氢是自然界最简单的元素，氢气是无色、无嗅、无味、具有一定还原性的双原子气体。与氧和氮等类似，氢的溶解度比较低，氧可与血红蛋白结合，能够顺利通过呼吸被机体大量吸收，而氢和氮不能被大量吸收。人们早就知道，氢气是低等生物重要生化代谢物质，也可能是生物诞生的基础，但人们曾经长期没有重视氢气在高等生物体内的作用。在辐射化学领域，曾有人证明在溶液中氢气可与羟自由基直接反应（Buxtonetal.），但这没有受到生物学家重视。在潜水医学领域，氢氧混合气潜水过程存在呼吸数十个大气压高压氢的情况，因气体在液体中溶解量随分压增加而增加，科学家曾试图证明高压情况下，氢气或许可与氧在溶解状态下反应，或与高活性自由基发生反应，但研究并没有获得该反应存在的直接证据（Kayaretal.）。因此，大部分生物学家，特别是潜水医学家一直认为，氢气在生物体内不能表现出还原性，或者氢气不会与生物体内的任何物质发生反应，属于生理性惰性气体。
也有少数人认为，高压氢气在生物体内可具有抗氧化作用。年，曾有人在《科学》发表论文证明，连续呼吸8个大气压97.5%氢气（2.5%氧）10天，高压氢气可有效治疗动物皮肤恶性肿瘤，并认为是通过抗氧化作用(Doleetal.)，该文首先提出氢气具有抗氧化作用的思想。但由于需要使用高压氢气，这比较复杂和危险，是许多普通生物实验室无法实现的条件，可能是没有引起太多
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