在距今約140億年前，宇宙處于一片混沌，隨著一陣強烈的爆炸，誕生出了質子、中子、電子等構成物質的基本粒子，以及位于元素周期表上第一位的元素——氫（qīng）。接著，氫元素中含有多個中子的氘（dāo）、和氚（chuān）在高溫和高壓下聚變生成質子數為1+1＝2的氦元素。而產生出的氦又會和氫繼續反應，最終，在核聚變與核裂變的作用下，形成了構成多姿多彩世界的各種元素。氫不僅是最輕的元素，而且作為構成各種各樣物質元素的基礎，它也是宇宙中含量最多的元素，約占據宇宙質量的75%。

氫元素常見的單質（由同種元素組成的純凈物）是氫氣，分子式為H2，是最輕的氣體。1671年，化學家羅伯特·波義爾發現鐵（Fe）屑和稀釋酸之間會發生反應，并產生氣體，也就是氫氣。歷史上，最先對氫氣進行過系統性研究的科學家，是英國科學家卡文迪什，除了研究氫氣外，卡文迪什另一個重要的工作是測定地球密度和萬有引力常量。1766年，卡文迪什用鐵（Fe）和鋅（Zn）等與鹽酸及稀硫酸反應的方法制取氫氣，并將氫氣用水銀槽法收集起來。

他還發現，氫氣與空氣混合點燃會發生爆炸。所以卡文迪什稱這種氣體為“可燃空氣”。并指出，這種氣體比普通空氣輕11倍，并且不溶于水。1784年，卡文迪什發現氫和空氣混合爆炸后有液體產生，接著用多種不同比例的氫和空氣的混合物進行實驗，斷定所生成的液體是水，且定量地確認大約2體積氫氣與1體積氧氣恰好化合成水。三年后，法國化學家拉瓦錫正式確認氫是一種元素，并將這種氫氣命名為“hydrogen”，“hydro”的意思是水，“gen”表示生成，所以氫的含義是“水的生成者”。不論是作為構成各種各樣物質的元素的基礎，還是作為生命之源——水的生成者，氫元素確確實實可以被稱作“萬物之源”。

氫氣作為最清潔環保的燃料，燃燒的時候只產生水，可實現完全的零排放，能夠真正體現綠色、低碳、可持續發展的原則。除了作為清潔能源，氫氣在許多領域都顯得舉足輕重：

1.作為保護氣體。電子材料、半導體材料和器件、集成電路以及電真空器件生產中，都需要高純氫做還原氣、攜帶氣和保護氣。

2.用于還原金屬。在冶金工業中，有色金屬如：鎢、鉬、鈦等生產和加工過程中，使用氫作還原劑和保護氣。在硅鋼片、磁性材料和磁性合金生產中，也需要高純氫氣作保護氣，以提高磁性和穩定性。在精密合金退火、粉末冶金生產過程中，薄板和帶鋼軋制中常用氫-氮做保護氣。

3.用于食品貯存。在油脂工業中，將液態油氫化為固態或半固態的脂肪，生產人造奶油或肥皂工業用的硬化油。許多天然食用油具有很大程度的不飽和性，經氫化處理后，所形成產品可穩定貯存，并能抵抗細菌生長，提高油的黏度。

4.用于疾病防治。在醫學領域，近年來的研究發現，氫氣可以有效抑制體內的部分活性氧，繼而產生抗氧化效應，在動物實驗中顯示出對多種氧化應激相關疾病的良好防治作用，并在初步的臨床試驗中取得類似的防治效果。

5.用于儲存能量。氫氣可以通過燃料電池以電化學反應形式直接轉換成電能，用于發電及交通運輸等，還可用作各種能源的中間載體。

6.燃料電池汽車。根據氫氣和氧氣的反應，能持續地產生電的發電裝置。燃料電池汽車，燃料電池公共汽車等是用其產生的電來驅動電動機的交通工具。

7.家用燃料電池。通過從燃氣中提取的氫氣和空氣中的氧氣發生反應來發電的裝置。該過程中產生的熱量還可給熱水系統與地暖供熱。

8.氫氣發動機。以氫氣為燃料的內燃機的排放幾乎都是水蒸氣，CO2排放為零。未來有望汽車和飛機上都采用氫氣發動機。

9.加氫站。對精制的氫氣進行加壓、并儲存在高壓鋼瓶內、為燃料電池汽車和氫氣引擎汽車加注氫氣燃料的設施。

除此之外，在重要的工業合成氨和化肥的生產過程中，氫氣是重要反應原料，在高溫高壓條件下，三分子的氫氣和一分子的氮氣會反應生成兩分子的氨氣，這一過程又被成為工業固氮，它極大提升了人類糧食的產量。氫氣還能用于大型發電機組的冷卻，氫氣具有導熱性好（導熱系數是空氣的8.4倍），密度小，擴散快等優點，用氫氣冷卻的效果好，容易輸送并可循環使用。

氫，這個神奇的元素，因為它，才有了這個美麗的大千世界和我們自身。氫，還有很多神奇的地方等待人們去發現。

作為終極能源的氫氣也是一種易燃易爆的氣體。對于氫氣安全，工采網可為各種不同的應用提供相應的氫氣傳感器。

審核編輯 黃宇