氧气与生命
一、氧气的发现
氧气的发现经历过一段曲折的历史。18世纪初，德国化学家施塔尔(Stahl G E，1660—1734)等人提出“燃素理论”，认为一切可以燃烧的物质由灰和“燃素”组成，物质燃烧后剩下来的是灰，而燃素本身变成了光和热，散逸到空间去了。
1772年，瑞典科学家卡尔·舍勒（Carl Scheele，1742—1786）对空气进行研究。舍勒在加热红色的氧化汞、黑色的氧化锰、硝石等时制得了氧气，把燃着的蜡烛放在这个气体中，火烧得更加明亮，他把这个气体称为“火空气”。舍勒又用硫磺和铁粉混合，在空气中燃烧，消耗掉钟罩中空气中的氧气而制得氮气，当时他称它为“浊气”或“用过的空气”，或能使人死亡的气体。舍勒猜想：空气是两种不同物质的混合，一种是浊气，能使人死亡的空气；一种是能使人活命的空气，能帮助燃烧，在燃烧中消失。舍勒通过计算得到结论，空气中大约有1/4的体积是所谓的“feuer luft”，即他所称的“火空气”，也就是可以支持物体发生燃烧的气体。这一发现的相关论文最终于1777年公开发表（Scheele，1777）。
与此同时，在英国，约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley，1773—1804 )在用一个直径达一英尺的聚光透镜加热密闭在玻璃罩内的氧化汞时得到了氧气，他发现物质在这种气体里燃烧比在空气中更强烈，他称这种气体为“脱去燃素的空气”（Priestley， 1775）。舍勒和普利斯特里虽然先后独立地发现了氧气，但由于他们墨守陈旧的燃素学说，使他们不知道自己找到了什么。
1774年10月，普利斯特里来到巴黎，把他的实验情况告诉了法国化学家安托万·拉瓦锡（Antoine Lavoisier，1743—1794），拉瓦锡立刻意识到他的英国同事的实验的重要性。拉瓦锡也在巴黎进行了对这种气体的分离试验，并且提出了燃烧的氧化学说，推翻了燃素说。
拉瓦锡认为这种新的气体是一种新的化学元素。燃烧的时候，并不是什么神秘的燃素从燃烧体分离，而是这种新的元素和这种物体化合。他将这种气体命名为在今天被广为接受的名称：氧气 （Lavoisier， 1777）。虽然不是拉瓦锡首先发现氧气，但恩格斯还是称他为“真正发现氧气的人”，而舍勒和普利斯特里是“当真理碰到鼻尖上的时候还是没有得到真理”。
氧气（Oxygen）是由希腊文oxus-(酸)和geinomai(源)组成，即“成酸的元素”的意思。原因是拉瓦锡错误地认为，所有的酸都含有这种新气体。日文里氧气的名称仍然是“酸素”。氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气，所以就命名为“养气”即“养气之质”，后来为了统一就用“氧”代替了“养”字，便叫这“氧气”。
1998年6月19日《中国科学报》刊载了由顾关元同志撰写的“漫话氧的发现”一文。文章指出：“在我国，对于氧的提炼和研究，早在唐朝就开始了。”作者进一步指出：“鉴于我国南北朝的时候，炼丹术已经很流行，当时的人就知道用火硝加热等方法，所以我国对氧气的最早发现，时间可能更早，会是在6世纪。”
氧气的化学性质比较活泼。除了稀有气体、活性小的金属元素如金、铂、银之外，大部分的元素都能与氧气反应，这些反应称为氧化反应，而经过反应产生的化合物（有两种元素构成，且一种元素为氧元素）称为氧化物。
二、关于动物体内对氧气的感知机制
而关于动物体内对氧气的感知机制，此前已经获得过两次诺贝尔奖，一次是1931年授予德国生理学家奥托·海因里希·瓦尔堡（Otto Heinrich Warburg，1883年10月- 1970年8月），其成就是发现了细胞呼吸的酶基础。1918年，瓦尔堡被任命为凯撤-威廉研究所教授，开始了有关呼吸酶的研究。为了准确测定细胞呼吸，瓦尔堡利用自己具有的良好的物理和化学知识的基础，亲自动手创制实验仪器，在不长时期内就建立了不少重要生物化学研究技术。特别是他在20年代初设计的通过测定氧消耗量以确定细胞呼吸速率的测压计，对细胞呼吸和代谢的研究贡献很大，被称为瓦氏呼吸计。用这种测压计，与一种简易的组织薄片法相结合，就能测定细胞呼吸。
瓦尔堡发现海胆卵和酵母等细胞中都有一种能加速细胞呼吸的呼吸酶：含铁加氧酶，并断定该酶是血红素化合物，其含铁部分是发生催化作用的部位。瓦尔堡通过光照和黑暗处理处于一氧化碳和氧混合体中的细胞，能使呼吸出现或消失。1930年，他又用分光光度法研究了活体中“含铁加氧酶”的作用，进一步证实了“含铁加氧酶”是血红素类化合物。这样，瓦尔堡对“含铁加氧酶”的发现使细胞呼吸的研究发展到深入揭示呼吸本质的新阶段。因为这一划时代发现，瓦尔堡被授予1931年度诺贝尔生理学和医学奖。
第二次是1938年授予比利时医学家柯奈尔.海门斯（Corneille Heymans,1892.3-1968.7），奖励其在神经系统在机体对氧气的呼吸反应中所发挥的作用方面进行的研究。
人类关于呼吸活动的研究由来已久。凭借经验，人们已经发现了不少能够影响非自主呼吸活动的因素。例如，当人们自温暖的环境跳入冷水中时，呼吸会暂停一段时间；疼痛或情绪激动时人们会加大呼吸的次数和幅度；当空气中二氧化碳浓度升高时，人体也会加快呼吸频率，不由自主地深吸气。而在这一切影响因素的背后，又是怎样一种神经生理活动在进行具体的支配呢？海门斯的研究就围绕这些问题而展开。
柯奈尔·海门斯他出生于比利时北部根特城的一个医学世家，父亲是根特大学药理学教授和校长、该校药物动力学与治疗学研究的创始人，特别在血液循环和呼吸系统的兴奋药研究方面有着突出的成就。
在海门斯之前，已经有两位科学家发现钳夹颈部血管会引起呼吸的变化。海门斯更进一步对狗的颈部血管进行大量实验后发现，在位于颈动脉分叉的动脉窦处同样存在一个感受器，当血管内压力变化时，该感受器一样能够引起神经反射并作用于呼吸中枢，调节呼吸活动。
此后，海门斯又通过实验证实了颈动脉窦和主动脉处的两个神经感受器还能够感知体液的化学变化。也就是说，主动脉和颈动脉窦处的神经感受器既包含压力感受器部分，又包含化学感受器部分。于是，无论是血压变化还是血氧浓度变化引起的呼吸调节，都通过神经感受器诱导的反射活动得到了解释。此后，海门斯等又对这两处神经感受器的结构和功能做出了准确阐述。
就这样，凭借精巧的手术和扎实的实验，海门斯和他的狗又一次为生理学做出了重要贡献。海门斯的发现加深了人类对于呼吸以及循环调节的认识，利用按摩颈动脉窦产生的慢心率反射长期以来被临床医生尝试用于终止某些快速型心律失常。
海门斯一生著述甚丰，主要著作有《劲动脉窦及其他产生反射的血管感受区》、《血压和心率调节导论》、《心血管系统的反射产生区》、《呼吸中枢》、《血管压力感受器和化学感受器在呼吸控制中的作用》等。
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