气体和生物的关系十分密切，对人类和动物来讲，消耗氧气产生二氧化碳是最重要的气体代谢方式。在自然生态系统中，植物消耗二氧化碳产生氧气的光合作用是地球上大部分生命生存的能量基础，光合作用不仅给生命活动提供氧气，而且给能量代谢提供能量物质，因此是生命世界的最重要基础。其实气体和生命的关系远非这么简单，研究发现，许多过去被忽视的气体都具有十分关键的生理调节效应，这不仅在动物世界，而且在微生物和植物世界都是如此。除氧气和二氧化碳以外，各类相对次要的气体如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、一氧化氮和硫化氢等等，都已经证明是多种生命活动的重要调节分子。从进化角度看，地球生命的起源是原始大气和 海洋，因此气体是生命的物质基础，液态水和气体是生命起源的最重要环境条件。因此，各类气体的生物学效应，是生物医学领域必须重视研究领域。

在细菌和藻类，氢气具有非常重要的作用，由于在新能源领域的重要价值而被深入研究。在基础和临床医学领域，氢气的作用也已经成为研究热点，研究发现氢气作为一种理想的抗氧化物质对大量疾病和损伤具有治疗作用。虽然在植物领域，氢气的效应也早被研究，但对其生物学作用细节了解非常不够深入。

最近中国学者在氢气的植物学效应方面获得很好的研究，发现氢气对植物的生理功能具有非常强大的调节效应，特别是对植物对抗各类不利环境因素中的作用有很好的研究结果。哈尔滨沃特尔科技有限公司在农业实验基地，经过2年的水稻、大豆的种植经验和实验分析，氢气可以有效增强植物的抗病、抗虫能力，大幅提高大豆作物的根瘤菌，抗倒伏、抗病能力明显提高。来自中国科学院华南植物园（原华南植物研究所）曾纪晴等的研究发现，氢气对绿豆和水稻具有重要影响，特别是发现对绿豆和水稻的各类生长激素受体和各类抗 氧化酶的基因表达具有特别显著的影响，研究证明水稻自身具有产生氢气的作用。研究从基因进化角度，推测产生氢气的蛋白可能是来自水稻的氢化酶基因，通过研究发现水稻产氢能力和氢化酶基因可以受到多种胁迫因素的诱导。根据上述研究，提出氢气可能是一种重要的植物气体信号分子。文章目前已经在线发表在PlosOne。