两个氮原子靠三个键把它们牢固地捆绑在一起，好像是一对发誓永不分离的情侣，别的原子或分子要想插足它们之间很难。因此，氮气是非常稳定的物质，很难与别的物质进行反应。
一百多年前，著名化学家哈伯探索到了把氮气变肥料的方法，在大约500℃的高温和几百个大气压的高压下，还要用铁进行催化。这样的条件虽然人类能够满足，但有较大的危险，容易因高温高压而出事故。
其实试想，在化肥出现之前，生命已经存在了几亿年了，没有人类为它们制造氨，它们照样能活。原来生命们自有一套制造氨的妙法，例如很多植物是借助固氮菌提供的氨合成蛋白质。固氮菌合成氨的方法却是常温常压，显然固氮菌的方法更巧妙。经探究，原来固氮菌体内有一种固氮酶，这是一种含有铁和钼的蛋白质，正是它们的催化，让氮分子乖乖地分手，并与氢牵手，这个过程并不需要上述苛刻的条件，只要周围没有氧就行。
长期以来，科学家一直想模拟固氮酶的工作方式，但是固氮酶等生物酶类都是精妙复杂的生物结构，人类目前的科技很难模仿，所以科学家的探索都没有结果。
值得一提的是，2011年11月美国《科学》杂志刊登了来自美国罗彻斯特大学哈兰的研究，哈兰发现了一种在常温常压下就能把氮转变成氨的妙招，意味着人类向成功模拟固氮菌迈出了很大一步。
我们知道，固氮酶中的铁和钼是在酶分子中包裹着的，而哈兰注意到铁与其它能给出电子对的CN、CO等小分子可以形成络合在一起的络合物，在这种化合物中，铁居于中心，周围包围着这些小分子，这样的化合物一般能够比较稳定地存在于溶液之中。哈兰想，这样的络合物是否能有类似于酶的功能呢？于是他利用这种铁络合物的溶液进行实验，最后发现，溶液中有钾存在的情况下，铁络合物就可以与氮反应生成Fe3N2这种氮化物，好像是在周围小分子的帮助下，3个铁原子成功介入了氮分子内的三个键之间，生生把氮分子给拆开了。
这个过程好像模拟了酶的催化过程，固氮酶也是在酶生物分子的帮助下让铁介入氮分子内的。而生成的这种氮化物也是位于络合物小分子的包围之中，比较稳定。氮分子一旦被拆开就好办了，之后在酸性条件下，通入氢气，Fe3N2就与氢反应生成了氨。
虽然哈兰的方法实现了常温常压下制造氨，但是还没法代替哈伯工业制氨方法，因为哈兰方法成本更高。因此还需要沿着哈兰的思路继续探讨，寻找到成本最低的更妙的方法，真正实现工业上模拟固氮酶。
不过，值得关注的是，哈兰的方法在过程中可以制造出多种氮化物，有的氮化物是很珍贵的药物，也许哈兰的研究会种豆得瓜，在药物合成领域得到应用，为人们提供合成珍贵药物的便捷途径。
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