霍知节

1 “魔术神杯”

1.1 从“酒曲”开始

反应物发生化学反应，须使其化学键发生改变或断裂，所需最低能量便是“活化能”。催化剂，就是通过改变反应物的活化能，改变化学反应速率，其数量和化学性质在反应前后均无改变的物质。这种改变化学反应速率，又不影响化学平衡的现象即为“催化作用”。催化作用的本质就是由于催化剂的介入，新的反应途径所需活化能降低，从而提高了化学反应的速率[1]。

催化剂和反应体系就如同“锁与钥匙”的关系，具有高度的专一性。一种催化剂并不对应所有化学反应，某些化学反应也非对应唯一的催化剂。催化剂的活性是其重要品质和催化能力的关键指标，将其定义为单位时间内每个活性中心上起反应的次数或分子数。工业生产上常以每单位容积或质量的催化剂，在单位时间内转化原料反应物的数量来表示，如每立方米催化剂在每小时内能使原料转化的千克数[2]。催化剂的稳定性决定其“寿命”，意指从开始使用至其活性下降至无法使用的时间累积，包括对高温热效应的耐热稳定性，对摩擦、冲击的机械稳定性，以及毒化作用的抗毒稳定性等。

对于“催化作用”的认识古已有之。四千多年前，我国以谷物酿酒就颇为盛行，在酿造过程中使用必不可少的“酒母”，即“酒曲”。酒曲不仅是我国的重大技术发明，也是最早的“生物酶催化剂”。因为“酒曲”由微生物、糖化酶、淀粉酶、蛋白酶等构成，可将酿酒原料中的淀粉和蛋白质等转化为糖、氨基酸等，最后生成口味各异的美酒佳酿。……