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自由基(英语: free radicals )，是含有不成对电子的原子或分子，也可以说凡是具有“奇数”电子的化学单元都是自由基。一般稳定的化学分子都拥有成双成对的电子，化学键也都以成对的电子排成。[1]自由基具有活泼的性质，它会抢夺其它原子或分子的电子凑对，才能解除它的野性，转为安定状态。在抢夺过程中会破坏细胞及DNA。[2][3]
自由基是什么
当分子具有一个不配对的电子围绕在轨道上时，会呈现不稳定状态而有较大的活性，因此自由基会急速地和附近的分子起作用。大部分自由基的生命期都极短暂，最短的在飞秒间，不容易测量到。但有些自由基，在低温的环境下能保持不配对电子的状态长达几十年。自由基本身的稳定性由2个条件决定：化学结构形态和静电作用。我们可以把自由基譬喻成不稳定的“单身汉”，在舞场中会急切去找对象来配对，因而破坏场面的稳定性。但有些单身汉的惰性大，亲合力低，能我行我素，保持终身光棍。[1]
自由基如何产生
人体内自由基的形成可分仍人体生理运作和外界环境影响二种途径:
1.人体生理运作
- 生物合成物:在人体内合成，如一氧化氮是经由精胺酸（L-arginine）合成，过程中需要一氧化氮合成酶的配合才能进行。
- 代谢产物:人体利用氧气把蛋白质、碳水化合物等营养分转变成能量。就像汽车需要汽油(相当于营养分)，但汽油必须经过氧的燃烧作用才能释出能量推动汽车。人在代谢过程中，大约有 3％ 经由呼吸进入体内的氧气会变成超氧化阴离子自由基（superoxide anion radical ‧O2−），它的活性极高，能进一步衍化成破坏性更大的氢氧自由基，这些含氧的自由基统称为氧自由基。
- 防御外来病菌:当有外来病毒细菌进入人体，白血球就会利用自由基去吞咽外来的入侵者，但如果生产过多的话，自由基便会进一步的去入侵人体细胞，氧化破坏蛋白质。因此当身体有发炎症状时，体内便会有大量的自由基。[4]
2.外界环境影响
包括辐射、空气及水的污染、某些食品、药物、农药或防腐剂、烟烟、一氧化氮、二氧化氮等。如人的眼睛中有高浓度的双氧水，它经紫外线照射会产生氢氧自由基，造成极大的氧化压力，导致白内障。[1]