物以“硒”为贵，人倚硒为福
——硒，工业和人体的营养素
刘家军，王冠智，汪啸，王泽琳
中国地质大学（北京）
硒元素(Se)的发现到现在已有两百多年的历史。从最初的茫然未知到现今作为新兴关键金属、生命火种和人类健康保护神的硒元素，在新能源、新材料等领域的应用方兴未艾，也正成为人们追求健康生活的新宠。硒的应用虽已今非“硒”比，富硒之地谋定“硒”望。
一、“硒”世珍宝
——残渣淘出的“月亮女神”
硒元素的发现实属机缘巧合。1817年，瑞典化学家Jöns Jakob Berzelius（1779～1848）（图1）在调查他参与合作经营的一家硫酸化工厂工人疾病的病因时，偶然在焙烧黄铁矿制作硫酸的铅室底部和壁上发现了一种奇怪的、红色粉末状的凝结物。这种物质燃烧后发出一股似碲化物燃烧时的腐烂萝卜臭味。受好奇心的驱使，Berzelius反复提炼、比较和分析后，认定这种红色物质并不包含碲元素，而是一种与碲性质相似的微小而神秘的新元素。结合碲(tellurium)的取名寓意(罗马神话中“地球女神”tellus之名，希腊文“地球”之意)，并根据希腊神话中代表神秘和希望的“月亮女神”Selene之名，将这一新元素命名为Selenium，后来中文将其译为硒。从此“月亮女神”耀世而来，带给人们无限美好的遐想和“硒”望，并开启了硒造福人类的伟大历程。
二、“硒”耳恭听
——物理化学性质
硒（Selenium）的元素符号是Se，原子序数34，位于化学元素周期表中的第四周期第六主族(ⅥA)，与氧、硫和碲同列，是一种非金属元素。但因硒的金属性比硫强，具有一定的导电性和导热性，兼具非金属性和金属性双重特征，故化学家们又称之为“半金属”（或“准金属”）元素。其基本物理和化学性质见图2所示。
硒的单质为一种灰色、红色和黑色的块样、晶体和粉末(图3)，常温下为带灰色金属光泽的固体，导电性随光照强度急剧变化。单质硒因形成条件不同可分为无定形硒和晶体硒两类，共有六种同素异形体。
（1）无定形硒：以三种非晶态固体形式存在，包括红色和黑色两种玻璃状硒，以及胶状硒。无定形硒没有固定的熔点，于40~50℃开始软化，70℃时具有弹性，100℃时可以流动，220℃变成液体。
（2）结晶形硒：可分为单斜晶体的红硒（包括α型和β型两种）和六方晶体的灰硒。红色晶体不稳定，加热时可转变为稳定的灰色晶体。灰硒三角晶在自然界中最为稳定，它在暗处导电性很低，受光照时导电性可近千倍地增高，暗处又复原，光电管的制造就是利用了硒的这种独特性质。
此外，硒还具有一些特殊的物理化学性质：
（1）性脆、易压，温度较高时具有塑性。
（2）常温下不与氧作用，但在一定温度下（灰硒约为71℃）可被水氧化，在空气中加热燃烧会发出蓝色火焰，生成二氧化硒（SeO2）。
（3）不溶于水、醇，但能溶于二硫化碳、苯、二氯甲烷、喹啉以及浓硫酸、硝酸和强碱中。
（4）不与非氧化性的酸反应，但能直接与氢、卤素以及多种金属结合生成多种硒化物。
（5）水溶性硒化氢可使许多重金属离子沉淀，生成微溶性硒化物。
（6）硒与氧化态为+1的金属可生成两种硒化物，即正硒化物（M2Se）和酸式硒化物（MHSe）。碱金属和碱土金属硒化物的水溶液会使元素硒溶解，生成多硒化合物（M2Sen），与硫能形成多硫化物的特点相似。
三、东谈“硒”说
——硒的两面性
在硒元素发现之后的140年间，硒一直被认为是一个毒害元素。直到1957年生物化学家施瓦茨发现和证明硒是一种防止营养性肝坏死的保护因子，“毒害”元素之名才终于被科学家正名：硒是生命所必需的微量元素，被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”，并享有“长寿元素”、“抗癌之王”、“天然解毒剂”、“血管清道夫”、“心脏守护神”、“微量元素中的胰岛素”等众多美誉。
我们知道，单质硒（或元素硒）因水溶性差、不易被动植物吸收而通常具有毒性低或微毒的特点，但为什么人们一直把它当作一个毒害元素呢？这主要与硒的存在形式及化合物种类密切相关。硒在自然界的存在方式有两种：无机硒和有机硒。
（1）无机硒：是硒与其他元素形成的无机化合物，包括单质硒、硒化物、硒酸盐和亚硒酸盐等；无机硒普遍具有不同程度的毒性，有的甚至为剧毒（如硒化氢、亚硒酸钠）。其毒性大小依硒化物种类不同而异（如亚硒酸盐的毒性大于硒酸盐）,且无机硒的生物活性差，生物利用度低。
（2）有机硒：则是硒通过生物转化与氨基酸结合形成的有机化合物，一般以硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸等形式存在。尽管不同有机硒化物的毒性存在较大的差别，但有机硒的毒性普遍比无机硒要低。这是因为有机硒在生物体内可以通过一些酶的作用迅速转化为无毒的代谢产物，且有机硒具有生物活性高和生物利用率强的特点。因此，“硒中毒”一般是由硒的无机化合物所引起，而硒本身是一个毒性较低的微毒元素。
作为生物必需的微量元素之一，硒也是一个十分神奇的元素：将人体中所有元素按含量由高到低进行座次排列，硒位列最后几名。但这个貌不惊人、默默无闻、地位低微、在人体组织内含量仅有千万分之一的硒，却在生命功能中扮演着一个举足轻重、一言九鼎的角色，决定了生命的存在。人体的诸多代谢活动、免疫防御、解毒功能等，都少不了硒的身影。硒不到场，许多生命活动就难以进行，很多事情更无法解决。硒之所以如此重要，就在于硒是动物和人体中一些抗氧化酶（谷胱甘肽过氧化物酶）和硒-P蛋白的重要组成部分。其作用的原理主要表现在：
（1）硒与生命调节。硒具有强有力的抗氧化作用，它是人体内最重要的氧自由基清除剂。硒的抗氧化性主要通过激发谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性来清除生物体内氧自由基。同时，硒也可以参与和调节生物部分酶和维生素A、C、E、K等合成，共同保证生物生命活动的正常进行。同时对预防冠心病、心脑血管、中风等疾病的发生以及阻断病毒突变、保护修复细胞和有效延缓衰老也起到重要作用。
（2）硒与免疫系统。硒参与人体多种蛋白质的合成，具有刺激免疫激发效应，能够刺激免疫球蛋白及抗体产生，进一步保障机体膜结构和功能的完整性，提高免疫系统的保护功能。同时，硒和维生素E协同作用也能促进抗体形成，增强机体抵抗疾病能力。这些功效使硒对癌症、胃病、肝病、心脑血管疾病、前列腺疾病、眼疾和艾滋病等有很好的防治作用。
（3）硒与解毒。硒在生物体内外都有拮抗和减低汞、镉、铊、砷等元素毒性的作用，并且还与钼、铬、铜和硫等元素有拮抗作用。这是因为在机体内通常以带负电荷的形态存在的硒,可与带正电荷的有害重金属离子结合,形成金属-硒-蛋白质的螯合物,最终把有害重金属离子排出体外，降低毒物的毒性作用，起到类似于“硫磺解毒丸”的作用，从而使硒在防止重金属中毒和解毒方面发挥着重要的作用。
硒对人体健康具有十大功效见图4。
图4 硒的十大功效图
然而，硒是一个地地道道的“两面派”元素，具有硒生物效应的双重性特点(王登红，2018)。
一方面，硒作为生命必需的微量元素之一不可缺少。缺硒或硒摄入不足会降低免疫功能，造成机体生物学功能障碍，生理化学反应不能正常进行，引起动物的白肌病以及与人体息息相关的40多种疾病（如癌症、心脑血管病、心脏病、肝病、胰脏疾病、白内障、糖尿病、关节炎和生殖系统疾病等）。如1935年冬在我国黑龙江省克山县因缺硒爆发流行一种怪病：患者发病时心力衰竭，严重的短短几小时内就死亡。因当时不清楚致病原因，就以发病地地名命名为“克山病”。正如世界著名微量元素专家奥德菲尔德博士评价硒时所说：“硒像一颗原子弹，量很小很小，但作用和威慑力却很大很大，一旦被人们认识、利用，将对人类健康产生深刻影响”(彭祚全和黄剑锋，2012)。
另一方面，硒摄入过量也会引起硒中毒反应，导致植物生长发育不良，动物胚胎畸形发育，人头昏眼花、四肢麻木、食欲不振、头发脱落、指甲白斑、皮疹、皮痒、胃肠功能紊乱、以及中枢神经系统、血液系统、消化系统等方面的疾病。如在上世纪60~70年代在我国湖北恩施、陕西紫阳一带，曾因摄入高硒玉米而流行过硒中毒的事件：人脱发、掉甲和神经中毒；牲畜脱毛、脱蹄、碱毒病、蹒跚病；植物叶枯黄、叶面出现斑点，玉米出现“白菌”等。
据已有资料显示，全球有40多个国家缺硒，有超20亿人长期缺乏微量营养素，10亿人缺乏硒元素。我国幅员辽阔，但地理差异较大，既存在世界罕见的高硒地区（如湖北恩施市(图5)、陕西紫阳县(图6)，有“中国硒谷”、“世界硒都”之称），又存在72%以上的广大缺硒或低硒地区（如从东北三省起斜穿至云贵高原，存在一条缺硒带，图7），约7亿人口存在不同程度的硒摄入不足。这些地区的人口的肿瘤、肝病、心血管疾病的发病率普遍偏高。真可谓富硒福所倚，富硒亦祸所伏，但缺硒一定是祸所伏也！
图7 中国硒生态景观分布图（据李家熙等，2000）
四、一路向“硒”
硒在地壳中的丰度很低，仅有0.05 ppm（Mason et al, 1982）。由于硒的富集往往与岩浆活动（包括火山喷发）有关，侵入岩与火山岩是地表环境Se的主要来源(Nekrasov and Lunin, 1987；Ciobanu et al., 2006)。此外，富含有机碳的海相页岩、油页岩、磷酸盐岩、碳酸盐岩、硅质细碎屑岩和硅质岩、煤层等均为硒的重要储库和来源(图8, Presseret al., 2004; Schirmer et al., 2014; Keith et al., 2018)。
图8 富有机质沉积海相盆地中硒源岩全球预测分布图
（据Presseret al., 2004修编）
环境中硒污染物的主要来源有：（1）岩石/矿石的风化作用将硒释放到土壤和水源中；（2）含硒的矿山开采、冶炼、精炼铜、石油精炼、制造硫酸及特种玻璃等行业的生产和加工过程中产生的硒粉尘、含硒废料等进入土壤、水体和大气中；（3）煤炭和石油在燃烧过程中可将硒以气态的单质硒和二氧化硒的形式释放到大气中。此外，人类在农业生产中所使用的含硒肥料也会导致土壤、水体和动植物中硒含量的升高。
2、硒资源分布
据美国地质调查局（USGS）统计和发布的数据显示，在2010-2021年间，全球硒矿储量维持在9.9~12.0万吨之间(图9)。但在2022年，以中国为代表的主产国硒储量降至0.61万吨，使全球硒储量也随之下降到8.1万吨。尽管如此，俄罗斯、秘鲁、美国等仍为全球硒储量较为丰富的国家(图10)。我国的硒储量，在2007年底时为1.56万吨，随着国内铜多金属矿床的持续开采，硒矿储量也持续下降。按照自然资源部发布的数据，2020年为6000余吨，2021年仅为3362.08吨。若按此资料来看，中国实际硒储量在世界上的占比会更低。硒在中国的分布也极不均衡。根据自然资源部发布的《2021年全国矿产资源储量统计表》资料显示，我国硒的保有储量主要集中在甘肃（2456.78 t，占83.07%）、江西（472.50 t，占14.05%）、新疆（222.30 t，占6.61%）和浙江（190.28 t，占5.66%）等4个省区(图11)。
3、硒的赋存状态
硒的赋存状态主要有三种。
（1）独立矿物。自然界中，硒能够以自然硒形式存在外，还可以与Cu、Pb、Bi、Pt、Pd、Au、Ni、Hg、Sb、Ag、Fe等元素结合，形成硒化物、硒硫盐以及硒的氧化物和含氧盐等矿物种类。截止2021年，已经被国际矿物学协会新矿物及矿物命名委员会正式批准的硒矿物共有155种，其中在中国首次发现的硒矿物有两种：即硒锑矿（Sb₂Se₃）(图12)和单斜蓝硒铜矿（CuSeO₃·2H₂O）(图13)。
图12 我国发现的硒锑矿新矿物（据陈露明等，1993）
A.自形针状硒锑矿，x800；B. 硒锑矿形貌图，灰白色为硒锑矿，白色为硒汞矿.
（2）类质同象。由于硒与硫的结晶化学和它们的某些地球化学性质极为相似，且硒为强亲铜元素，故硒易取代硫化物中的硫而不易形成硒化物。这导致了自然界中硒以类质同像的形式广泛存在于黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉锑矿、黝铜矿等金属硫化物和硫盐矿物中。
（3）吸附形式。在富含黏土矿物、有机质的岩石/矿石中，硒可以被粘土矿物、有机质吸附而富集。
4、硒的矿床类型
根据硒的工业利用要求、可利用状况和经济价值，可将含硒的矿床类型划分为独立硒矿床、伴生硒矿床两大类。
（1）独立硒矿床。迄今为止，世界上仅确认存在2个独立硒矿床。
① 玻利维亚帕卡哈卡（Pacajake）矿床（(图14，Redwood，2003），是一个典型的热液型矿床。硒矿体呈脉状产于构造破碎带内。矿石由碳酸盐、重晶石、赤铁矿及少量的黄铁矿组成。矿石中存在大量Ag、Cu、Pb、Hg、Co-Ni的硒化物，其中硒铅矿(PbSe)、硒铜镍矿(NiSe₂)为矿床中最常见的独立硒化物，其余硒矿物有：复硒镍矿(NiSeO₃·2H₂O)、蓝铜硒矿(CuSeO₃·2H₂O)、硒钴矿(CoSeO₃·2H₂O)、水硒铁矿(Fe₂(SeO₃)·6H₂O)、白硒铁矿(PbSeO₃)、硒银矿(Ag₂Se)、硒汞矿(HgSe)、硒铅矾(Pb₂(SO4)(SeO4))等。成矿主要元素组合为Pb-Ba-Ag-Se。
② 中国湖北恩施渔塘坝硒矿床(图15)，赋矿围岩为下二叠统茅口组含炭硅质岩段，是一个易探、易采的沉积-改造型矿床（宋成祖，1989；王鸿发等，1996）。矿石中存在方硒铜矿（CuSe₂）、硒铜蓝（CuSe）、蓝硒铜矿（CuSeO₃）、自然硒等多种硒的独立矿物。成矿元素组合为Se-V-Mo。
图14 玻利维亚Pacajake硒矿床(据Redwood，2003)
A. Pacajake矿区场景；B. 向西拍照的Pacajake矿区（白色露头）；C. 新发现的西矿脉.
尽管硒的独立矿床在自然界中存在的数量相当少，且单个矿床中硒的储量均仅为中等规模，但两个独立硒矿床的存在，改变了“稀散元素不能独立成矿，它们以伴生元素的方式赋存于其它元素的矿床内”的传统观念，使其具有重要理论研究价值。
（2）伴生硒矿床。硒作为典型稀散元素之一，其在自然界通常极难形成工业富集(涂光炽等, 2003)，大都作为Cu、Pb、Bi、Fe和贵金属矿的副产品加以回收利用(Moss et al., 2011)。因此，硒在自然界中普遍以伴生元素的方式赋存于其它元素的矿床内而形成伴生硒矿床。目前，根据硒的主要来源将伴生硒矿床类型又划分为(Dill, 2010; Saunders et al., 2012; Dai et al., 2015; 刘家军, 2015; John and Taylor, 2016; Stillings, 2017)：岩浆型（Cu-Ni硫化物矿床）、斑岩型（Cu-Au矿床和Cu-Mo矿床）、矽卡岩型（Cu-Au、Fe矿床）、VMS型（块状硫化物矿床）、火山沉积型（黄铁矿矿床）、热液型（U-Hg-Mo-V多金属矿床、Cu矿床、Pb-Zn矿床、Au-(Pt-Pd)矿床——在热液型金矿床中，包括了浅成低温热液型、造山型及卡林型等）、沉积-(改造)型（黑色页岩、碳质硅岩、砂页岩、煤、磷块岩等矿床）。硒的伴生矿床类型丰富，大都表现出很强的成矿专属性，但全球几乎所有的Se均产自斑岩Cu矿(John and Taylor, 2016; 杨志明等, 2020)。在我国，硒的伴生矿床分布较为广泛(图16)。根据对已有硒储量的106个不同成因类型伴生硒矿床的统计，以热液型、矽卡岩型和岩浆型三种类型为主（占89%）(图17)。但我国的硒产量大都来自岩浆型Cu-Ni硫化物矿床、斑岩型/矽卡岩型Cu-(Au)矿床冶炼过程中，从电解精炼铜产生的阳极泥中分离而被回收的(刘家军等, 2015)。
图16 中国主要独立及伴生含硒矿床分布图
图17 中国伴生硒矿床成因类型统计图
在独立和伴生硒矿床中，对于硒元素的一般工业利用要求如下表1。
表1 硒元素的一般工业要求
（据邵厥年和陶维屏，2014）
5、提取硒的生产工艺
作为伴生元素分布在各类矿床中的硒，具有“稀”、“散”和“细”的特点。如何更高效的提取和收集硒还是一项在不断研究的课题。目前主要是在有色冶金和化工生产中，以铜冶炼的阳极泥所产生的粗硒原料、工业酸泥、含硒工业废料以及富硒石煤等为原料（其中90%的原料来源于铜电解精炼所产生的阳极泥，另10%主要来自铅、钴、镍精炼产出的焙砂以及硫酸生产中的残泥等）。提取硒的生产工艺分为火法和湿法两类，各自根据不同的选冶对象的特点，又采用了不同的生产技术工艺。火法和湿法的优缺点及具体工艺方法见图18。
图18 硒的生产工艺技术图
硒的用途非常广泛，其应用行业涉及冶金、化工、电子、玻璃、陶瓷、农业、医药、生物、食品等众多领域（图19），其中硒在冶金和玻璃制造业的消费量一直都较大（图20）。目前，硒在全球各行业的消费数量，按降序排列分别为冶金（包括锰生产）、玻璃制造、农业、化工和颜料、电子以及其他用途。从图20中还可以看出，自1994年以来，以2008~2009年为分界点，在此之前，硒在冶金、玻璃行业的应用比例具有逐渐增大的趋势，其中玻璃行业最高时所占比例达到40%；而在化工与颜料、电子行业和农业领域的应用比例则具有降低的趋势。但自2011年以来，硒在这些传统领域的应用比例都趋于稳定，且在冶金行业的应用比例最高，达到40%；其次是玻璃行业，降低至25%；再次是化工与颜料、电子、农业等行业，其应用比例均各占10%；其他行业中的应用比例仅占5%。
图19 硒的主要应用领域
近几年来，随着新兴产业的兴起，作为新兴关键金属的硒，在新能源、新材料、国防、军事、航空航天、核安全、数字信息与环境监测等领域的应用方兴未艾。如2022年我国在新能源光伏（太阳能）行业的应用就达到11%(图21)。
图21 2022年硒在不同行业的消费比重（据欧海光，2023）
六、各奔东“硒”——硒的市场需求
我国是世界上硒的主要生产国之一（图22），在近10年来硒产量有较大幅度的增长（图23）。如我国的硒产量从2012年的500吨增至2022年的1300吨，且在全球硒总产量的占比逐年增大（图24），从2012年占22.12%变化为2022年占40.63%，而其他主要生产国如日本、俄罗斯和德国的硒产量增长一直较为缓慢（图23）。
图22 2022年全球硒产量分布情况
中国对硒的需求量明显大于硒的产量（图25）。在2010~2022年期间，中国硒表观消费量尽管每年都有一定的变化，但每年硒的表观消费量明显大于硒的年产量，二者之间差值在669~1748.9吨之间，显示出我国硒的供需矛盾十分突出，远不能满足市场日益发展的需要，尤其是近10年来每年进口硒均超过700吨，有的年份接近2000吨（图26）。我国硒进口数量也明显大于出口数量（图26），且随着硒整体产量提升（见图23、图25），我国硒相关产品的出口与进口数量在近几年都有一定的降低趋势（图26）。我国硒进口主要来源于日本、加拿大、韩国等硒储量较高的国家(图27)。这3个国家于2022年向我国出口各类硒产品分别达到279.1t、258.3t、222.9t，分别占比全球其他硒进口量的24.7%、22.9%和19.8%。
图25 2010-2022年中国硒产量及硒产品表观消费量变化统计表
七、 “硒”望之路——硒的产业前景
1、硒在传统工业行业中的前景
如今，硒已广泛应用于电子、化工、冶金、玻璃与陶瓷等传统工业行业。但随着硒在电子、化工行业中替代品的出现，硒在这方面的消费量将会下降，而硒在冶金、玻璃与陶瓷制造业中的需求量将会继续上升。如随着我国对不锈钢的需求日益增大，促使电解锰产业的快速发展。在电解锰生产过程中需要添加SeO₂来提高电流效率（图28），促进金属锰的电结晶成核和抑制氢气析出，提高锰的生长速率（杨萍等，2013）。由于SeO₂是电解锰过程中不可替代的添加剂，且我国是全球最大的电解锰生产、消费及出口国，故在电解锰生产中硒的消费量就远远超过其它传统产业（见图21）；又如在玻璃制造业中，硒是一种良好的物理脱色或着色剂。若原料中含Fe2+，玻璃就呈现出浅绿色。但在加入少量硒后会使玻璃呈红色，甚至变成无色（因绿色和红色互补）；若加入过量的硒，就可以制造出著名的红宝石玻璃（硒玻璃）而用于十字路口信号红灯的灯罩；含硒黑色玻璃能够降低光强度和传热速度而被用到建筑玻璃幕墙和汽车上；含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器；含2%硒透镜玻璃用于制造高质量光电信号的激光光学元件。因硒作为玻璃的着色和脱色剂目前还没有好的替代品，故工业纯硒的需求将会继续上升。
图28 硒在电解锰中的应用
视频：走近硒金属
从硒在传统领域的应用和消费结构来看，电解锰冶金工业、玻璃和陶瓷砖、卫生陶瓷洁具等建材行业是硒的主要消费领域，带动了对硒及其系列产品的需求。同时，硒行业危化品管控日益严格，电解锰及不锈钢产业链等又受环保、限产等影响，今后硒需求上升空间可能存在一定的障碍。
2、硒在农业和生物医药中的前景
硒对人体而言非常重要，其可作为硒代半胱氨酸结合到硒蛋白中，通过影响某些酶(如谷胱甘肽过氧化物酶的活性进而发挥各种生理功能，对人体的健康起着至关重要的作用。因此，对于生命而言，硒是一种多功能的生命营养素：提高机体抗氧化能力、增强机体免疫力、增强抗病毒突变的能力、保护和修复细胞、延缓衰老、提高红细胞的携氧能力、养护心脑血管与调结脂防栓、保护肝脏、恢复胰腺功能、改善视力、提高记忆力、防毒解毒、防癌抗癌、提升生殖系统功能、改善糖尿病的代谢调节、养护大脑、改善睡眠质量、预防慢性呼吸系统与胃肠道疾病、抑制艾滋病等众多种生物功能。硒与人体健康“硒硒”相关，其保健功效得到广泛认可，从而提升了硒的应用价值，形成了以补充人体硒元素为目的硒产业，在农业和生物医药领域被广泛开发与应用。随着硒产业的快速发展，目前富硒产品种类、数量日益增多，主要有：
（1）富硒农产品。是一种富含微量元素硒的食品，包括天然富硒食品(又称植物活性硒食品)和外源硒富硒食品(也称人工有机硒食品)。富硒农产品涉及粮食类、薯类、豆类、蔬菜类、水果类、肉类、禽蛋、水产、茶叶等。特别是在我国湖北恩施、陕西安康、江西宜春、重庆江津等多个富硒土壤地区，通过利用富硒土壤或者其他生物技术手段，使生产出来的富硒大米、富硒玉米、富硒茶叶、富硒水果、富硒矿泉水等富硒农产品，如雨后春笋般地涌现。个别地区还加强了富硒农产品的研发和精深加工的力度，大幅度延伸了硒产业链和产品价值链，满足人民日益增长的多样化、多元化需求。
（2）含硒保健品、饲料及肥料
硒是人类和动物必需的微量元素。为解决缺硒的问题，以往通常是在加工食品、保健品、饲料中添加含硒化合物（包括无机硒、有机硒）作为人体膳食和动物饲料的补充剂。但一些发达国家早已禁止在食品和动物饲料中添加亚硒酸钠等无机硒。瑞典、美国等规定在保健品、动物饲料中必须优先使用有机硒作为硒源，并支持采用安全性更高的含硒蛋白、氨基酸等有机形态硒作为人体膳食和动物饲料的补充剂。近些年来，硒酵母制剂、富硒微生物制剂等富硒产品作为人体膳食补充剂的应用也在不断增加，硒蛋氨酸羟基类似物、硒代蛋氨酸锌络合物等多种新型有机硒作为营养补充剂，也进入新的发展阶段。
在土壤缺硒或贫硒的地区，硒也作为添加剂制作富硒肥料。目前发展较快的是有机硒生物肥料和叶面富硒肥料等。
（3）生物医药
硒在人体组织内的含量虽小，却有着不容忽视的生理功能。硒通过与机体内氨基酸共价键结合形成硒蛋白来表现其生物学作用，发挥各种生理功能，对人体的健康起着至关重要的作用，因而硒被广泛应用到生物医学领域，用于治疗和缓解缺硒引发的各种疾病。如硒蛋氨酸羟基类似物抗肿瘤药物和抗炎药物被用于临床治疗；一些硒制剂（如硒酵母片、硒酵母混悬液、麦芽硒、蛋白硒等），已成为临床治疗和保健的常用药物。根据研究显示，硒酵母等硒含量较高的产品，在预防心脑血管疾病、肝脏疾病、癌症预防等方面具有良好的效果。
目前，利用纳米技术将元素硒制备为纳米硒的新型制剂，具有更高的生物利用度、更好的生物活性和更高的安全性，在生物医药领域应用效果显著(王皓等, 2020)。纳米硒的诞生也促进了一系列富硒补剂、硒肥等的开发和应用。
硒元素对人体健康和环境的影响力远超我们的想象，硒产业将是硒应用领域的一匹黑马，发展前景非常广阔。但目前硒产业发展面临的一个突出问题是：硒产品质量参差不齐，缺乏硒产业标准化体系，需要制定统一的硒产品国家标准和行业标准。
3、硒在新兴产业中的前景
近几年来，硒在新能源、新材料、国防、军事、航空航天、核安全、数字信息与环境监测等领域的应用取得了一些重要进展，尤其是因硒具有特殊光电特性而作为制备太阳能电池吸收层的理想材料在我国光伏行业快速发展。其中薄膜铜铟镓二硒化物(CIGS)太阳能电池（图29）可以与传统的晶硅太阳能电池相抗衡，已逐渐成为太阳能电池行业的重要发展方向。因铜铟镓二硒化物(CIGS)转化效率在现今所有薄膜太阳能电池中是最高的，并具有进一步提高效率、降低成本的潜力，故在国际上被称为下一代的廉价太阳能电池，无论是在地面阳光发电还是在空间微小卫星动力电源的应用上都具有广阔的市场空间。
图 29 铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池
除了铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池外，我国在研制硒的其它新型薄膜太阳能电池（如铜铟硒、铜锌锡硫硒、硒化锑等，图30)方面也取得了重要进展。
图30 硒化锑太阳能电池示意图（Liang et al., 2022）
在新材料的开发方面，添加少量硒可改善碳素钢、不锈钢和铜铅锌合金的机械加工性能以及增强合金薄膜、超导薄膜（图31）的性能。
图31 合金薄膜和超导薄膜图
在空间科学中研究方面，硒的应用也具有广阔的前景。如太阳是太阳系中最重要的光源之一。在观测太阳时，硒的探测器可以直接测量太阳辐射中的硒元素含量，从而帮助研究太阳能量释放和日常活动的变化规律。
此外，硒的光电导效应在光电产业中的应用也推动了半导体（图32、图33）、红外探测（图34）和激光雷达的升级，必将带动未来的硒产业市场。
图32 铜铟硒合金
图33 铜铟镓硒合金
图34 红外探测系统及材料
总体来看，硒作为一个多功能的元素，消费领域广阔。但由于整体经济情况的变化和国家对节能环保要求的提高，硒在传统应用领域的主要市场会有一定的萎缩，在新兴领域的市场还有待进一步开发，市场潜力大。因此，随着科学技术的不断进步，通过一系列科学规划、合理统筹、高效运作，有望看到更多硒的创新应用，并将硒产业带入快速发展阶段。
因硒而养，倚硒而兴！硒的应用虽已今非“硒”比，但仍然是物以“硒”为贵。富硒之地谋定“硒”望，大家一定要珍“硒”！
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