【岳麓讲坛】江颖：熟悉而又陌生的水世界（视频-图文）

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【湖大新闻】

3月28日晚，北京大学博雅讲席教授，国家杰出青年科学基金获得者江颖来到岳麓讲坛。江教授是原子尺度上核量子效应研究开创者，这次讲座中他给大家介绍了“熟悉而又陌生的水世界”。

水是我们日常生活中熟悉的事物，但是水又有着高比热、热缩冷胀、热水比冷水更容易结冰等多种难以解释的反常物性。水对我们而言虽然熟悉但又陌生。在此基础上，江教授介绍了水科学的研究思路，先弄清楚水的微观结构，理解这些水的反常特性，进而操控水来实现各种应用。

水的结构问题是《科学》杂志“125个最具挑战的科学难题”之一。水的研究之所以复杂就在于氢键具有的协同性、灵活性和方向性。江教授展示了目前液态水结构的研究情况并强调这一研究还在不断地进行当中。表面结冰与盐溶解和离子水合是江教授研究的主要课题。通过扫描隧道显微镜和原子力显微镜及针尖调制的轨道成像技术可以观察到水分子，看到水和冰的形态。从水到冰发生了团簇现象，大体积的冰较难着手研究，通过观察二维冰可以看到二维冰的氢键结构、界面结构和它的生长，而这一研究可以应用到调控表面结冰之中。水与其他物质的相互作用同样也是非常复杂的过程。由于水是强极性分子，它作为溶剂能使很多盐发生溶解，而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇，此过程称为离子水合，形成的离子水合团簇称为离子水合物。离子水合物的动力学输运性质具有的幻数效应，对离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等很多应用领域都具有重要的潜在意义。水在生物体中也不可缺少，它影响着蛋白质的折叠，是生物结构的重要组成元素，还参与酶的催化。总之，水可谓是“soft in nature, but hard in science.”

讲座的最后江教授解答了同学们的提问。

责任编辑：刘兰

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