早在2005年和2021年，《科学》杂志就曾先后把“水的结构是什么”与“如何测量界面现象”列为全球最重大的科学难题之一。而这次研究，中国科学家把这个难题给解决了，直接把研究推进到了前沿核心位置——纳米受限水的结构研究。 北京大学物理学院量子材料科学中心、北京怀柔轻元素量子材料交叉平台的江颖教授和王恩哥院士，跟边珂研究员和香港城市大学的曾晓成教授合作，搞出了一套名叫“扫描量子传感显微镜”的新仪器。这台仪器就像一台高分辨率的磁共振成像仪，能直接观察到固体界面纳米空腔里的水分子活动，把传统手段的精度给大大提高了。 他们在1.6纳米的空间里，发现水分子的扩散慢得像固体一样，既不是典型的液体也不是典型的晶体。要是空间再缩小到1纳米以下，水就在室温下直接冻结成了晶体。这些实验结果跟分子动力学模拟完全吻合。 这个成果说明纳米流体里的流动方式跟以前不一样，可能不是黏性液体在流，而是像固体层那样近乎无摩擦地输送。这就动摇了传统流体力学在纳米尺度下的适用性。 美国同行评价说这个工作“解答了一个长期未解的问题”，实验方法也很创新。江颖教授说这为高效水处理和能源技术奠定了科学基础。将来基于对这种水性质的理解，海水淡化、空气取水技术、纳米过滤膜还有能量收集系统都会有大发展。 这是中国科学家在高端科学仪器和基础研究上的实力体现。从看到水分子的奇幻变化到连接基础科学和应用，这次突破不仅解开了谜题，还播下了颠覆性技术的种子。这项源于对水本质追问的探索，最终会造福人类社会。