科学家拍摄到水分子内部结构

为PM2.5危害提供新思路

水是人们日常生活中最常见的物质。但有关“水”的奥秘，人类还有很多问题没有解开。比如说，我们从初中课本上就知道，它是由两个氢原子和一个氧原子构成的，但水分子到底长什么样？它们又是如何形成水分子的？水是生命之源，其独特的氢键结构也一直让科学家难以解释。这些一直都是未解之谜。

日前，我国科学家——北京大学量子材料中心、量子物质科学协同创新中心的江颖课题组和王恩哥课题组共同在水科学领域取得重大突破，首次拍摄到了水分子的内部结构，使得在实验中直接解析水的氢键网络构型成为可能。这一科研成果已于1月5日以全文的形式在世界权威科学杂志《自然—材料学》上在线发表。江颖和王恩哥是文章的共同通讯作者，博士研究生郭静、孟祥志和陈基是文章的共同第一作者，物理学院的李新征研究员和量子材料中心的施均仁教授在理论方面提供了重要的支持和帮助。这项工作得到了国家基金委、科技部、教育部和北京大学的资助

给水分子拍照不是一件容易的事儿

给水分子拍照不是一件容易的事，因为它实在是太小了，直径只有一根头发丝的百万分之一，而且在液态情况下，水分子运动非常快。拍照的第一个难题，就是给它选择一个合适的衬底。

由于拍摄仪器的要求，这个衬底还得能导电才行。以前，科学家一般选取的是以金属作为衬底，把水直接放在金属上进行观察，但由于水分子和金属之间有很强的相互作用，水分子的轨道往往会被金属的电子态所淹没，所以此前世界各国的科学家拍到的水分子照片，最