水有
何神秘之處？
微觀世界的水到底是什麼結構？
北京大學物理學院博雅特聘教授江穎
為你揭開水的未解之謎
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你見過
水分子影象嗎？
居然和黑洞影象相似度如此高
我們能看到的水
由無數水分子聚集而成
當水分子聚整合網路狀結構
變成我們看得見摸得著的水
它的結構就會千變萬化
那麼，水分子長啥樣？
你可能沒想到
它的影象與黑洞相似度如此之高
江穎第一次看到
水分子影象
與黑洞影象擺在一起時
不禁感慨“太巧妙了”
水分子影象是怎麼拍出來的？
戳影片，一同瞭解
中國科學家自制裝置
看穿水的真相
水的化學式為H₂O
1個水分子
由2個氫原子和1個氧原子構成
瞭解水的結構
不光要知道水分子的位置
還要知道哪些水分子之間是“牽手”的
這個“牽手”的媒介
就是尺寸和質量都非常小的氫原子
如何看清水分子的內部結構？
江穎介紹，一次突發靈感
讓團隊找到了
利用帶電針尖去掃描水分子
從而分離原子的方法
為此，他們花費了許多精力
去研製音叉感測器
最終可以探測到
一萬億分之一牛頓的力
戳影片，感受科研工作者的動手能力
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看清微觀世界的水
對我們的生活有什麼改變？
江穎坦言
目前的研究結果還停留在基礎的層面
如果搞清了水在人體的蛋白質摺疊、
DNA鹼基配對等方面如何發揮作用
會對人類健康和藥物研發有很大幫助
此外，海水淡化、綠色能源等領域
也期待著對水更深的瞭解
加入頂尖科研小組
卻被丟到車間裡做技工
水科學研究並不容易
科研過程有快樂也有挫折
“但我想告訴大家的是
那些低谷的經歷
很有可能會變成財富”
在國外做博士後期間
江穎加入了一個頂尖的研究小組
但接下來的新儀器研製任務
卻澆滅了他所有熱情
他在車間裡
連續幹了三個月的技工
有時凌晨兩三點
還在操作機床，組裝零件
看著周圍同事的文章接連發表
他也曾失落和自我懷疑
對未來感到迷茫
但他後來想明白了
“對每個零件、每個細節把握到極致
才能讓儀器效能發揮到極致”
這段經歷
對他回國後的
研究風格
產
生了巨大影響
也為團隊發展新技術
做好了鋪墊
科學家親自參與減震設計
打造“超穩”實驗室
回國後
江穎
加入了北京大學物理學院
量子材料中心
還參與了中心實驗大樓的設計和搭建
雖然北京大學物理學院臨近
地鐵
但透過逐級減震
將地鐵震動的影響
減小到了幾乎可以忽略不計的水平
“
據我所知，我們的實驗室
應該是世界上唯一一個
建在地鐵站旁邊的
高分辨的掃描探針顯微鏡實驗室”
未來，希望能在看到水結構的基礎上
解決人類生存和社會發展
休慼相關的
一些實際問題
將高階的掃描探針顯微鏡國產化
打
破國際壟斷
助力國家儘早實現
科技自立自強的目標
來
源：央視一套
、CCTV-1《開講啦》
釋出於：北京