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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)新聞網(wǎng)】中國(guó)科學(xué)家最新研究揭示“水的奧秘”

2016-04-18 中國(guó)新聞網(wǎng) 張素

【字體：大中小】

語音播報(bào)

　　記者4月17日從中國(guó)科學(xué)院獲悉，該院院士王恩哥與北京大學(xué)江穎教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在國(guó)際上首次揭示了水的全量子效應(yīng)，從全新的角度回答了“水的結(jié)構(gòu)是什么”。

　　科學(xué)家介紹，水的結(jié)構(gòu)之所以復(fù)雜，重要原因之一在于水分子之間的氫鍵相互作用。由于氫原子核質(zhì)量很小，其量子特性不可忽視，氫鍵中也含有一定的量子成分。換言之，研究氫核的量子效應(yīng)對(duì)氫鍵相互作用產(chǎn)生什么影響，對(duì)于理解水、冰的微觀結(jié)構(gòu)和反常物性至關(guān)重要。

　　“氫核的量子化研究無論對(duì)于實(shí)驗(yàn)還是理論都非常具有挑戰(zhàn)性。”為此，江穎課題組與王恩哥課題組分別在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和理論方法上尋求突破，成功發(fā)展了對(duì)于氫核敏感的超高分辨掃描探針顯微術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)水分子內(nèi)部自由度的成像和水的氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的直接識(shí)別，并探測(cè)到氫核的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移過程。

　　近期，他們又研發(fā)了一套“針尖增強(qiáng)的非彈性電子隧穿譜”技術(shù)，在國(guó)際上首次獲得了單個(gè)水分子的高分辨振動(dòng)譜，并由此測(cè)得了單個(gè)氫鍵的強(qiáng)度。

　　研究發(fā)現(xiàn)，氫核的量子效應(yīng)足以對(duì)水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生顯著的影響。進(jìn)一步分析表明，氫核的非簡(jiǎn)諧零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)弱化弱氫鍵、強(qiáng)化強(qiáng)氫鍵，“這個(gè)物理圖像澄清了學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期爭(zhēng)論的氫鍵的量子本質(zhì)?！痹撜n題組的科學(xué)家說。

　　相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。該雜志審稿人評(píng)價(jià)稱相關(guān)成果“一定會(huì)引起譜學(xué)界的廣泛興趣”。

　　記者4月17日從中國(guó)科學(xué)院獲悉，該院院士王恩哥與北京大學(xué)江穎教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在國(guó)際上首次揭示了水的全量子效應(yīng)，從全新的角度回答了“水的結(jié)構(gòu)是什么”。
　　科學(xué)家介紹，水的結(jié)構(gòu)之所以復(fù)雜，重要原因之一在于水分子之間的氫鍵相互作用。由于氫原子核質(zhì)量很小，其量子特性不可忽視，氫鍵中也含有一定的量子成分。換言之，研究氫核的量子效應(yīng)對(duì)氫鍵相互作用產(chǎn)生什么影響，對(duì)于理解水、冰的微觀結(jié)構(gòu)和反常物性至關(guān)重要。
　　“氫核的量子化研究無論對(duì)于實(shí)驗(yàn)還是理論都非常具有挑戰(zhàn)性。”為此，江穎課題組與王恩哥課題組分別在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和理論方法上尋求突破，成功發(fā)展了對(duì)于氫核敏感的超高分辨掃描探針顯微術(shù)，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)水分子內(nèi)部自由度的成像和水的氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型的直接識(shí)別，并探測(cè)到氫核的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移過程。
　　近期，他們又研發(fā)了一套“針尖增強(qiáng)的非彈性電子隧穿譜”技術(shù)，在國(guó)際上首次獲得了單個(gè)水分子的高分辨振動(dòng)譜，并由此測(cè)得了單個(gè)氫鍵的強(qiáng)度。
　　研究發(fā)現(xiàn)，氫核的量子效應(yīng)足以對(duì)水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生顯著的影響。進(jìn)一步分析表明，氫核的非簡(jiǎn)諧零點(diǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)弱化弱氫鍵、強(qiáng)化強(qiáng)氫鍵，“這個(gè)物理圖像澄清了學(xué)術(shù)界長(zhǎng)期爭(zhēng)論的氫鍵的量子本質(zhì)?！痹撜n題組的科學(xué)家說。
　　相關(guān)研究成果已發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。該雜志審稿人評(píng)價(jià)稱相關(guān)成果“一定會(huì)引起譜學(xué)界的廣泛興趣”。

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