（通讯员：李沫阳 王晓晨）12月13日，北京大学江颖教授做客第七十六届伯苓讲座，带来了以《分子和纳米尺度的水》为题的报告。化学学院院长程方益教授主持了本次讲座，并为江颖教授颁发伯苓讲座证书牌。化学学院众多师生参加了本次讲座。

江颖教授先是阐述了水结构研究的整体背景，指出水结构极具复杂性，长期以来吸引着科学家不断探索，而如今随着仪器和材料的进步，相关研究取得了很大进展。

    随后，江颖教授着重讲解了二维体系受限水这一关键内容。在石墨烯组成的孔道环境中，出现了令人意外的现象：孔道尺寸减小时，在一定范围内水的流速不降反增。为探寻背后缘由，科学家们通过对介电常数的测量情况，发现相应区间内水的介电常数发生突减。经过实验观测，两层石墨烯之间的水会排列成四方晶格。尽管后续证实此晶格形态是受污染影响所致，但这一发现仍为水结构后续研究提供了宝贵思路。

在微观层面的观测技术方面，从扫描隧道显微镜发展到原子力显微镜后，氧原子可较容易被观察到，可氢原子却始终是观测难题。江颖教授所在课题组成功研发出第四代qPlus 显微镜，依靠电四级矩针尖产生的高阶静电力，有效克服了氢原子周围的静电干扰，实现了对氢原子的精准观测。

基于此技术助力，在后续对受限水的深入探究中，先是理论预测出双层受限水结构，而后通过实验发现利用单边疏水的金能够获取二维双层受限水。同时还关注到二维冰在疏水体系下的结晶情况，通过测量不同材料（如氮化硼和石墨烯）上二维冰的摩擦系数，发现二者存在差异，且由于石墨烯独特的结构，它与二维冰之间能形成超润滑现象，这恰好解释了之前提到的孔道缩小时水流速增大的现象。

不仅如此，在离子运输方面也有新发现，钾离子在石墨烯孔道中会呈链状排列，其间水分子起到类似 “粘合剂” 的作用，这种结构如同牛顿摆一样，极大地加快了离子运输速率，而且该作用机制在质子传递过程中同样适用。

江颖教授课题组结合NV 和qPlus 技术设计出扫描量子显微镜，可实现单个质子水平的核磁研究。对金刚石表面亲水处理后覆盖氮化硼薄片产生二维受限水，研究发现其结构呈现尺度大无序、尺度小有序的特点，且与金刚石结构有关，江颖教授推测这是介于液态和固态间的一种水状态。

另外，对于常见却原理晦涩的冰的预融化现象，江颖教授也进行了深入剖析。冰会在远低于融点时就开始融化，其表面并非呈现传统认知里整齐的六角结构晶体，而是部分冰层发生位移，产生两种堆积结构，以此降低冰表面的库伦排斥。

报告最后，江颖教授展望了在新技术融合下显微镜在溶液体系中的潜在应用前景，指出了相关研究的发展方向。

报告结束后，程方益院长总结了江颖教授本次讲座的主要内容，对在座师生进行了勉励。提问阶段，江颖教授回答了在场师生的问题，学术交流气氛热烈。

 “伯苓讲座”是化学学院创新型化学人才培养模式探索与实践的一个重要举措，由国内外顶级化学家为化学伯苓班的本科生作学术报告，分享科研体会，开拓学术视野，激励学生树立长远的人生目标并为之努力。