《开讲啦》江颖：你真的了解水吗？

水，是我们生活中司空见惯的物质，但对科学家而言，水却是自然界最复杂的物质之一。“水的结构如何”曾被《科学》杂志列为本世纪最具挑战性的科学问题之一。北京大学物理学院博雅特聘教授江颖将登上本期《开讲啦》舞台，他将从微观世界出发，为广大青年揭开水背后的未解之谜。

【司空见惯的水为何如此神秘？】

江教授一出场，小撒就代表观众提出困惑——H₂O 不就是水的分子结构吗？实际上，当水分子聚集成网络状结构，变成我们看得见摸得着的水，它的结构就会千变万化。江教授形象地把水分子比喻成人，人的躯干就是水分子中的氧，两只手就是水分子的两个氢原子。水分子之间靠氢键连接，就像人和人牵手牵在一起。想了解水的结构，不光要知道水分子在哪里，还要知道哪些水分子之间是牵手的。牵手的媒介就是氢原子，因此氢原子是解析水结构的最关键一环。原子半径比纳米还小一个量级，因此需要非常精密的设备和高超的实验技术才能一窥水中的氢原子。

【拍到水分子照片，却屡遭学界质疑】

江颖教授看清水的“秘密武器”不是常见的光学显微镜，而是用一根非常尖的探针去感知、触摸水分子，这根探针的最尖端只有单个原子大小。他和学生花费了大量心血去探索，才达到近乎苛刻的条件完成实验，但没想到成果却屡遭学界的质疑。江教授和团队反复论证自己的实验结果，并坚持不懈地向学术界讲解。直到一场“偶遇”，一种新的成像机制被提出，越来越多的科学家加入到水分子成像的研究，大家才逐渐接受了江颖的研究成果。

【加入顶尖科研小组，却被丢到车间里做“技工”】

在分享环节，江教授多次提到“不要太在意科研路上的挫折和低谷，这些经历未来可能会成为宝贵的财富”，并讲述了自己的“宝藏”故事。江教授在国外做博士后期间加入了一个顶尖研究小组，但接下来的新仪器研制任务却浇灭了他所有热情。他在车间里面连续干了三个月的技工，有时凌晨两三点还在车间里操作机床和组装零件。看着周围同事文章的接连发表，他也曾失落和自我怀疑，对未来感到迷茫。但这段低谷经历对江颖教授回国后研究的风格和品位产生了巨大影响，也为他看清水分子的新技术提供了重要的基础。

【谁是“北大百灵鸟”？小撒勇敢接招“飞花令”】

看到“北大百灵鸟”的关键词，小撒若有所思：“好像在我毕业之后，很少有人再有这样的称号了”，好问青年当场“奇袭”邀请小撒和江教授较量一番——每人唱一句词中带“水”的歌，看谁的小曲库坚持到最后。两届“北大百灵鸟”开麦挑战，唱功让全场直呼惊艳，在这场对决中究竟谁能略胜一筹？如此多才多艺的天选科研人是怎样炼成的？看清微观世界的水又将如何改变人类的生活？

更多关于水的奥秘，听江颖教授为您开讲！