北京大学物理学院量子材料科学中心和北京怀柔轻元素量子材料交叉平台的研究团队把水的纳米受限相变行为直接观测到了。香港城市大学曾晓成教授也加入了这个研究。江颖教授、边珂研究员还有王恩哥院士共同领衔这个团队，经过多年的努力，给扫描量子传感显微技术赋予了新的生命力。这种技术融合了高端扫描探针技术和前沿量子传感技术，给科学家们提供了一个能看见原子级别的“科学之眼”，帮助他们精准地捕捉纳米受限水的结构变化。这个突破性的成果直接揭示了水在极端受限条件下会发生什么变化。实验显示，当水被限制在宽度约1.6纳米以下的空腔时，它的扩散运动明显减慢，进入一种类固体状态。一旦空间进一步缩小到1纳米以下，常温常压下的水竟然完全冻结成晶体结构。这个观察结果结合分子动力学模拟确认了纳米尺度极端受限可以引起液-固相变。 江颖教授指出，这个发现不仅提供了新奇的物理现象，还给一系列令人困惑的反常特性给出了清晰的解释。长期以来，关于纳米通道中超低摩擦的“超润滑”输运机制一直存在争议。本研究明确指出这种近乎无摩擦的流动源于水以类固体层状形式整体滑移。这从根本上解决了纳米流体学领域一个重要的争论。 这个研究工作受到了国际学术界的高度评价。《自然·材料学》的审稿专家认为这是一个长期悬而未决问题的答案，并给予高度评价。他们也认为这个实验方法非常创新，并且对跨学科基础科学探索具有重要价值。 这个成就标志着我国在基础科学前沿取得了从仪器创制到科学发现全面原创性成就。它深化了我们对水本质认知，也为未来一系列颠覆性技术提供了基础。从高效节能的海水淡化到新一代纳米流体器件，都有可能从这个突破中受益。对物质世界微观规律的执着探索往往能驱动未来重大技术变革。