摘要: 水是自然界中最丰富、人们最为熟悉，同时也是最不了解的一种物质。Science 在创刊125 周年之际，公布了本世纪125 个最具挑战性的科学问题，其中就包括：水的结构如何？2015 年，《德国应用化学》也将水的相关问题列入未来24个关键问题之一(排第四)。水可以说是“soft in nature，hard in science”。虽然水分子的结构简单，但相关问题是复杂的，其中一个很重要的原因在于水的核量子效应。水中含有大量的氢原子，而氢原子核的质量很小，其量子效应(隧穿和零点运动)会异常显著。氢核的量子效应对水的结构和动力学到底有多大影响？这被认为是揭开水的奥秘所需要回答的关键问题之一。