中国科学家首次证实了“水变成冰”的百年理论预言。

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俗话说“冰冻三尺，非一日之寒”，那么水是怎么变成冰的呢？这个问题看似简单，但几百年来没人能说清楚。现在，我国科学家“重现”了水结冰的过程，揭示了这一过程中“临界冰芯”的存在，证实了经典临界冰芯理论的百年预言。

65438+2月19，国际知名学术期刊《自然》在线发表了这一研究成果，该成果由中科院化学所王建军和中科院大学周信领衔。这也是科学界首次在实验中证实临界冰核的存在。

这篇成果论文的通讯作者、中科院化学所研究员王建军告诉中国青年报·中青网记者，了解水冻结的过程，不仅满足了人们的好奇心，更是有用的知识——作为自然界中的一种普遍现象，它不仅影响着地球上的气候、地质和生命，在化学工业、低温生物学、材料科学等领域也发挥着至关重要的作用，比如细胞和组织的冷冻保存，疫苗在生产和运输过程中的维护等。

根据热力学原理，水分子在溶液中会不断运动，当温度低于冰点时，水分子会趋于有序排列。

冰核的形成是水分子无序热运动和水分子有序排列竞争的结果。当形成的冰核尺寸超过临界尺寸，也就是临界冰核形成时，水就会开始结冰。

近百年前，科学家吉布斯提出了临界冰核理论，并被写进了教科书。然而，临界冰核的真实面目却从未见过。

王建军说，临界冰核是水和冰相变过程中的一种瞬态——纳秒级，其尺寸非常小——纳米级。

今天，王建军的团队和中国科学院大学的周信教授成功探测到了临界冰芯。结合理论计算，简洁明了地得到了临界冰核尺寸。

韩国工程院院士董·朱恩·AHN评价说，这项研究是冰成核领域的标志性工作之一。

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