轉載編者按：2010年9月，時任beat365研究生院院長、beat365院長的王恩哥教授發起創辦面向全校研究生的“才齋講堂”講座系列，邀請“北大學人”講述“北大學術”，旨在傳播科學精神和學科素養，探索新時期研究生教育改革。經過十年200講的實踐，“才齋講堂”已成為前沿性與交叉性并重、科學性與人文性兼容的通識教育品牌。beat365多位教授曾在講堂分享做人、做事、做學問的真知灼見。

信息來源：beat365研究生院

原文鍊接：https://grs.pku.edu.cn/xwdt/350315.htm

12月10日的二教107教室熱鬧非常，因為這間教室的老朋友“才齋講堂”迎來了第二百講。才齋講堂自2010年9月創立以來，到現在已經走過了十個年頭。十年磨砺，厚積薄發，才齋講堂已日益成為一門前沿性與交叉性并重，學科廣度與内容深度共存的跨學科通識課程。講座主持人、研究生院常務副院長姜國華指出，才齋講堂推動了研究生科學精神的培養與人文素養的提升，同時也成為“記錄北大學人、講述北大學術”的寶貴資源。在這見證過往、重新起航的節點上，才齋講堂的發起者、中國科學院院士、beat365教授王恩哥作為第200講的主講人，從全量子物理學的角度出發，帶領我們了解關于水的物理學研究，揭開水的神秘面紗。

王恩哥主講才齋講堂第200講

作為才齋講堂的發起人，王恩哥教授首先回憶了才齋講堂創立的初心，即為同學們創造良好的環境，提供跨學科交流的平台，了解各學科的前沿知識内容和研究方法，傾聽老師們在人生和科學研究中的體會等。接下來，王恩哥教授以研究了20餘年與“水”相關的科研工作為主題開始了課程講授。水是自然界中最常見、最普通，但也是最神秘的物質。水的形态變幻萬千，在不同的溫度和壓強下呈現不同的形态；水的作用至關重要，它代表生命的存在，不僅直接影響環境，也是解決能源問題的出路之一。但是人們對水知之甚少，水具有一系列反常的特征，沸點、熔點、密度等物理性質和同類型的其他液體均不同，而正是這些反常，創造了我們生存的地球最基本的環境。正因如此，對水的研究是永恒的問題，永遠需要追求下去。同時水幾乎是唯一一種進行研究越多，會發現需研究問題越多的物質。因此王恩哥教授指出，水在自然界中是一種“軟”的物質，但是在科學上是一個“硬”骨頭。對水的研究可以追溯到很久以前，但從微觀尺度理解這些問題是在量子力學建立之後。

講座現場

随後，王恩哥教授從科學史的角度，從原子的發現和相關研究入手，講述了原子模型和量子力學的産生和發展過程，介紹了倫琴、居裡夫人、波爾、普朗克等在這一過程中做出突出貢獻的科學家的事例和科學發現，并說明了量子力學的發展對推動當今信息化社會發展的重要作用。同時，王恩哥教授也指出過去在凝聚态物理中常常被忽略的問題在于，對于另一類由輕元素主導的材料和過程，比如由氫元素和氧元素組成的水，隻對電子量子化是不夠的，還要對原子核量子化，即考慮全量子效應。從這個角度，王恩哥教授結合所在研究團隊進行的一系列研究，講解了“一個水分子究竟是什麼樣？”、“兩個水分子之間的作用力有多大”、“水中氫原子如何轉移”、“離子水合圈存不存在幻數”等學術性問題，也就大家日常生活中的一些問題，比如：“冰的表面為什麼會滑”、冰花是如何形成/長大的”等從科學角度進行了分析和解讀。

同學提問環節

王恩哥教授帶領同學們回顧了過去群星璀璨的百年科學曆程，多位科學家的努力，各種理論的提出，使得人類對世界有了全新的認識，而這其中，基礎科學始終發揮着關鍵作用。結合同學們的提問，王恩哥教授進一步說明了基礎科學和材料研究的重要性，鼓勵學生們踏踏實實做學問。講座最後，王恩哥教授表示，“向才齋講堂緻敬，向登上才齋講堂的所有老師緻敬，向選修才齋講堂的所有同學緻敬”。

十年發展，曆久彌新。在燕園深厚底蘊的滋養下，才齋講堂會帶着嶄新的面貌出發，與北大學人和北大學術共同成長。

撰稿：禚星辰

攝影：陳耿佳、柴亦林