据新华(hua)社电 （记者魏(wei)梦佳）冰的表面结构如何，何时开(kai)始融(rong)化、如何融(rong)化？这些问题困扰(rao)科学界(jie)已久。由北京大学物理学院(yuan)、北京怀柔综合性国家(jia)科学中心轻元(yuan)素量子材料交叉平台（简称轻元(yuan)素平台）组成的研究团队，利(li)用(yong)自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，在国际上首次“看到”冰表面的原子结构，并揭示其在零下153摄氏度即开(kai)始融(rong)化的奥秘。该成果近日发表于国际学术期刊(kan)《自然(ran)》上。

冰表面是多(duo)种自然(ran)现象和大气反应发生的重要媒介，对冰的形成、大气平流层中臭氧分解(jie)及雷云带电现象等均具有显著影响。但因缺乏原子尺度实验工具，科学界(jie)对冰表面结构的基本问题一(yi)直未有明确(que)解(jie)答。轻元(yuan)素平台特聘研究员田(tian)野介绍，团队利(li)用(yong)qPlus型扫描探针显微镜，开(kai)发出可(ke)分辨氢原子和化学键的成像技术，实现冰表面水分子氢键网络的精确(que)识别和氢原子分布的精准(zhun)定位。探测发现，冰表面结构同时存在六角密(mi)堆积和立方(fang)密(mi)堆积两(liang)种排列方(fang)式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。

研究还揭示了冰表面预融(rong)化机制。冰表面常在低于零摄氏度下开(kai)始融(rong)化，该现象被称为冰的预融(rong)化。轻元(yuan)素平台负责人江颖(ying)教授介绍，受(shou)研究工具所限，科学界(jie)一(yi)直无法获得准(zhun)确(que)原子尺度信息，围(wei)绕(rao)冰表面结构和预融(rong)化机制的争论因此持(chi)续了170多(duo)年。国际研究普遍认为，冰表面发生预融(rong)化的温度在零下70摄氏度以上。