水是生命之源。水分子在细胞组织中占据比例高达70%，在蛋白、核酸、生物膜结构的形成、稳定以及功能的实现中发挥着重要作用。然而人们对水分子如何具体发挥生物功能却知之甚少；即使对于由羧酸为终端的烷链自组装而成的二维仿生膜表面，在25年以来的相关理论和实验研究中，人们也无法理解其表面水的行为和性质。

　　扬州大学特聘教授、我院涂育松博士，与中国科学院上海应用物理研究所水科学与技术研究室的博士生郭盼、方海平研究员等合作，运用量子力学计算和分子动力学模拟研究，发现在室温环境下水分子能够嵌入这个自组装膜表面，与表面的羧酸形成完整稳定的复合结构,这种结构增强了仿生膜的稳定性并使原本超亲水表面展现显著的疏水特性。在国际上首次发现水分子主动嵌入并形成仿生表面复合结构，解决了以羧酸为终端的烷链自组装仿生表面水性质这个长达25年的谜团。不仅如此，该工作研究的二维自组装仿生膜与真实生物分子（包括生物膜）有着高度的相似性，此项研究提供一个理解“生物水”以及生物水可能承载生物功能方面的新视角。相关研究工作成果近期发表在《物理评论快报》(PRL_115_186101_2015）上。

    该项研究工作由扬州大学物理科学与技术学院和中国科学院上海应用物理研究所的研究人员合作完成，得到了中国科学院、国家自然科学基金委以及中国科学院北京超算中心和上海超算中心的共同支持。

下图：水分子嵌入羧基基团表面所形成的完整稳定的复合结构