——2019年国家级继续医学教育项目“中医生命科学研究新进展”培训讲义（七）
项目编号：2019-02-08-016 (国)
水，覆盖在地球上，弥漫于天空中，充斥在细胞里；水，无处不在，然而却没有你想象得那么简单。
为什么冰的表面很滑溜？为什么果冻中含水量大于95%，水却不会从中滴出来？为什么凝胶99.9%的成分都是水却并不漏水呢？为何带电的雾状水滴结合成云而不是彼此排斥，并均匀分散于天空呢？为何来自一杯热咖啡的蒸汽会是一股一股地分散开来呢？为什么热水比冷水结冰快？为什么一杯香槟中会无休止地产生气泡？为何船只在经过15到30分钟后才在相对静止的水面上留下航痕呢？为什么水滴可以漂浮在水面上？为什么液态水可以在两个烧杯之间形成一道水桥？……
对于这些问题，华盛顿大学的杰拉德·波拉克教授《水的第四相》书中提供了非常精简的答案。他所引证的实验直截了当而又令人信服。波拉克教授经过多年的研究发现：水不仅仅有固态、液态和气态三种相，水还存在第四种相—液晶态（排斥区）。有了这个秘密武器，所有的奇怪现象都迎刃而解了。
1、聚合水和水记忆之谜
关于聚合水，俄国化学家发现狭窄试管中的水呈现出一些异常特性，既不是液态也不是固态（这种异常和波拉克描述的完全一样）。一阵骚动随之发生，西方科学家指责俄国人没有消除水中的杂质——即来自玻璃试管的溶化硅微量元素。最后，俄国人承认水确实不纯净，这一发现被扔进了历史的垃圾桶。然而，并没有人解释溶化硅怎么会引起这些异常特性。波拉克指出，绝对纯净的水，万能溶剂，几乎不可能得到。这一俄国人发现事件的实质从来没被考虑过，而是找了一个方便的借口对其置之不理。
水记忆的说法更是匪夷所思。1988年，雅克·本沃内斯特（Jacques Benveniste）在《自然》杂志上发表论文，声称曾经含有抗体的水样仍能唤起对白细胞的免疫反应，似乎水“记住”了他们的存在。《自然》杂志出版了这一文章（本沃内斯特是法国顶尖级的免疫学家），但接着就派遣了一个审问分队进行调查，包括职业魔术师詹姆斯·兰迪（James Randi）及欺诈性调查者沃尔特 ·斯图尔特（Walter Steward）。对接下来发生的事情，大家的描述不一，但都一致同意没有找到欺诈的直接证据。该团队得出结论说结果是无法复制的，这一说法本沃内斯特极力否认却无济于事。结果对他的资助取消了，他的实验室被没收了，他的学术生涯毁于一旦。
现代化学只是认为：水是一种普遍流体，任何两个水样本基本上都是完全相同的，只是温度和纯净度不同而已。必须承认，杰拉德·波拉克也没有说水是否具有智力。不过，他的研究为这一观点打开了一扇门，因为其研究暗示了任何两个由纯H2O构成的“水样”都是独特的，其结构取决于与之相接触的物质。
2、禁区水之谜：液晶态水
人们可能会认为，在科学现代化经过200多年甚至更长时间的发展后，像水这种基本而又貌似非常简单的东西现在应该已经被完全理解了。比如蒸发、毛细管作用、结冰、气泡形成、布朗运动、表面张力。大家都是这样认为的，这也许正是传统解释很少受到细查的原因。然后，《水的第四相》却证明了哪怕是一点点创造性的细查都会揭露出传统解释的缺陷。
杰拉德·波拉克教授《水的第四相》书中核心概念是“禁入区水”（exclusion zone water），或者简称“禁区水”（也被称为界面水或EZ水）。假设一烧杯水，有成千上万个塑料微球体悬在其中。标准化学会认为这些微球体在水中会平均分布——它们遍布于水的大部分区域。然而，在烧杯的周边（即使任何亲水性物质沉入水中），水却仍然清澈，没有任何球体。原因何在？标准化学预测几个分子厚度的禁区可能存在于玻璃周围，两极的水分子和分散的电荷粘在了一起，但是波拉克所观察到的禁水区至少有1/4毫米厚——这是数以万计的分子的厚度。
波拉克和同事小心翼翼地进行着实验，通过测试最终排除各种对此现象的传统解释（比如对流、聚合物冲刷、静电排斥、材料泄露）。他们还开始研究禁水区的特性，结果令人欣喜：禁区水几乎排斥一切，不仅包括悬浮的微粒而且包括溶质。禁区水在270纳米时表现出电磁吸收顶峰，比散装水释放出更少的红外辐射，但其粘度和折射指数都高于散装水。更令人吃惊的是，他们发现禁水区有一种净负电荷（偏碱性），而周边的水PH值较低（偏酸性），这表明有质子从禁区水中喷射了出来。
凭借这些信息，波拉克和同事做出假设：禁水区由水的液晶体组成，其中氧和氢以2：3的比例堆积成一层层的六边形。当然，冰也是由六边形的薄片堆积而成，但冰片的堆积靠的是外在质子的挤压（与【日】江本胜的水实验有关）。波拉克认为禁区层比较例外，排列的方式使得每层的氧和临近层的氢常常相邻。这种排列并非完美无瑕，其产生的引力要大于斥力，足以产生分子内聚和向周围辐射斥力，用于排除哪怕是最小体积的溶质。波拉克的【液晶水论】与水观察之父——维克托·绍贝格的【内爆水论】有内在关联——禁水区的6边水晶体是水体内爆辐射斥力的机制。
哪里来的能量造成了这种电荷分离？它来自于入射的电磁辐射。当水样被免于电磁辐射和热流时，禁水区就无法形成。波拉克的深入研究首次揭示：水分子利用太阳辐射热流，通过界面内驱力（用最少材料占据最大空间）将液态水制造成液晶水并产生内爆力的自然机制。
3、信息来源
[美]杰拉德·波拉克(Gerald H.Pollack)(作者)
在《水的第四相》一书中，杰拉尔德·波拉克（Gerald Pollack）巧妙地提出了一种水化学的新理论，这一理论不仅对化学和生物学具有深远意义，而且对我们理解自然和对待自然的隐喻基础也具有深远意义。
水的研究在过去饱受打击，那些试图弄清楚H2O的“社会行为”的科学家们的名誉乃至生计遭受着很大威胁，就像是被人涂满沥青、插上羽毛、拉在大街上游行一样。尽管如此，仍然有一位无畏的科学家——波拉克教授，勇敢地踏入了这个危险的领域。他通过简单而严谨的实验，揭示了水分子的排布结构以及性质。他通过对话的方式建立了一个简洁的框架，展示了水的结构是如何影响我们这个世界的。让波拉克教授将带领我们启航，给我们展示一个神奇的世界。
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