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水无处不在,在人类的生产生活中发挥着必不可少的作用。然而,水的结构和许多反常物性至今仍无法被人所理解。水的复杂性主要源于水分子之间的氢键相互作用,人们通常认为氢键的本质是氢原子和氧原子之间经典的静电作用力（O―H…O）。但是,由于氢核的质量很小,其量子特性往往不可忽视,氢核的量子隧穿和量子涨落将减弱经典势垒对氢原子的限制,从而改变氢键相互作用强度和构型。