截至日前，在公認的四大世界名刊上，《PNAS》與水相關的研究文章4萬餘 篇，《SCIENCE》上7萬餘篇，《CELL》上5萬篇，《NATURE》上可搜尋到20萬以上的文章，而於所有傳統媒體和新媒體資料而言這只是鳳毛菱角。

H2O——Water

為什麼各界科學家持之以恆的研究水？

為什麼水會影響人體健康？

為什麼說水是生命之源？

MIT機械工程系d‘Arbeloff助理教授Ming Guo博士和哈佛大學工程和應用科學學院Mallinckrodt物理和應用物理學教授David Weitz博士等16位研究者從細胞層面上對這一問題遞交了他們的答案。

實驗資料

粘連細胞的形態和體積隨著基質硬度的增加而變化

水含量改變細胞命運

細胞體積是一個高度調控的性質，影響無數的功能。它在細胞生命週期的過程中發生變化，細胞體積增加，蛋白質、和其他細胞內物質的數量增加。此外，它也可以在更快的時間尺度上發生變化，例如，在一定實驗條件下改變細胞環境，在這種情況下，體積變化是水從細胞流入/流出的結果。這導致細胞內物質濃度減少或增加和分子間距變大或變小，及其他相關重要的結果。

該項研究證實改變環境可對細胞行為和分化起重要調節作用，細胞水含量為細胞功能的重要決定性條件。並且，研究揭示了細胞硬度和細胞體積之間一種令人驚訝的、以前未能確定的關係，這種關係對細胞生物學具有重大積極性影響。實驗過程中，幹細胞（stem cells）在無水條件下，細胞皺縮，幹細胞分化為僵硬的前骨細胞（pre-bone cells）。增加水分，細胞膨脹，幹細胞分化為柔軟的前脂肪細胞（per-fat cells）。

“這是一個令人吃驚的觀察結果，細胞體積透過影響細胞內部硬度，在很大程度上影響了細胞命運。”Weitz博士如是說。

“我們首次開始認識到細胞體積和細胞水含量對其生理功能和機械效能的重要性，”郭博士說，他曾是Weitz博士的研究生。

水作為溶劑對生命的重要性

大多數對生命具有重要意義的物質都是水溶性的，如各種離子和糖類等，它們需要進入細胞，而生命活動中產生的水溶性廢物也要離開細胞，它們出入的通道就是細胞膜上的離子通道。離子通道由細胞產生的特殊蛋白質構成，它們聚集起來並鑲嵌在細胞膜上，中間形成水分子佔據的孔隙，這些孔隙就是水溶性物質快速進出細胞的通道。

水比例對生命活性的影響

細胞中自由水/結合水比例的大小，決定著細胞或生物體的代謝強度：比值越大，自由水的含量越多，代謝越強；反之，代謝越弱。生物的抗性與之相反，即二者比值越大，抗性越弱；比值越小，抗性越強。

人體獲取水分的主要途徑透過飲水和食物，因此，無論是微觀環境下還是宏觀環境下水都對生命產生重要影響。你對水 ，對生命有哪些看法呢？

參考資料：

PNAS October 10， 2017。 114 （41） E8618-E8627； published ahead of print September 25， 2017。