在北京大学，未名湖已成必打卡景点，有人欣赏湖畔的杨柳依依，有人在满湖弥漫的静谧光芒中感受时光流转……但“80后”博导江颖则与众不同，他通过观察湖面，思考出一个科学问题。
冬日的一次散步，江颖发现湖面上有很多像波纹一样的涟漪，原以为没有结冰，但当用手一摸时发现表面已是固态，就连那些褶皱都是硬的。亦冰亦水的奇特现象，让江颖倍感新奇，他赶紧拍了照片发朋友圈，配文是“湖面上是水还是冰？”
很快，许多人在下面留言讨论起来，其中好几位老师都认为冰表面很值得研究。江颖回复说：“好主意，设计个实验试试！”一个新课题就这样诞生了！
江颖带着学生开始探究冰表面到底长啥样。6年时间，他不仅自主研发出中国第一台光耦合qPlus型扫描探针显微镜，还从原子尺度上揭开了有关冰的一系列未解之谜，给出了冰表面预融化这一长达170多年的争议问题的答案。无论是研究的创新性，还是文章的完整度，都赢得审稿人一致的高度赞赏，于日前发表在Nature杂志上。
冰，这个大家很常见的物质，对科学家们来说却是一块难啃的“硬骨头”。它的表面远比看起来要复杂得多，早在1842年，法拉第就提出冰表面会在0℃以下开始融化的概念，围绕预融化问题的争论已持续了170多年。
江颖团队要做的第一件事，就是把大自然中最常见的六角冰在实验室里完美地制备出来。而下一步用探针进行表面的扫描，是整个环节里最难翻越的山丘之一。
江颖在纷乱的思绪中捕捉到了一丝光亮，他提出一种方法，即在金属表面先制备好合适的针尖，然后将它转移到冰表面进行扫描。听起来很简单的一个过程，在落实的时候难倒了众人。
在这项工作中，课题组还遇到了一个障碍。在对冰表面进行表征时，他们发现表面总是非常无序。后来他们进行了系统的变温生长实验发现，其实冰表面的预融化温度非常低，在零下153℃就会开始融化，之前得到的无序结构都是融化了的冰表面，需要在非常狭窄的温度区域才能找到冰表面晶化的结构。这样的结论直接颠覆了长久以来人们对冰表面结构和预融化机理的传统认知。
江颖团队自创的一系列技术，首次在冰表面看清并定位世界上最小的原子——氢原子。冰表面原子分辨成像的实现，令很多国内外同行感到不可思议。该文章其中一位审稿人曾试图用原子力显微镜得到冰表面的结构，但依旧没能实现真实的原子级分辨图像。审稿人赞叹，这是前所未有的分辨率。
江颖创制顶尖设备的高超技艺并非与生俱来，相反，他花费了比旁人更多的心血和时间。当年，在他的导师、中国科学院院士王恩哥的建议下，江颖到美国加州大学欧文分校Wilson Ho（何文程）院士课题组从事博士后研究。
科研设备是科学家的“眼睛”，是原创性科研成果的重要手段，其重要性不言而喻。在诺贝尔自然科学类奖项中，68.4%的物理学奖、74.6%的化学奖和90%的生理学或医学奖的获奖成果都是借助各种先进的科学设备完成的。
江颖也深知设备之于研究的意义，在美国两年博后时光，让他对搭建设备有了最深刻的体验。一开始的处境可以说是举步维艰。江颖在工厂车间做了近4个月的“技工”。持续磨练后，江颖的动手能力迅速提升，慢慢能跟上大家的进度。
做实验既枯燥又压力大。唱歌就成了最有效的解闷方式。“我和另外一个实验搭档，经常熬到实验室整栋楼其他人都走光后，将音响音量开到最大，用跑调的嗓音夜半高歌。”空荡的实验室里，一唱一和深情演绎着老歌《天高地厚》，两种截然不同的声线时而交织，时而独秀，让无数个乏味寂寥的夜也变得明朗起来。
江颖很感谢也很庆幸自己在博后期间踏踏实实当好一名“技工”，正是那几个月的魔鬼训练，让他获得了导师的“真传”，才有了搭建顶尖设备的底气。
造一流设备是江颖深埋心中的一个梦。但这也是一项极限挑战，江颖用了十来年时间成功制备出我国第一台qPlus型扫描探针显微镜。这个类型的显微镜是目前扫描探针显微镜家族里空间分辨率最高的，目前已实现商业化应用。
有了如此精密的设备，再加上高超的实验技术，江颖团队与合作者接连突破前沿研究，屡创新高，在不到一个月时间里，成果相继发表于Nature和Science。
为了能把自己长久科研实践积淀的技术、经验和眼界原原本本地传授给学生，江颖始终坚守在科研的第一线，被学生们戏称为实验室里永不毕业的“大师兄”。
在与学生的相处中，这位“大师兄”也不总是如此和颜悦色，偶尔也会展现严厉的一面。当学生得到比较漂亮的实验结果时，江颖会适时地提出一系列质疑。质疑是对科学最基本的态度，江颖的“找茬”和泼冷水旨在激励学生想方设法验证结论，因为只有反复推敲、反复修正实验现象和结果，才能百炼成钢。
科研之所以让很多人望而却步，就在于付出再多，也不一定有预期的结果。就像航行的船只，在白雾弥漫的大海上摸索前行，却不知道终点在何处。因此，江颖希望每位选择科研这条路的学生对科研都是发自内心的热爱，“只有热爱你所从事的科研方向和领域，才能耐得住出成果前很长一段时间的寂寞”。