水是自然界中存量最丰富、人们最为熟悉，同时可能也是最不了解的一种物质。水与其他物质的相互作用是一个非常复杂的过程。中科院院士王恩哥说：“由于水是强极性分子，它作为溶剂能使很多盐发生溶解，而且能与溶解的离子结合在一起形成团簇，此过程称为离子水合，形成的离子水合团簇被称为离子水合物。”
离子水合可以说是无处不在，在众多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色，比如：盐的溶解、电化学反应、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化、腐蚀等。
离子水合物的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点。早在19世纪末，人们就意识到离子水合的存在并开始了系统的研究。虽然经过了100多年的努力，但离子的水合壳层数、各个水合层中水分子的数目和构型、水合离子对水氢键结构的影响、决定水合离子输运性质的微观因素等诸多问题，至今仍没有定论。
近年来，王恩哥、江颖等团队发展了原子水平上的高分辨扫描探针技术和针对轻元素体系的全量子化计算方法，在水/冰的结构和动力学研究中得到了成功应用，刷新了人们对水和其他氢键体系的认知，这些工作为水合物的原子尺度研究打下了坚实的基础。
研究人员通过非弹性电子激发控制单个水合离子在NaCl表面上的定向输运，还发现了一种有趣的幻数效应：包含有特定数目水分子的钠离子水合物具有异常高的扩散能力，迁移率比其他水合物要高1—2个量级，甚至远高于体相离子的迁移率。
该项研究的结果表明，可以通过改变表面晶格的对称性和周期性来控制受限环境或纳米流体中离子的输运，从而达到选择性增强或减弱某种离子输运能力的目的，这对很多相关的应用领域都具有重要的潜在意义，比如：离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等。
此项成果得到了《自然》3个不同领域审稿人的一致好评，认为该工作“会马上引起理论和应用表面科学领域的广泛兴趣”，“为在纳米尺度控制表面上的水合离子输运提供了新的途径并可以拓展到其他水合体系”。