小分子团簇是许多功能水的声称，认为这种水分子团比较小，具有更强的扩散性，容易被人体吸收，能促进代谢过程。其实人体内主要的水来源于代谢过程，就是身体物质代谢过程中自己制造的水，饮用的水只是为满足身体排泄废物和呼吸皮肤蒸发丢失的很小比例的水。因此饮水首先是补充丢失，把水当成一类重要的营养素。饮用纯水完全能满足这种需要。但自然界中不存在纯水，因此选择对人无害的安全饮水是姑息的策略。但是从事饮水行业的人，为了商业目的，编制了一些故事，把水神话成各种具有神奇疗效的工具。其中小分子团簇是其中比较流行的一种说法。这种小分子团簇水主要是利用O17NMR的半高宽作为科学指标，许多人把这种指标当成宣传的依据。

关于小分子团簇水的概念，我个人明确不认同，但持开放态度，值得商榷。我特别不支持的是，把氢水也当成是一种小分子团簇的说法，这不仅会导致把氢气医学伪科学化，也会导致人们陷入实用主义或庸俗主义的趋势。氢气医学是有充分的科学研究证据支持的，是能从科学角度说清楚的健康工具，不应该变成把一些说不清的冠冕堂皇的说法拉来装点自己的江湖产品。

今天介绍的这一内容是美国氢气医学研究学者Tyler W. LeBaron对小分子团簇的调查报告，Tyler同学是化学背景，近年来主要研究氢气医学效应，小分子团水的概念也是他接触氢水和功能水过程中了解到的概念，从学术角度，对一个现象背后故事进行认真回顾，是了解真相的最重要途径。

这里主要介绍他关于这一问题的调查报告，不代表本号的观点。

一、水分子团簇是一个科学概念

物理化学家深知，水具有许多非常不一般的性质，由于存在氢键，水分子之间能相互结合成水分子团簇，但是对于水体相中水分子团簇的了解并不充分，甚至水分子团簇被认为是水科学领域未解之秘密。不过，水分子团簇确实能通过实验方法检测到，也能利用分子模拟的理论计算进行预测。

但这不代表小分子团簇的水概念是正确的科学概念。

水团簇是一种动态过程，几乎没有固定的团簇，形成和消失非常迅速，几乎转瞬即逝，而不是均匀的各向同性排列。水分子与相邻分子结合形成快速变化的聚合物单元。最简单的单元是水二聚体簇，还有五聚体，六聚体，八聚体，十聚体，也有多种其他类型如循环形式、椅子形式和线性形式等团簇。

水分子团簇一般表示为（H2O)n，其中 n=2 到 1000。还有特殊的富勒烯样水分子团簇（H2O)28，被称为“水巴基球”。还有一个大型的水团簇网络，每个水分子与其他四个水分子结合，以二十面体的形式形成280个水分子组成的怪物水分子团簇。

如前所述，这些都是不稳定的转瞬即逝的存在形式。其中许多从未真正被仪器真实检测到，是通过计算分子建模理论进行的预测。关于水的物理化学性质有许多科学研究，最近的进展使我们能够更准确地分析液态水的结构，但仍未提供明确的答案，甚至发现越来越多的新问题。

二、研究水分子的科学工具

水研究采用多种方法，包括远红外振动旋转隧道光谱，X射线衍射，线性和非线性光谱，介电光谱，核磁共振波普，拉曼和振动光谱等许多方法。虽然我们过去已经学到了许多水分子结构的相关知识，但液态水的结构动力学和排列今天仍然难以捉摸。

三、水分子团簇的伪科学主张

这一事实并没有阻止“健康水”（例如离子水、微结构水、涡流水等）营销人员经常声称他们的水以某种方式含有稳定的小分子微团簇水，据称具有许多健康益处。

一般来说，这类声称的桥段是这样的：普通自来水中含有15个或更多水分子的水分子团簇。电离水经过电重组，每团簇只有3-5个水分子，团簇尺寸较小。这使得这种好水具有更快的人体吸收效率，并且由于其较小尺寸，水分子可以更容易地进入细胞并增加细胞的水合作用。小分子团簇水有许多好处，甚至它是离子水最重要的品质特性。

四、银羊毛奖（SILVER FLEECE AWARD）

SILVER FLEECE AWARD

https://www.newswise.com/articles/silver-fleece-awards-warn-consumers-of-anti-aging-misinformation

关于小分子团簇的概念，曾经获得过SILVER FLEECE AWARD。不过这并不是什么光彩的科学奖励，而是一种具有讽刺意味的奖。如果获得了这种奖项，你最好不要再去宣传了。该SILVER FLEECE AWARD奖项专门揭露关于减缓或逆转人类衰老的最令人发指或夸张的说法。这也正是许多人嘲笑离子水概念的一个重要原因。

五、事实真相

不幸的是，无论是关于它的产生或能带来健康好处，都没有相关科学证据存在。在过去的五年里，我（Tyler W. LeBaron）在许多数据库中进行了尽可能详尽的检索，包括：PubMed，HighWire，SciFinder，Web of Science，Scopus等。为了寻找到支持小分子团簇水的存在或有健康好处的证据，但不幸的是，科学研究驳斥了这些说法。

事实上，支持电离水的研究人员一篇科学文章专门开始评估这些产品中微聚团簇的说法。他们的结果表明，声称的“微团簇水”与对照组之间绝对没有区别。在论文中，作者得出结论：“制造商广告中关于水分子（团簇的效应）尚未被我们的实验结果证实。

六、历史追溯

目前还不确定微团簇的确切主张是如何以及何时开始的，但它至少发生在1950年代的水分子“闪烁集群”的研究。不过这种水分子团簇的寿命只有1皮秒的数量级。1皮秒是等于一万亿分之一秒。

水的闪烁簇模型定义：水的闪烁簇模型可以定义为液态水分子通过同时键形成和断裂通过氢键形成团簇的排列。闪烁这个词意味着不稳定的状态，这里它的意思是不稳定的水簇。

 

液体水相水分子图。（非原图）

1. Frank, H. S. (1967). The flickering cluster model of water. In Proceedings (Vol. 1, p. 292). US Department of the Interior, Office of Saline Water.

    

 

这个神话似乎是在 1990 年代随着美国FLANAGAN的硅化氢物微团簇抗氧化剂的引入而流行起来。然而，在该产品的市场内外，事实很快就被歪曲了。

实际上，在水中加入非常少的二氧化硅（即微片）确实会导致水分子形成“微团簇”。由于水分子具有极性，很容易和其他离子结合。如果你只在水中添加其他一种离子（如钙离子），水分子也会包围这种离子，但这比尺小得多。因为金属离子是纳米尺度的，所以这种水分子团簇在纳米尺度上，所以得到的团簇将是一个“纳米簇”。同样，如果你在水中加入毫米尺寸大小的东西，那么你会得到一个水“毫米簇”。微簇状矿物技术的使用非常普遍，一般指的是矿物胶体。

这个简单的“水合球体”或“溶剂化球”概念最终形成，并迅速发展成这样一种观点，即是微团簇本身可发挥疾病治疗作用，而不是它所含的离子（或溶质）。最终，离子（或溶质）被完全抛弃，营销人员只是传播水微团簇健康的神话，并补充了促进水合作用，营养输送等理念。

直到最近才发现，分子氢才是某些真正有用离子水的效应基础，但营销人员仍然坚持微团簇的想法，以方便帮助解释水的治疗益处。