该文较为全面地概述了十几年来水分子簇研究的发展状况.探索性地设计了一种全新的制备特征结构水分子簇的方法,从多个角度对其验证并进行了分子力学和从头计算模拟.首先提出了饮水品质双层面标准,即水品质量不仅仅要关注其第一层面(安全、健康)--五种常规评价指标,而且必须向其第二层面(功能)--结构与功能拓展.其次提出特征结构水分子适度主动设计依据,由此提出特征结构水分子簇的制备设计方法:利用介孔分子筛通道空间的周期性和拓扑学的完美性,当水分子簇通过功能筛膜的内通道,受内孔的空间位效作用被切割成小水分子团,同时内壁Ti-O-Si活性位与水分子发生氢键作用.第三、制备了一种新型的功能性介孔分子簇膜.第四、对所制备的水分子簇进行了验证.第五、对制备的特征结构的水分子簇进行了分子力学和量子力学模拟计算.并提出特征结构(具有线性氢键特点)的五环水和六环水的形成在于线性氢键可以实现自组装的机制,即由于线性氢键夹角接近180°,使得水分子中自由氢原子获得最大空间自由度;同时线性氢键的键能最大,可使水分子簇在等量氢键条件下体系能量最小;此外这种线性氢键由于振动频率相近可能会发生氢键共振,使得水分子簇结构更加稳定.