東京大學田中肇教授領導的研究小組闡明了水在傾向於形成各種規則四面體結構的液體中極其特殊的物理起源，以及溫度和壓力相圖，我們成功地闡明了兩者之間的關係。和特異性。
水俱有其他液體所沒有的極其獨特的性質，如4℃時的最大密度和結晶過程中的體積膨脹，對氣象、地球物理和生物現像有很大的影響。這種異常不僅在水中很常見，而且在傾向於形成規則四面體局部結構的矽、鍺、碳和二氧化矽等液體中也很常見。已知這些液體具有諸如氫鍵和共價鍵等方向鍵，其起源是它們偏愛局部四面體對稱。然而，正四面體的形成能力與溫度/壓力相圖的形狀以及這些液體的特異性之間的關係尚不清楚。
研究小組第一次成功地利用模擬模型闡明了這些關係，該模型可以系統地改變形成規則四面體結構的趨勢強度。首先，通過將模擬中得到的各種奇異性與該小組先前提出的理論模型的預測進行比較，可以看出，所有這些異常都是由於局部穩定結構的形成而揭示的。此外，在比較的基礎上，確定了控制這些特性的物理因素，以及水是這些液體中最具特異性的物理原因（例如最大密度異常），並闡明了起源。
預計該研究結果將極大地有助於系統地了解對人類最重要的物質的具體特性，並有望在生命科學和地球科學等廣泛領域產生溢出效應。
