第十五期“浦江科学大师讲坛”复旦开讲

第十五期“浦江科学大师讲坛”日前在复旦大学光华楼举行。现场，中国科学院院士、复旦大学未来能源高等研究院院长包信和，以“催化能源革命：重塑零碳未来的分子基础”为题，为师生揭开了能源变革的底层逻辑，中国科学院院士、复旦大学校长金力出席讲坛并为包信和颁发“浦江科学大师讲坛”主讲人证书。

论坛现场，包信和给出了一组数据告诉与会嘉宾研究能源的理由。据介绍，我国石油对外依存度高达约73%，天然气达约45%。这意味着，我们的能源饭碗，很大程度上端在别人手里。构建新型绿色低碳能源体系，不仅是“双碳”目标的需求，更是国家安全的战略底线。

在包信和看来，未来绿色低碳能源体系的底层逻辑是化石燃料驱动转化为可再生电力驱动，基本结构是可再生能源转化为电力、电气化与分子燃料。而作为物质转化的基础核心学科，催化科学为能源体系从化石能源主导向可再生能源跨越转型，提供了核心科学支撑。

“化学反应像爬一座高山，普通人爬不上去。催化做的事，就是把高山挖成几个矮山头，让反应更容易翻过去。”包信和介绍，他多年研究的“纳米限域催化”，就是这个“挖山”的过程。基于相关原理，团队发明了新技术，实现了煤基合成气一步制低碳烯烃。

传统煤制烯烃走“煤气化—合成气—甲醇—烯烃”的路径，高耗水、高耗能。包信和团队的思路是：氧化物组分负责活化一氧化碳和氢气，分子筛组分用规整孔道控制碳链增长。合成气可以一步变成低碳烯烃，低碳烯烃单程选择性突破80%，甲烷副产可以低于2%，水耗减少60%以上。

面对人工智能（AI）给科学研究带来的挑战，包信和说，AI虽能快速获取知识，但创新源于人脑对知识的内化与重组。只有具备扎实的基础知识和领域结构认知，才能有效利用AI进行批判性思考和原创性研究。

此外，AI for Science赋能催化研究也拥有许多新的方向。从基于AI和数据驱动的催化剂精准设计与制备，到AI和大数据融合辅助的结构表征和机理反演，再到AI赋能催化过程开发，“AI+催化”研究的未来可期。