中国青年报客户端讯（邓晗 王双艺 中青报·中青网记者 王烨捷）9月24日，第十五期“浦江科学大师讲坛”在复旦大学光华楼举行。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。
“想办法让报告不枯燥，我花了很大力气。”包信和幽默地“自曝”了备课的用心。直到报告前一天夜里，他还在修改展示幻灯片。
这位1978级复旦化学系学子，始终将自己的学术生涯起点归于复旦。当年，他从谢希德校长手中接过推荐信赴德留学，学成回国后，深耕催化领域数十年。去年，他在中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学工作近30年后，重回母校复旦大学，担任未来能源高等研究院院长。
回顾学术生涯与工作经历，他最大的感悟就是“每个人的成长都与国家的发展休戚与共”。因此，个人需要筑牢基础，顺应时代之势，投身国家有重大需求的行业领域，扎实地进行研究工作。而能源方向，就是他深耕数十年的研究领域。
为什么要研究能源？包信和给出了冷峻的数据：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。他指出，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。
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——1835年贝采里乌斯（Berzelius）第一次提出“催化”这一名词，1894年奥斯特瓦尔德（Ostwald）给出催化科学概念。在产业界，80%的化学工业以及20-30%的GDP与催化技术相关。
催化科学追求的目标，正是精准调控化学反应的活性和选择性。“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。”包信和打了个比方。
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OXZEO技术，实现了煤基合成气一步制低碳烯烃。2020年，包信和团队与陕西延长石油合作，建成了世界首套千吨级工业试验装置。
“成果转化要面向需求，不是先做出成果再找市场，而是研发初期就明确企业需要什么，让合作方全程参与。”包信和说。
包信和描绘的未来能源图景，是一个“电子与分子”共舞的时代。电力将成为主体，但氢气难储运，因此需要将其转化为甲醇、氨等“分子燃料”。
有同学好奇光催化在能源变革中的前景。包信和现场给大家算了笔能源账：人类所有能源本质上都来自于太阳。如果直接用太阳能分解水，能源效率为1%~2%。但是太阳能转化为电能源效率为20%~30%；再用电来分解水，能源效率为80%。总体而言，把太阳能先转化为电，效率更高。“但是科学是不断进步的，希望有志的青年人可以通过研究推动光催化的发展。”包信和说。
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