从燧人取火到锂离子电池，能源始终推动着人类文明前进。面对全球能源转型与绿色低碳发展的时代课题，未来能源将走向何方？又有哪些科学力量正在改变我们的未来？

《未来能源科学与技术》周末先修学堂课程由复旦大学智能材料与未来能源创新学院组织，于2026年4月11日开讲，至7月28日圆满结束。课程邀请了包信和、田中群、孙大林、刘智攀、曹勇、许敏、夏广林、朱汉雄等8位校内外能源领域知名学者和一线科研专家共同授课，面向对能源前沿科技感兴趣的高中学生，围绕未来能源体系中的关键科学问题与技术方向展开系统介绍。从基础原理到前沿技术，从课堂学习到科研实践，历时近四个月的未来能源探索之旅为同学们打开了一扇认识能源科学、探索未来科技的大门。

第一讲：未来能源总论|人类为什么需要一场新的能源革命？

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带领同学们从能源发展历程出发，开启了一场未来能源的探索之旅。课堂上，包信和院士没有从复杂理论讲起，而是从能源与人类文明发展的关系切入，引导同学们思考：能源从哪里来，又将如何支撑未来社会发展？

围绕传统能源挑战、新能源体系构建以及氢能、储能等前沿方向，包信和院士深入浅出地介绍了未来能源的发展趋势。通过本次课程，同学们进一步认识到，能源革命不仅是技术创新，更是推动社会发展方式变革的重要力量。

第二讲：催化基础知识|神奇的催化世界如何让能源转化更加高效、更加清洁？

能源转化的背后，离不开一种神奇的“推动力量”——催化剂；第二讲中曹勇教授以“催化世界”为切入点，带领同学们走进微观分子世界，理解催化剂如何改变反应路径、提升能源转化效率。

围绕金属催化、固体酸碱催化、低碳烷烃转化以及生物质资源化利用等方向，曹勇教授结合科研案例，展示了催化科学从经验探索走向精准设计的发展历程。同学们进一步了解到，未来能源不仅需要寻找新的能源来源，也需要通过先进催化技术实现更高效、更清洁的利用。

第三讲：电化学能源基础|电池为什么能够储存和释放能量？

手机充满一次电，新能源汽车跑出几百公里，电解水产生氢气……这些看似普通的能源应用，背后都离不开电化学。课堂上，中国科学院院士田中群从熟悉的电池出发，带领同学们探索能量转换背后的科学原理。

从电子运动、离子迁移到界面反应，从锂电池到燃料电池、储能技术，田中群院士展示了电化学在现代能源体系中的重要作用。课程最后，他寄语同学们，要认真学习、打好基础，理解“活化能”的科学意义，不断突破学习和科研中的“能垒”，培养关联全局、团队协同的能力。

第四讲：光化学基础知识|当分子遇见光，会发生什么？

一束光照射到分子上，会产生怎样的变化？第四讲中夏广林教授从“分子遇见光”这一有趣的问题切入，带领同学们认识光与物质相互作用的奥秘。

课堂围绕光吸收、分子激发、能量转移等过程展开，并结合光催化制氢、光动力治疗等案例，展示光化学在新能源、环境治理和生命健康领域的应用。从微观尺度的电子运动，到宏观领域的技术创新，同学们感受到基础科学与未来应用之间的紧密联系。

第五讲：核聚变|人类能否在地球上创造“人造太阳”？

提起核聚变，很多人脑海中浮现的或许是科幻电影中的“无限能源”，但它其实正一步步走向现实。第五讲中，许敏教授从核聚变的基本原理出发，带领同学们了解国内外聚变装置的发展现状。同学们不仅认识了聚变能源的科学基础，也看到了全球科研工作者向“点亮人造太阳”不断迈进的脚步。

课堂最后，许敏教授将目光投向更远的未来。当聚变能源真正走进现实，它不仅意味着更加清洁、稳定、近乎无限的能源供给，也将为深空探测、星际航行提供动力支撑。

第六讲：氢能|把氢“装得下、放得出、用得好”，到底有多难？

氢能被认为是未来清洁能源的重要方向，但如何安全、高效地储存和释放氢，始终是制约其应用的关键。孙大林教授围绕储氢材料的发展与创新，介绍了金属硼氢化物等新型材料体系。

课堂上，孙大林教授结合团队原创科研成果，分享了低能放氢机制、新型储氢材料以及高容量可逆储氢策略，让同学们认识到，材料创新是推动氢能技术发展的重要基础。

第七讲：AI与未来能源|人工智能如何加速能源科技创新？

当人工智能遇见未来能源，会碰撞出怎样的火花？第七讲中，刘智攀教授带领同学们走进AI与能源交叉融合的前沿领域。

从机器学习、大语言模型的发展，到AI在能源材料设计、催化预测和科研计算中的应用，课程展示了人工智能如何帮助科学家从海量数据中发现规律，加速新材料探索与能源技术突破。未来，AI将成为推动能源创新的重要伙伴。

第八讲：能源的可持续发展|技术进步如何真正走向绿色未来？

能源的未来，将由谁来书写？最后一讲中，朱汉雄高级工程师带领同学们从更长远的视角思考能源转型与人类未来。

从多种能源协同发展，到人工智能推动能源创新，再到全球能源体系变革，课程展示了能源发展的复杂挑战与无限可能。同学们认识到，能源可持续发展不仅需要技术突破，更需要产业、社会与全球协同。

暑期实践课|从课堂走进实验室，亲手触摸纳米世界

如果说专题课程打开了未来能源的大门，那么暑期实践课则让同学们真正走近科学研究现场。在陈萌副教授的指导下，同学们动手完成纳米金合成实验。从认识实验材料、了解实验原理，到规范开展操作、观察实验现象，同学们在实践中体验了纳米材料制备的基本过程。通过亲手实验，原本抽象的“纳米尺度”变得更加直观，也让同学们认识到严谨操作和细致观察是科学研究的重要基础。

完成实验后，同学们走进介孔材料展厅和科研实验室，在实物展示、科研成果介绍和实验设备参观中，进一步认识材料微观结构与宏观性能之间的联系，感受材料科学在能源、催化、环境等领域的广阔应用前景。走近科研实验现场，同学们也了解到，一项科研成果并非一蹴而就，而是经历了从科学问题提出，到实验设计、材料制备、性能测试和不断探索优化的漫长过程。

能源探索，未完待续

先修学堂虽已告一段落，但奔赴未来能源的探索之路仍在延伸。愿同学们怀揣好奇与热爱，在探索物质与能量奥秘的过程中拓展视野、发现方向，将今日课堂上的思考化为未来求知与创新的力量。期待与更多青年同行，共同点亮更加清洁、高效、智慧、可持续的能源未来。