上海
2026年9月20日，墨子沙龙在中国科学技术大学上海研究院通过聆听院士科普报告、观看科学史音乐剧等形式，串联量子科技、能源化工等前沿主题，为线上线下公众带来一场融科学性、知识性与艺术性于一体的科普盛宴。
本次活动邀请到了中国科学院院士、北京大学化学与分子工程学院博雅特聘教授马丁作题为《从合成气到燃料——低碳铁基费托合成过程》的科普报告。活动同步面向线上线下观众开展。
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聚焦低碳铁基费托合成
探寻碳资源高值利用新路径
报告中，马丁院士从能源安全、化工原料保障和绿色低碳发展等现实需求出发，深入浅出地介绍了合成气制燃料、制化学品的科学原理与技术前景。
从合成气到燃料化学品
马丁院士介绍，汽油、柴油、航空煤油以及烯烃、芳烃等基础化学品，是现代交通、材料制造和日常生活的重要支撑。面对能源结构转型和化工原料需求增长，利用煤炭、天然气、生物质、废塑料等多元碳资源制备合成气，并进一步转化为燃料和高附加值化学品，具有重要意义。
他指出，费托合成可在催化剂作用下，将一氧化碳和氢气组成的合成气转化为烷烃、烯烃、芳烃等产品，是连接碳资源与燃料化学品的重要技术路径。相比直接利用二氧化碳制备化学品，合成气转化在当前条件下具有更具现实性的能耗与氢耗优势。
破解铁基催化剂的活性密码
围绕铁基费托合成的核心科学问题，马丁院士介绍了团队对催化剂活性相及反应机制的研究。
他以铁、锌、钠等组分协同调控为例，说明催化剂的结构与电子性质会直接影响反应路径和产物分布。这些研究为合成气定向制备烯烃、芳烃等高附加值化学品提供了科学依据。
阻断副反应，提升碳利用效率
在费托合成过程中，水的活化及水煤气变换反应会导致部分一氧化碳转化为二氧化碳，造成碳资源损失。针对这一难题，马丁院士团队发现，痕量卤代物能够调控铁基催化剂表面反应过程，抑制水分子解离及水煤气变换反应，从而有效降低二氧化碳生成。
这一研究不仅有助于提升烯烃选择性，也使更多碳资源能够进入高价值化学品生产环节。马丁院士强调，低碳转化的关键不仅在于减少排放，更在于提高每一个碳原子的利用效率，为未来绿色燃料和可持续化学品制造提供支撑。
面对面交流，共话科研前沿
在随后举行的对谈与观众问答环节中，马丁院士与陈宇翱教授围绕讲座内容展开深入交流。现场观众积极提问，就人工智能时代的科研问题、智能实验室建设、新能源汽车发展以及二氧化碳处理与资源化利用等话题与马丁院士展开互动。
面对问题，马丁院士结合科研经历耐心作答，鼓励青年学子保持好奇心，既关注国家重大需求，也重视基础科学问题的长期积累，在不断提出问题、验证问题和解决问题的过程中走近科学、理解科学。
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《量子史话》音乐剧演绎量子百年
科学精神跨越时空
在马丁院士讲座结束后，一部横跨300年科学史的音乐剧精彩上演。演出以三幕戏的形式，带领观众走进量子理论诞生与发展的思想历程。
第一幕回到17世纪，呈现牛顿与惠更斯围绕光的本质展开的“波粒之争”；第二幕聚焦20世纪初，展现爱因斯坦与普朗克在量子观念形成时期的思想碰撞；第三幕则将观众带入20世纪20年代，演绎波尔与薛定谔围绕量子世界、特别是“薛定谔的猫”所展开的深刻讨论。
音乐剧以艺术化、戏剧化的表达方式，将抽象的科学理论转化为可感可知的舞台体验，让观众在旋律与剧情中感受科学探索的曲折历程与科学家追求真理的执着精神。
从院士讲座中的前沿科学解读，再到音乐剧舞台上的科学史再现，本次活动以丰富多元的形式拉近了公众与科学的距离。通过汇聚优质科普资源、创新科学传播方式，推动前沿科技走进大众生活，让崇尚科学、探索未知、勇于创新的理念在更多公众心中生根发芽。
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