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能源科学在新时期面临的5个挑战：如何在电子级别控制物质过程；如何设计并完美高效地合成性质符合要求、具有革命意义的新的物质形式；如何从原子或电子组成的复杂关系中找到不同寻常的物质性质，并控制这些性质：如何在纳米级别掌握能源和信息，创造出能与现有技术相抗衡的新技术；如何远离物质平衡去描述并控制物质。