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能源与信息技术、新型材料、生物技术是当今文明社会的4大支柱。能源是指可以从其获得能量（如热、光、动力等）的资源，即是一种可以提供能量的物质，如煤、石油、天然气等通过燃烧提供热量；有些物质在运动中提供能量，如空气、水运动中提供动能——风能和水能。随着煤炭、石油等化石燃料资源的消耗及生态环境保护的迫切需要，人类越来越重视新能源的开发利用。