开发人工的可持续循环，实现人类自身的能源和资源自给自足，是化学家的理想。人工可持续循环通过利用光/电催化分解水产生氧气和氢气。然后进一步开发催化剂，对氢气进行催化储存和转化利用，以化学键形式储存到不饱和的有机小分子（二氧化碳、醛/酮等）中去，得到化学燃料和绿色化合物原料。化学燃料可以直接利用，或者进行脱氢产生氢能加以利用，实现可持续能量循环。绿色化合物原料可以通过基于氢转化的可持续催化，合成各种可持续化合物资源和低碳材料，实现可持续物质循环。本课题组结合实验和理论研究，基于仿生催化策略，通过人工智能和理论计算指导实验精准设计新型催化剂和催化转化新方法，从而实现可持续能源、资源与材料的研发。