項目名稱： 2019冠狀病毒病的病毒學，免疫學和流行病學特徵
項目統籌者： 潘烈文教授（港大）
摘要
由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2型引起的2019冠狀病毒病預期會變成人類常見的流行病，而且這種病毒未來將繼續出現基因突變。我們的多學科團隊將研究兩個與2019冠狀病毒病有關的領域：1) 監測2019冠狀病毒的基因和表型變化；2) 調查自然感染或接種疫苗後所產生的免疫反應。此項目將有助於揭示 2019冠狀病毒的傳播和致病性，並制定針對2019冠狀病毒病的疫苗接種策略。這項研究所得的資料將與持份者實時共享，以協助制定醫療政策。
這項研究能鞏固我們現時就2019冠狀病毒病進行的研究工作。第一個具體目標是通過實驗，以識別需要多加關注的2019冠狀病毒變異株。我們將使用一系列體外和動物實驗模型去研究病毒的遺傳和表型特徵，而導致表型變化的突變將通過反向遺傳方法進一步證實。此外，我們還將使用基因高通量分析技術來了解傳播鏈中的病毒基因組變異。項目的第二個具體目標是研究 2019冠狀病毒病的免疫反應，包括由自然感染或接種疫苗引起的免疫反應。在這項研究中，團隊將持續跟進曾感染並康復成人和兒童的個案3 年以上，詳細調查他們的抗體和T細胞免疫反應，以及他們再度受感染的可能性。我們將評估和比較由自然感染或接種疫苗引發的免疫反應，並使用動物實驗模型來開發和優化疫苗接種策略，以增強2019冠狀病毒疫苗對預防疾病和防止傳播的效果，亦將特別研究病毒基因突變對免疫反應的影響。另外，我們將使用生物信息學方法來識別細胞或血清內的潛在生物標記，並使用這些標記來了解與免疫的相關性，以及開發新的疫苗。總括來說，我們將使用以上的研究結果以及其他流行病學數據來了解香港及其他地區的 2019冠狀病毒病的傳播。
項目名稱： SARS-CoV-2新型冠狀病毒的生態學、分子病毒學與致病機理：從臨床到實驗再回到臨床
項目統籌者： 金冬雁教授（港大）
摘要
基於過往18年來我們對冠狀病毒的研究與發現，本項目將就有關新冠病毒的生態學、分子病毒學及致病機理的以下三個相互交織的重要課題展開多學科研究，爲新冠病毒感染的診斷、預防和治療開拓新思路，爲結束新冠全球大流行奠定科學基礎。第一，我們將分析世界上其中一個最大的蝙蝠及其他動物的標本庫，就新冠病毒的起源和進化開展創新研究，同時繼續發現和研究新冠病毒變異株及其致病性與傳播，並闡明新冠病毒在蝙蝠和人類中建立無症狀感染的機制。這為本項目的其餘兩個課題奠定重要基礎。第二，我們的研究將揭示新冠病毒進入細胞及複製的原理及多種新冠病毒輔助蛋白的生物學意義與病理作用，並通過正向遺傳學篩選發現參與新冠病毒複製與感染的新的宿主依賴和限制因子。最後，我們將展開轉化研究，提出新冠診斷、疫苗和治療的新構思和新方案，實現新冠的早期特異性診斷，研製新冠病毒減毒活疫苗和合成疫苗，並創製針對新冠病毒或宿主的新型藥物。
項目名稱： 轉化新發現的致病機制於難治的新生兒膽道閉鎖症的治療開發研究
項目統籌者： 呂志恆教授（港大）
摘要
膽道閉鎖（Biliary Atresia, BA）是一種嚴重的膽管炎性疾病，每100 000個新生兒中有5-20個罹患該病，在亞洲人群發病率最高。BA診斷過程充滿挑戰性，偶爾可出現漏診或確診較晚。若未能及時診治，患者最終可因肝纖維化、肝臟衰竭而死亡。葛西手術是BA的一線治療方式，但僅50%患者膽汁能順利恢復引流。另外，葛西手術只能解決肝外膽管問題，對於肝內膽管結構異常未能糾正。因此，患者常發生膽管炎及肝硬化，最終引致肝臟衰竭而需進行肝臟移植，但這又同時面臨器官短缺及長期免疫抑制等問題挑戰。由此可見，BA是一種廣泛的醫療社會問題，迫切需要改進診斷及新治療方式，但其研究進展緩慢，根本原因在於人們對其發病機制認知不足。我們是研究BA大團隊，包括一眾臨床醫生與科學家，同時引進一批具有獨特專業知識的國際專家進一步強化本團隊，引領BA研究、診斷及治療取得新突破。基於近期我們發表在J Hepatol期刊的重大發現，我們擬繼續深入BA研究，運用創新的、最先進的以類器官為基礎的平台系統闡明該疾病發病機制的理解，通過基因組學及轉錄組學技術深入剖析疾病異質性，進行臨床前測試尋求BA新的治療方法。
這些目標將通過多管齊下的方法實現。我們將 1) 使用源自人類肝臟／誘導多能幹細胞的膽管細胞類器官、多細胞類型類器官和接種到肝細胞外基質衍生凝膠上的細胞／類器官來評估各種細胞類型的病理生物學作用，如參與旁分泌／指導／基質、毒素、病毒、免疫炎症功能障礙和肝臟纖維化等途徑的機制； 2) 將全外顯子組（n=400 BA家系血）和肝組織轉錄組學（n=50）分析與全面的臨床／表型資訊相結合，對 BA 患者進行分層並發現新的疾病機制； 3) 尋求靶向治療：使用 BA 類器官作為臨床替代物，測試藥物在澱粉樣蛋白β沉積、纖毛功能障礙方面（前期新發現）的治療效果；以及對減輕免疫炎症和纖維化的療效。這些發現可告知臨床醫生有關患者的分層情況，並為後期進行功能性膽管結構重建的臨床試驗提供實驗依據。綜上，通過結合領先的臨床專業知識和先進技術，我們將對這一嚴重的肝臟疾病有突破性的全面認知，推進BA診斷和治療手段的發展，而該專案的進展也為其他胃腸道疾病的發現研究樹立了榜樣。
項目名稱： 幹細胞與微環境互作在組織維持和組織工程中的應用
項目統籌者： 解亭教授（科大）
摘要
人體幹細胞具有獨特的複製和分化為特定組織細胞的能力，因此支持人體正常發育以及維持組織穩態。基於這一特性，幹細胞可以用於治療許多人類退行性疾病，諸如帕金森病、阿爾茨海默病和 1 型糖尿病。除此之外，癌症中的幹細胞也可以複製，對腫瘤生長、轉移和復發有重要作用。幹細胞的活性隨著年齡的增加逐漸下降，這與組織功能退化息息相關。為了充分發揮幹細胞治療人類疾病的潛力，科學家們一直在努力將它們與生物材料支架相結合，從而生成可移植的組織或器官，以治療退行性疾病。因此，深入研究幹細胞發育和衰老的調控對於開發幹細胞療法至關重要。目前來看，充分實現幹細胞治療潛力的主要障礙是我們對組織內幹細胞活性調節的機制尚未有足夠了解。在這個主題研究計劃項目中，我們將利用多個研究模式生物（例如果蠅、斑馬魚及小鼠）來充分全面研究幹細胞維持、分化和衰老的分子機制。我們所組建的研究隊伍集合了來自香港科技大學、香港大學和香港中文大學的一批優秀研究人員，我們擁有互補的專業知識、成功的合作經驗和出色的研究背景。我們將採用先進的基因組、遺傳、分子、生化和發育方法，致力於揭示幹細胞的微環境如何在分子和細胞水平上控制幹細胞行為和功能。
項目名稱： 遍佈室外熱舒適小區的健康韌性城市
項目統籌者： 牛建磊教授（理大）
摘要
城市熱島效應加劇了高溫熱浪，使城市環境愈加惡化，變得難以忍受。美國流行病學研究表明，高溫影響發病率和致死率。就香港而言，高溫事件與死亡風險和住院率顯著相關。高密度城市居民傾向於減少戶外活動，而久坐室內會導致建築製冷能耗增加。發育行為兒科學研究指出，兒童戶外遊樂時間與其體重指數和肥胖症存在關係。經系統化設計的“開放街道”被認為可發展成類似沙漠綠洲般的熱韌性中心，使城市居民能夠重歸戶外。顯然，在全球不可逆轉的氣候變化和快速城市化的背景下，這類“開放街道”項目的探索和建設具有極其重要的意義。
本團隊於先前研究資助局協作研究金(RGC-CRF)研究項目中已證明，即使香港，這一夏季炎熱潮濕的高密度城市，其城鎮中心也存在室外局地舒適小區（LoCHs“樂場”）。例如，由架空建築形成的半室外空間，既能遮陽又可引導下沉氣流促進通風，對提高行人區熱舒適十分有利。我們的研究發現，即使不能改變城市整體氣候，也可通過創建遍佈各居住區的小尺度局地舒適小區來提高熱舒適度。因此，在建築設計和城市規劃早期階段，運用基於先進風、熱和濕度模型的科學微氣候設計方法，可以最大限度提高室外熱和風的舒適度。而熱應力（中暑）風險也能通過優化建築形態和合理使用植被、水體、地面材料、亭閣及其他機械方法而降至最低。除此之外，樂場設計理念也可運用到重建和其他房地產相關開發項目，在鄰區中創建樂場。本項目旨在通過大數據分析和人工智能（AI）技術實現建築形態和總體規劃的“自我驅動”式優化。該優化方法將結合地理信息系統（GIS）和建築信息模型（BIM），並輔以精確到行人高度的高分辨率風與熱微氣候模型。先進的計算能力將被應用到傳統建築設計和規劃實踐中，以提高當代與未來城市的宜居性和可持續性，及解決氣候迅速變化的問題。
項目名稱： 發展香港成為全球的綠色金融中心
項目統籌者： 張處教授（科大）
摘要
綠色金融是全球大趨勢和學術界的新興議題，但學術進展落後於業界發展。當中難度在於綠色金融的跨學科性質，需要不同學科的學者通力合作。這個項目集合金融、環境科學、公共政策和技術層面的跨學科學者，前政策制定者和經驗豐富的政策執行人員。我們旨在透過一系列共同研究，提升綠色金融的學術發展。研究主題包括 (1) 環境風險對金融市場和金融決定的影響；(2) 氣候風險模型及衍生產品；(3) 綠色基建項目的融資；(4) 推行綠色金融技術；(5) 技能提升與人才發展；以及(6) 香港綠色金融政策和規管工具的效用。我們採用「想和做」的方式，與業界夥伴和政府部門合作開發技術原型和概念驗證的金融產品。有別於一般實證經濟和金融學的「觀察員」方式，本項目匯聚學術研究的卓見，以實際執行、參與落實綠色金融工作、提高整門學科的知識水平，並讓政府和業界持份者得益。這個項目在性質和規模上均是前所未有的，相關的教育課程和政策建議將提升香港的國際綠色金融中心地位。項目成果同時會推進全球綠色金融的學術發展，意義深遠。
項目名稱： 探索綜合多種模式的測試和預測早期學業成就的方法—中文、英文和數學
項目統籌者： Catherine McBride教授（中大）
摘要
讀寫和數學能力差異和學習困難的早期預測，是一個全球關注的問題。例如，在香港，多達12.6%的人口有讀寫障礙；英文和數學學習困難也很普遍。中文、英文和數學的學習受多種因素影響，而這些因素與環境、大腦和基因有關。這些因素通常以複雜的方式互相影響。了解這些因素如何共同影響個人學習有助促進最佳學習發展和預防學習失敗。現時，對學業能力進行全面評估主要依靠面對面的個人評估。對於教師、臨床專家和家庭來說，這種傳統方法耗費人力、成本高昂，使很多有評估需要的兒童無法及時得到寶貴的測試機會。重要的是，及早識別學習困難的風險對於採取最佳補救措施至關重要。以香港當前的教育環境而言，面臨新冠疫情這個嚴重威脅，開發網上、低成本、高效率和易於使用的針對早期中、英文和數學能力的評估工具顯得尤爲迫切。我們的研究旨在甲) 建立中文、英文和數學學習的多模式緃向模型以及乙) 設計並建立量度兒童在這三個基本領域的表現的網上評估工具。本研究建基於香港華語小學生的大型和全面的數據庫之上，受測試兒童包括雙胞胎和非雙胞胎。這些兒童已經接受了各種認知、語言和學業能力的面對面評估；我們還擁有很多受測試者關於大腦、神經處理、基因和家庭背景的數據。在這項新研究中，我們將邀請更多家庭參與以擴展此數據庫。我們還將設計和發展各種中文、英文和數學評估工具的網上版本，並在這些網上測試工具中加入自動評分功能，以提高這些工具的效率，使其能夠立即給予測試結果。所有數據（包括基因、家庭和學校背景、人口統計資訊、神經和行為能力）將被整合，以檢驗兒童中文、英文和數學表現的多模式預測因子。這個數據庫將會是全球兒童早期學習最全面的數據庫之一。我們的數據分析有助於儘早識別高學習困難風險的兒童，以便在最為有效的時候進行補救。此外，通過我們易於實施的工具和豐富的數據庫，我們可以最有效地評估每個兒童的學習概況。這樣的概況對於為兒童度身定製教學和學習計劃至關重要，個體化的設計可以幫助每個兒童最有效地學習。我們旨在通過提供廉價且高效率的學業和認知能力網上評估工具來提高香港的教育質素，以更好地支援兒童、家長、教師和臨床專家。
項目名稱： 香港人機共生藝術創造平臺技術建設
項目統籌者： 郭毅可教授（浸大）
摘要
伴隨科技一日千里的發展，藝術與科技的融合顛覆了人們對傳統藝術文化的創作、感知與理解，也開啟了一個藝術科技（Art Tech）的新時代。
該研究項目立足藝術科技融合的最前沿，透過科學與技術賦能產生的強大力量，根本性地改變人與機器在藝術創造中的交互方式，以推進人與機器共同創造藝術的新方向。長遠來看，該項目將為在香港建立一個穩定的、可持續性、充滿生機與活力的藝術生態體系作出貢獻，進一步探索基於人工智能的藝術科技的基本理論與技術，為城市發展帶來新機遇。
該項目為藝術創作與鑒賞提供新的範式，在商業、健康、教育領域產生積極的反響，也會對社會經濟帶來重大影響。透過匯聚人工智能、認知科學與藝術三大跨學科領域最具經驗與學識的專家，該項目力求達至以下三個目標：
- 1. 專為藝術創作而發展的人工智能技術：以認知及生理大數據為基礎，把人類的行為經驗數據化，開發藝術創作的嶄新的人工智能系統。
- 2. 藝術科技的展示與傳遞：透過開發沉浸式互動XR媒體平臺，為觀眾參與及藝術表演和教育提供全新的藝術內容表達及傳遞模式。
- 3. 平臺的開發和應用：把以上發展的技術綜合凝聚，探討藝術與科技相互融合的潛力，以期望達到以下成果：
- (1) 創意項目：發展一批藝術創意項目，以驗證和完善所研發的新技術，並與世界各地分享。
- (2) 研究劇場：打造一個世界水準的人工智能藝術創作平臺，在藝術科技領域中，尋求開創先河的技術突破。
- (3) 人工智能藝術與政策網：建立區域最全面的人工智能藝術網絡，完善香港連接全球的藝術科技發展生態環境。把握全球文化發展的重大趨勢和香港藝術科技發展的重要先機，藝術科技將會改變香港的藝術生態與文化創意產業，為香港及大灣區社會、經濟、教育發展創造新的文化產業奇跡。這項目將提供一個成熟有力的跨學科發展方向，幫助我們應對「後疫情時代」所面臨的嚴峻挑戰，站在一個全新的、更高遠的層面上，為香港社會文化發展與經濟增長帶來新機遇。