RGC Newsletter - Research Frontiers

為了加強對新進學者的支援，研究資助局（研資局）計劃撥款一億五千萬港元，推出「傑出青年學者計劃」，用作培養優秀研究人才，支援其學術發展初期研究。計劃旨在吸引最傑出的青年學者，來港開展其教研事業，並增進教學與研究之間的結合。

於2011年2月15日舉行的傳媒簡介會，研資局主席錢大康教授向新聞界及公眾介紹「傑出青年學者計劃」詳情。他表示，視乎研究題目及實際需要，「傑出青年學者研究金」預算可平均資助每位青年學者約一百萬港元，用於研究項目及其相關的教學活動。計劃將於今年八月開始接受申請，結果將於2012年夏季公布。申請書由國際專家作獨立評審，並選出最優秀的5%，授予「傑出青年學者獎」的榮譽名銜，以作表揚。

研資局學科小組的重組

為了提昇評審機制的效率，研資局同意成立一個新的學科小組和兩個分組，評核不同研究資助計劃下的申請：
(a) 研資局下新設一個商學學科小組，取代原有的商科分組；
(b) 人文學、社會科學及商科學科小組重新命名為人文學及社會科學學科小組；
(c) 於工程學學科小組下增設機械、土木及物料工程暨系統設計學科分組；
(d) 於人文學及社會科學學科小組下增設文科及人文學科分組。

太陽能光伏光熱液態式系統的樓宇實用性

香港是一個地處亞熱帶的現代都市，在這裏，光伏光熱系統具有巨大的應用前景。香港的多數樓宇都配有傳統的燃氣或用電的熱水裝置，根據2010年香港政府發佈的能源最終用途數據，熱水系統能耗佔全香港總能耗的百分之五，並佔住宅組別能耗百分之二十。自2005年，香港政府的能源規劃已經闡明，到2012年要實現轄區內可再生能源佔總能耗的百分之一至二。而多年以來，光伏系統的應用一直存在一個弊端，就是其成本要高於傳統的發電模式，而這種情況還將持續多年。

將光伏模塊與太陽能熱水系統結合使用，有助於提高集熱器每單位面積的產能，從而縮短光伏系統的投資回報年限。新系統的投資回報年限僅為光伏系統獨立使用的四分之一。相比傳統的光伏系統與光熱系統分別獨立使用，這種新系統具有如下的優勢：產能效率更高，空間利用率更高，系統外觀更具美感。此系統的原理如下：市場上現有的太陽能電池，將太陽能轉化為電能的峰值轉化率介於百分之六至十五，大部分的太陽能實轉化為熱能，引致太陽能電池的溫度升高，因而削弱轉化效率。而熱電聯產光伏光熱系統恰恰可以提供冷流體，從而降低電池的工作溫度，提高轉化效率。在香港和許多其他地方，可再生能源的使用已經成為政府的長期政策，在未來，樓宇中將會安裝越來越多的太陽能系統，樓宇屋面及外牆立面將難以提供足夠面積來適應太陽能系統的廣泛應用。因此，熱電聯產光伏光熱系統的商業化推廣具有巨大的潛力。

雜化型光伏元件的研究與開發

雜化型光伏電池是一新型光電轉換電子器件。和矽基太陽能電池相比，這種新型電池具有更高的性價比。雖然目前雜化電池的光電轉換效率依然偏低，但利用其獨特的有機–無機材料結合的特點，它在生產成本和性能方面都有望超過矽基電池。

本專案的目標是開發新型的雜化光伏電池元件，我們將通過對有機–無機光電池結構的設計、新的製造工藝，以及納米材料介面的研究，實現光電轉換效率和性價比的提高。實驗中，我們將合成了不同形貌的氧化鋅納米結構，如竪直納米線陣列（圖1a）和毛絨狀納米線陣列（圖1b）等，並將其用於構建雜化光伏元件（圖1c）。氧化鋅納米線是固有的n型半導體材料，將p型共軛聚合物填充於氧化鋅納米線的縫隙可以形成大面積p-n異質結。我們將對氧化鋅納米構造表面的侵潤性，界面電子結構、光生激子的擴散與分離等問題進行系統的研究。通過對電極結構及有機–無機界面的設計改善，優化的雜化電池將有利於減少電荷複合的損失，從而提高光電轉換效率。

富勒烯與半導體納米線的界面：納米加工與光誘導電荷分離

題目：
半導體納米線是直徑約為億分之一米，相當於是頭髮直徑萬分之一的一種納米結構。由於其尺寸小，具有一些獨特的光學和電子性能，所以它們在未來納米科技的基礎研究和實際應用中將會扮演很重要的角色。比如，納米線具有高效傳輸一定能量電子的能力，其對發展太陽能電池有重要的意義。另外，富勒烯是一種碳籠分子，特別是C₆₀，是已知對稱性最高的足球狀巴基球富勒烯，它也是已知的迄今為止在有機聚合物太陽能電池應用中最有效的電子受體。然而，富勒烯在有機聚合物太陽能電池應用中遇到的一個很大的困難是難以控制聚合物和富勒烯混合物的形貌。為了解決這個問題，我們提出研制一種無機納米線和富勒烯的混合結構，所以本課題的研究目標是製備出富勒烯分子包覆無機納米線的微納結構，並研究其光電性能。

研究方法：
第一步是利用各種自下而上的化學方法，包括直接溶液反應法，電化學反應法和原位界面反應法合成出無機納米線。然後利用富勒烯聚合法，化學功能化修飾法和配體結合法把富勒烯附著在納米線的表面。最後研究富勒烯–無機納米線的核殼納米結構的光電化學性質，並揭示其光誘導電荷分離，傳輸和收集的特徵。

可植入型迷走神經電刺激裝置抑制內臟疼痛

眾所周知，一杯熱飲或一份營養餐可以放鬆情緒，解除焦慮，說明源自消化道的迷走神經傳入信號可以調節人的情緒及感知。至今迷走神經在調節內臟痛方面的作用尚未有深入的研究。齧齒類動物沒有前腦結構來產生類似人類的認知情感，本研究應用內臟運動反應來評價清醒大鼠的疼痛反射。前期研究表明膈下迷走神經切斷術可降低內臟疼痛的反應閾值（增強內臟痛反應）。表明迷走神經與內臟痛的抑制性調節有關。

植入型的迷走神經電刺激裝置已廣泛應用於臨床治療頑固性癲癇，嚴重抑鬱症及胃排空障礙。但刺激迷走神經對誘發性內臟痛的作用尚不清楚。本研究使用高強度或低強度的迷走神經電刺激分別刺激迷走神經C或A-ð纖維。研究結果證實刺激迷走A型纖維可以抑制清醒鼠的直結腸擴張引起的疼痛反應，應用辣根素阻斷迷走神經C纖維並不影響這一現象。上述結果表明迷走神經傳入纖維調節內臟痛，而給予迷走神經低強度電刺激通過啟動A-ð纖維可以減輕內臟疼痛。

突觸，對神經系統的解構

大腦是人類身體中最為精巧與複雜的組織，可以協調完成各種複雜生理活動，例如動作、語言、感官、認知等等。大腦的功能單位是神經元，一個大腦平均有1,011個神經元。神經元中有許多小的結構體用於神經元間相互連接及信息傳遞，稱之為神經突觸。平均每個神經元有104個突觸，亦即每個神經元可與周邊神經元產生104個連接點。所以，最基層的突觸異樣可以導致大腦功能產生嚴重缺損，從而進一步引起功能病變或精神疾病。

為解構神經突觸與精神疾病的聯繫，我們在香港科技大學的團隊運用大量時間與精力研究神經突觸的生成及成熟。我們以海馬體為主要研究對象，對大鼠及小鼠的海馬體神經元和神經突觸進行分析。

探究顱內大動脈硬化在亞洲人中風發病機制中的重要性

主要研究結果：
中風是中國人中第二位的死因，亦是導致傷殘的最常見原因。更重要的是，和白種人相比，中風在中國人中更為普遍。然而比較東西方人中風病因是否存在種族差異的研究甚少。我們的一項由研資局資助的研究首次發現和白種人不同，顱內大動脈硬化是中國人中風的主要原因。而頸動脈硬化是白種人中風的主要病因。這一結果在其他亞洲地區如泰國，韓國，馬來西亞和印度相繼得到證實。我們的研究還發現血管狹窄的數目是中風存活者再中風的預測因子。基於上述研究結果，我們的研究團隊繼而開始在未中風人群中篩查顱內大動脈硬化的發生。我們的研究團隊首次報導，在年齡大於40歲的無症狀的正常人中，百分之七至八存在顱內大動脈硬化。我們在聯合醫院和威爾斯親王醫院篩查了超過3,000名門診病人，結果發現無症狀的顱內大動脈硬化的數目和個體血管危險因數的數量密切相關。接受藥物治療的顱內大動脈硬化病人，再中風和死亡的發生率仍是正常人的兩倍。

卓越學科領域計劃—資訊科技

介紹
卓越學科領域計劃－資訊科技(AoEIT)是由大學教育資助委員會（教資會）資助，於2000年開始運作。計劃的目的是推動資訊科技相關領域的教學、科研和知識轉移以帶動香港轉型為一個知識型經濟並協助中國成為技術創新者。在這一計劃下，香港中文大學、香港科技大學與香港大學聯手合作，充分利用各自在資訊科技及其應用領域的優勢，並同內地及海外知名研究機構密切合作，不斷進行於資訊科技這一多學科領域的研發工作。項目吸引了來自三所大學的超過20名教師參與，培養了超過80名研究生，並於多個國際著名刊物和會議上發表論文超過200篇；此外，項目促進了三所大學之間、大學與內地及海外的研究機構之間建立了多種合作關係。以下，我們將總結我們過去的工作，例舉突出關鍵，並介紹目前正在進行的研究。

成果
AoEIT項目已經產生了廣泛的國際影響。項目成果包括多個最佳論文獎，相關創新原型系統、試驗台和軟件，建立多種國際合作以及其他成就。主要成果和六個研究領域的突出貢獻概述如下：
更多

　

協作研究金2010/11年度-獲資助的研究項目簡介

大亞灣實驗：中微子振蕩的高精密測量
中微子振蕩是近年發現的一個重要物理現象。自然界有三類中微子（νe，νμ，ντ），當一粒中微子在空間傳播時，它會不斷由一類轉化成另外兩類。這個發現，不但開啓了超越粒子物理標準模型的窗囗，亦對宇宙學及天體物理學中眾多領域有舉足輕重的影響。大亞灣中微子實驗的目標，是以前所未有的高精密度（高於0.01）量度中微子振蕩的一個基本卻未知的參數θ₁₃的數值。這對於中微子物理的發展至為重要。

本港兩所大學的研究人員，自開始便積極參予這項由國際三十八所科研單位合作的重要研究工作。利用我們設計及建造的子系统，我們將參予實驗監控及數據分析。我們亦將設計及建造一個連續的氡氣監測系统，以及中微子探測器的密封氮氣系统，以確保探測器不受汚染。
更多
　