項目編號：C1018-23GF
項目名稱：活體可控活化抗癌前藥研究
項目統籌者：朱光宇教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
小分子化療藥物已廣泛應用於臨床對抗癌症。傳統抗腫瘤藥物沒有可控活化的特性，導致非特異性作用，最終產生劑量限制性副作用。本協作項目的目標是開發一系列抗癌前藥，並通過應用於臨床腫瘤治療和診斷的外源性刺激，包括近紅外一區和近紅外二區光、超音和X射線，實現抗癌前藥的體內可控激活。本項目計劃對這些前藥進行全面的表徵分析，並評估它們在體外和體內的抗腫瘤活性。團隊計畫利用納米藥物傳遞系統來提高腫瘤特異性，並將免疫刺激劑功能化在前藥上，實現化療免疫治療。本項目的成功將產生一類能夠在體內可控激活的抗癌前藥，並了解它們的化學和生物學機制。這些前藥也將具有降低與傳統藥物相關的耐藥性的特點。
項目編號：C1042-23GF
項目名稱：知識驅動的自動駕駛數字孿生網絡
項目統籌者：汪建平教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
近年來，數位孿生（DT）因其對自動駕駛汽車行業的變革性影響而獲得了巨大的關注。互連此類獨立的數位孿生將促進自動駕駛（AD）技術的整合。本協作項目旨在構建自動駕駛數位孿生網路（AD-DTN）所必需的兩大技術基礎支柱。第一個支柱涉及知識發現和獲取技術的研發，作為連接用戶需求和DTN所能提供的服务之間的橋樑。第二個重點是知識驅動的網路技術，以彌合DTN對網絡的需求和底層網路能提供的服務之間的差距。總的來說，這些解決方案將建立一個有彈性的AD-DTN網絡，以便各個AD的需求方之間協作交換知識。開發這些關鍵的支撑技術將對AD的研究和產業產生連鎖反應，推進技術進步、標準化和治理。
項目編號：C1045-23GF
項目名稱：CILo：基于無綫蜂窩網的室内定位技術
項目統籌者：吳大鵬教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
定位技術旨在提供設備的位置座標，為基於位置資訊的服務提供重要技術支援。儘管全球定位系統（GPS）在戶外環境中已廣泛使用，但此方案在室內無法正常運作。為了填補這一空白，研究員已提出了多種室內定位技術。然而，當前尚無能夠在全國範圍內進行室內定位的單一應用程式APP解決方案。
為了應對這些挑戰，團隊提出了CILo項目。此室內定位方案僅利用現有的蜂窩網路就可實現全國覆蓋範圍以及單一管理員的獨特優勢。借助主要移動運營商（例如中國移動）的無處不在的蜂窩網路覆蓋以及智慧手機的廣泛應用，CILo無需更多的硬體部署成本，就可憑單一應用程式APP實現具有全國範圍的定位服務。本項目結合了多個研究領域的深入研究和創新方法，包括電磁元宇宙（EMetaverse）、基於混合式神經符號的定位框架以及遷移學習等多個方面。
本項目將通過單一應用程式APP提供廣泛普及的室內定位服務，可進一步推動香港乃至全球範圍內眾多重要服務的發展。
項目編號：C1055-23GF
項目名稱：鹵化物鈣鈦礦電子器件的穩定性：從材料設計到器件工程
項目統籌者：朱宗龍教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
金屬鹵化物鈣鈦礦因其出色的光吸收能力和可調節的性質，已成為太陽能電池和電子產品領域中非常有潛力的材料。但是，這些材料長時間的穩定性不足仍是其商業應用的障礙。本項目旨在深入探討鈣鈦礦材料退化的原因，並尋找方法來增強其穩定性。降解過程可能涉及離子遷移、材料氧化和相變等多種因素。為了解決這些問題，團隊將發展一種集模擬與實驗技術於一體的尖端表徵系統。同時，本項目也將致力於開發更穩定的鈣鈦礦材料和界面層。團隊計劃透過客製化的結晶過程合成低維形態的鈣鈦礦，並建構穩定的界面，以保護材料不受外部因素如水分和氧氣的侵害。此外，團隊也會研發出具有優秀的結合力的電荷傳輸層。本項目的最終目標是推動對鈣鈦礦電子設備穩定性的理解和設計，涵蓋從機理研究到可靠材料和設備的開發各個方面。
項目編號：C4001-23GF
項目名稱：彎曲的π-共軛體系：從合成到器件
項目統籌者：繆謙教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
由於其獨特的結構和性質，彎曲的稠環芳香分子在多個領域中備受關注。它們的彎曲的π體系偏離了典型的平面結構，為探索芳香性、共軛和張力等有機化學的基本概念提供了契機。然而，合成具有高度張力的彎曲的稠環芳香分子是一項具挑戰性的任務。應對這一挑戰將推動有機合成新方法與新策略的發展。這些分子不僅可以在碳納米材料的精準合成中發揮重要作用，而且為有機功能材料提供了獨特的光電性質。在固態中，它們還能以平面π分子所無法實現的模式進行排列，從而產生新的有機電子材料。
為了推進彎曲的稠環芳香分子的合成，探索如何利用彎曲的π體系來創制新型有機半導體材料並開發高性能電子器件，團隊提出了一個合作研究項目。項目整合了有機合成、催化、超分子化學、電化學、掃描探針光譜學、電子器件工程和計算化學等方面的專長。基於之前的研究成果，團隊提出以下研究計劃：
1. 利用過渡金屬催化的交叉偶聯反應和索爾反應，發展合成彎曲的稠環芳香分子的新方法。
2. 設計和合成結構獨特的稠環芳香分子。它們或可作為假設的碳納米材料的關鍵結構單元，或可為研究不尋常的芳香性提供契機。
3. 基於彎曲的π體系來開發新型有機半導體材料。團隊設想，馬鞍形的π分子將在超分子納米片層中形成互鎖結構，從而產生一種新型的超分子二維材料。
4. 利用實驗與計算方法研究這些彎曲的π體系的立體化學、電子結構和自組裝行為。
5. 利用所合成的有機電子材料，以其單層、薄膜及單分子等不同形式來製造高性能電子器件。
項目編號：C4004-23GF
項目名稱：開發基於納米金剛石的量子傳感技術在工作的電化學器件中實現空間分辨的原位溫度測量
項目統籌者：李泉教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
溫度是工作電化學器件的關鍵參數。它不僅和器件的效率息息相關，也是器件穩定性的重要指標。器件內不均勻材料結構和電化學的局部變化導致納米尺度上時空依賴的溫度變化，它與宏觀尺度上的空間平均溫度會有很大差異。由於缺乏能滿足工作電化學條件下適當的納米測溫方法，因此無法研究器件中空間分辨的溫度演變。
本項目致力於開發基本納米金鋼石的量子感測測溫方案，用以研究在工作電化學器件中空間分辨的溫度演變。團隊將開發兩個具有代表性的類別，即電池和電催化器件類的測量界面。這些工作器件中的納米尺度溫度演化的理解，最終將有助於各種材料和器件相關策略的設計和發展，從而提高電化學器件的效率和穩定性。
項目編號：C4008-23WF
項目名稱：靶向RNA m6A修飾以增強結直腸癌化療和免疫治療的重要策略研究
項目統籌者：于君教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
結直腸癌（CRC）是香港最常見的癌症。由於對化療和免疫治療的耐藥性，結直腸癌患者的預後未能盡如人意。針對該重大科學難點，團隊提出可以通過靶向CRC中異常的RNA N6─甲基腺苷（m6A）修飾來改善CRC的治療。腫瘤幹細胞（CSC）對化療高度耐受，團隊前期發現m6A甲基轉移酶METTL3和m6A甲基識別蛋白YTHDF1可以通過增強CSC細胞促進CRC化療耐藥。此外，METTL3和YTHDF1可以驅動免疫抑製腫瘤微環境的形成，導致CRC耐受免疫治療。基於這些發現，團隊認為靶向METTL3和YTHDF1可以增強CRC化療和免疫治療的療效，項目目標如下：（1）探索m6A修飾在CRC化療和免疫治療耐藥中的功能和機制；（2）利用納米粒子遞送siRNA系統評估靶向METTL3和YTHDF1表達用於輔助CRC化療和免疫治療的功效；（3）闡明METTL3和YTHDF1表達檢測對CRC治療療效的預測潛力。本項目將採用多學科交叉手段研究不同結直腸癌模型，包括轉基因小鼠、人源化小鼠和腫瘤類器官模型。項目成果有望為CRC治療提供新策略。
項目編號：C4014-23GF
項目名稱：植物液泡生物發生和液泡裂變的分子機制
項目統籌者：姜里文教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
植物內膜系統可以選擇性地將生物大分子轉運到特定的細胞區室中以發揮其適當的功能。它由幾種功能不同的膜細胞器組成，包括內質網（ER）、高爾基體、反面高爾基網狀結構（TGN）、早期內體（EE）、液泡前室（PVC）、多泡體（MVB）以及液泡。植物中的液泡是在細胞穩態、生長發育和環境適應中發揮重要作用的中心細胞器。
團隊先前開發了擬南芥根皮層細胞和氣孔譜系細胞中液泡形成的奈米分辨率全細胞3D電子斷層掃描（ET）模型，顯示MVB-MVB融合有助於管腔內小液泡（SV）的形成。囊泡（ILV）和隨後的SV融合導致中央液泡形成。團隊最近的研究進一步表明，發育中的花粉是一個優秀的單細胞模型，它適用於3D電子斷層掃描和細胞分子機制的分析研究，以闡釋模型液泡動力學、生物發生和功能。在這裡，團隊建議研究植物液泡裂變和液泡生物發生的轉錄調控的分子機制，目的有三：（1）闡明花粉發育過程中液泡裂變的機制；（2）了解液泡生物發生的轉錄調控機制；（3）開發先進的Cryo-FIB/CLEM/ET技術來研究植物細胞天然狀態下的液泡動力學和裂變。
項目編號：C4042-23GF
項目名稱：多模態感知與交互的智能手術輔助機器人
項目統籌者：李崢教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
隨著老齡化社會的不斷擴大，臨床服務需求日益增加。醫護人員短缺，造成手術等待時間久，也加劇人為因素導致的醫療事故，例如術中物品遺漏。結合先進機器人和人工智能技術的智能手術機器人助手可以為臨床醫生提供很好的協助，解決醫護人員短缺造成的問題。為了比肩臨床助手，需要解決三個關鍵問題：（1）擁擠環境下安全的人機協作；（2）擬人的直覺人機交互；（3）機器人輔助手術的安全性和效率。在本項目中，團隊透過機器人、醫學影像、語音辨識和臨床方面專家的合作來解決這些挑戰，並開發智能手術機器人助手的框架。第一，安全的人機協作將透過機器人設計、感測、運動規劃和控制來實現。第二，建構影像─語音─機器人的多模態人工智能進行醫生意圖識別，並實現擬人的人機交互。第三，基於影像的智能術中監控可避免術中物品遺漏，並提高手術安全性。最後，透過智能機器人設計以及輔助任務的自動化可提高手術效率。在本項目中，團隊會搭建兩類典型的手術機器人助手，包括柔性內視鏡機器人以及軟體器械助手機器人，並在屍體模擬胃切除手術中進行評估。本項目將會推動機器人、醫學影像、語音辨識等技術領域的發展，並提升香港作為本地及國際創新中心的地位。
項目編號：C4050-23GF
項目名稱：基於光晶格中超冷偶極氣體的長程多體物理問題研究
項目統籌者：王大軍教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
具有長程相互左右的多體體系是目前量子物理學的一個重點研究方向。本項目將利用兩種偶極量子氣體─超冷極性分子及磁性原子，進行對具有長程偶極相互作用的低維體系的基態和動力學的研究。首先，團隊將利用光晶格建構多種可調控的一維和二維長程相互作用體系。在一維情況下，團隊將研究具有長程強相互作用時系統的平衡和非平衡屬性，並測量偶極相互作用對費米化和熱化過程的影響。團隊將開發新型光晶格和高分辨率探測手段，以區分來自一維管內和管間偶極相互作用的影響。在二維系統中，團隊將研究量子相變和動力學，以及在強偶極相互作用下，相鄰格點之間的隧穿效應以及二維層間的偶極自旋動力學，團隊還將研究二維偶極超流體及其BKT機制。本項目利用前沿實驗技術和理論知識，探索長程相互作用系統的獨特屬性，將提高團隊對多體物理的理解，並為設計新的量子材料提供線索。
項目編號：C5004-23GF
項目名稱：通過智能學習長期監測數據提升跨海大橋的氣候韌性
項目統籌者：夏勇教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
大跨度跨海大橋在長期服役中受到惡劣的腐蝕環境、極端荷載和性能退化的影響。在全球氣候變化背景下，極端熱浪、洪水和風暴的加劇進一步增加了橋樑面臨的風險。然而，目前橋樑學術界和工程界尚未充分考慮應對氣候變化的問題。例如，世界各地的橋樑溫度和風荷載規範都基於過往的數據記錄，而沒有考慮近年來持續的氣候變化。本項目旨在研究氣候變化對大跨度跨海大橋在設計壽命期間安全和性能的影響，發展橋樑設計和維護方法以提高橋樑的性能和氣候韌性。項目將以香港的青馬大橋為示範工程。該跨海大橋主跨長1,377米，自1997年起安裝了結構健康監測系統，是全球最早配備監測系統的大橋之一。該橋收集的長期監測數據有助於科研人員瞭解過去25年來氣候變化對橋樑性能的影響，並結合區域和全球的氣候變化及預測模型，預測和評估大橋在未來氣候變化條件下的性能。本項目的成功將提高跨海大橋在未來氣候變化下的安全性和韌性，降低全壽命維護成本，幫助中國和其它國家修訂現行的橋樑設計規範。本項目所研究的方法具有通用性，可適用於全球其它地區的跨海橋樑，並可推廣至其它類型的基礎設施。
項目編號：C5005-23WF
項目名稱：高分辨率單細胞多組學：同一單細胞中多種類型生物分子的聯合分析
項目統籌者：楊莫教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
目前的單細胞分析技術已經進入利用單細胞組學技術對生物分子進行高解析度、全譜分析的時代。然而，目前的單細胞組學技術由於缺乏同一單細胞的聯合單細胞多組學分析和綜合分析方法而受到限制。直接測量同一單細胞的多個成分可以直接確定基因型─表型聯繫、重建譜系樹以及深入了解細胞表型和功能。儘管已經進行了許多單細胞組學實驗，但綜合分析單細胞多組學數據以揭示多組學相互作用和複雜調控網絡的計算方法仍處於早期階段。
項目團隊來自微流體、奈米生物技術、蛋白質體學、基因組學、細胞腫瘤學和臨床腫瘤學等多門學科。團隊的目標是採用綜合分析方法來解決單細胞多組學的主要挑戰。本項目的重點在於開發單細胞多組學分析微流體平台，用於4個關鍵細胞生物分子的聯合分析，包括用於轉錄組分析的信使RNA（mRNA）分析、用於代謝活動分析的粒線體DNA基因分型、用於基因組調控分析的染色質可及性、以及在同一單細胞中進行表位分析的細胞表面蛋白。團隊將開發基於磁性奈米粒子的聯合條碼系統，用於對同一單細胞中的4個細胞成分進行聯合分析，開發與基於磁性奈米顆粒的聯合條碼系統整合的單細胞多組學分析微流控平台，以及建立同一單細胞的4種細胞成分的測序文本庫並進行深度測序，並開發基於機器學習的計算數據分析方法，用於多組學的聯合分析以及多成分調控網絡和整體綜合單細胞多組學圖譜的相關性綜合分析。最後利用所建立的單細胞多組學平台，通過單細胞多組學分析，深入研究腫瘤微環境多參數對乳癌幹細胞（CSC）異質性的影響。本項目的成功將有助於推動單細胞多組學分析的新技術發展，進而實現腫瘤精準治療。
項目編號：C5013-23GF
項目名稱：香港地區海平面上升的多源觀測，機理解釋和預測
項目統籌者：陳劍利教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
準確的觀測和解釋海平面變化及預測未來海平面的上升對於香港等沿海地區的災害預防、基礎設施發展的規劃、生態系統的管理，以及區域整體的恢復能力非常重要。由於海平面變化的復雜性，準確估算海平面變化非常困難。充分而準確了解影響海平面上升的不同驅動因素，對於了解氣候變化和預測未來海平面上升至關重要。
本項目將會結合多傳感器現代空間衛星觀測資料，地面驗潮站觀測數據，地球物理模型預測，和數值模型模擬，對香港地區海平面上升進行全面綜合的研究。本項目將集中於三個主要研究目標：（1）利用本地驗潮站實測數據和衛星高度計海平面觀測，提高對香港地區海平面變化的估算。通過綜合分析驗潮站實測數據和衛星高度計海平面觀測可以克服同觀測技術的局限性，提高香港地區海平面變化的估算精度；（2）通過系統考慮影響海平面變化的各種物理因素，包括影響驗潮站觀測的垂直地面運動（也稱地表形變），海洋與陸地，包括極地冰蓋，冰川之間的水質量交換引起的海平面變化，以及由於海水的熱膨脹效應的海平面變化；（3）利用先進的氣候模型預測並考慮海平面變化區域特徵，預測到本世紀末2100年，香港地區未來海平面上升趨勢。
團隊將利用全球定位系統（GPS）和其它衛星遙感數據研究香港地區的地表形變，並利用衛星重力觀測，通過優化的數據處理方法，來準確計算海洋質量變化對香港地區海平面變化的影響。海洋的熱膨脹效應將會利用海洋環流模型所提供的海洋溫度和鹽度數據來計算。此外，團隊將利用先進的沿海海洋動力模型，模擬和研究主要熱帶風暴所引起的風暴潮對極端海平面上升的潛在影響，其結果可應用於香港地區的洪水風險評估。本項目的研究成果可以為地方政府制定可持續的環境和生態系統戰略提供科學依據，並有助於提高公眾對海平面上升、氣候變化及其對區域和世界生態環境影響的認識。
項目編號：C5016-23GF
項目名稱：原發灶內力學異質的局部生態龕在轉移器官親和性中的作用
項目統籌者：譚又華博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
轉移導致超過90%的癌症死亡。值得注意的是，腫瘤細胞偏好性地轉移至特定的而不是所有器官，亦即腫瘤轉移的器官親和性。研究表明具有這種能力的腫瘤細胞在遷移前就已經在原發腫瘤中存在，暗示原發腫瘤微環境在決定遠端器官轉移中的關鍵作用。因此，理解原發腫瘤内影響轉移器官親和性的內在機制對識別潛在靶點並開發有效的治療策略非常關鍵。
除了生化因素之外，原發腫瘤力學性質在轉移中的作用已經越來越受到重視。絕大部分前期研究假定原發腫瘤均勻硬化，而極少關注由瘤內異質性引起的局部區域力學性質的顯著差異，對內部力學異質的原發腫瘤如何影響轉移器官親和性仍知之甚少。本項目旨在闡明原發腫瘤內局部區域力學異質性在轉移器官親和力中的關鍵作用，包括：（1）原發腫瘤局部區域力學性質與轉移器官親和性的關係；（2）軟及硬局部區域對轉移器官親和性的影響；（3）局部區域力學導致的轉移器官親和性的內在分子機制及治療作用；（4）力學調控轉移器官親和性的臨床意義。項目預期原發腫瘤內部局部軟和硬的區域不僅與轉移器官親和性相關，而且通過力學轉導介導的HDAC3及RUNX2活化分别促進腦及骨轉移。這種力學調控是臨床相關的，且原發腫瘤內部力學異質性可以用來預測在特定器官內產生轉移的風險。
本項目將證明力學對轉移器官親和性的調控作用，而此作用是通過力學異質的局部區域介導的HDAC3及RUNX2訊號通路實現的，且這些機制可以對腫瘤細胞在原發灶內獲得轉移器官親和性及轉移腫瘤細胞在遠端器官定植產生抑製作用。原發腫瘤內局部軟和硬區域分佈及內在的調控機制與臨床病人在特定器官發生轉移的風險有關。本項目將在關鍵領域產生研究突破，強調力學異質的原發腫瘤微環境在轉移器官親和力中的關鍵作用，這將引導腫瘤治療的範式變革，即從力學生物學角度靶向轉移器官親和性。項目預期成果將證明力學在腫瘤轉移中的作用可能與生化因素同等重要，而且提供有力的證據去支持一個新的概念，亦即是癌症是一種由遺傳而且可能也是由力學引起的疾病。
項目編號：C5032-23GF
項目名稱：異構感知的協作邊緣智能加速理論與方法
項目統籌者：曹建農教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
近年來，邊緣人工智能快速發展。它是指在網絡邊緣靠近用戶側的邊緣設備（邊緣服務器、基站、路邊單元等）上進行人工智能模型的訓練和推理。邊緣人工智能對於需要短通信延遲和高響應速度的應用程序至關重要。對於自動駕駛汽車、工業物聯網和VR/AR等新興先進應用，需要對邊緣人工智能進行進一步研究。這是因為此類應用需要超低延遲以及分佈式協作邊緣計算的支持，而現有的邊緣人工智能方法不足以應對新的挑戰。大多數現有工作都集中在單個邊緣設備上的邊緣人工智能加速。只有很少的工作探索邊緣協作，但他們沒有考慮邊緣網絡中不同設備的硬件異構性。
本項目研究了一種在協作邊緣計算環境中滿足新興的高級人工智能應用程序的系統性方法。團隊提出了一個包含方法、算法和機制的框架，用於探索邊緣設備之間的異構性和協作，以進一步加速人工智能任務，同時保持模型的準確性。本項目有許多具有挑戰性的問題需要解決，包括人工智能模型的多樣性、邊緣網絡的大規模和動態性以及邊緣設備的異構性。團隊擬採用跨層方法，在硬件、軟件和應用程序層中集成硬件抽象、資源管理、任務調度和應用程序執行，以實現軟硬件協同加速。
更具體地說，本項目有以下研究任務：（1）開發一種統一測量異構邊緣設備計算能力的方法；（2）開發分層邊緣計算架構，以有效地發現和管理大規模邊緣網絡上的分佈式資源；（3）綜合考慮耦合的計算、網絡和數據資源以及人工智能任務的要求，設計資源感知的任務調度算法，以優化訓練和推理延遲；（4）設計人工智能任務的統一編程抽象，具有自動生成優化的硬件專用代碼的機制，以實現高效的任務執行。為了展示學術價值和實際影響，團隊將開發一個原型系統，並在自動駕駛汽車中進行示例應用。
本項目的獨特貢獻包括（1）實現軟硬件協同優化的跨層方法；（2）基於分佈異構邊緣資源抽象的跨設備資源管理；（3）邊緣AI任務的智能劃分與調度；（4）統一的編程抽象，以實現異構設備透明的人工智能模型開發。本項目恰逢其時，將為邊緣計算和人工智能技術做出原創性貢獻，惠及廣泛應用。
項目編號：C5033-23GF
項目名稱：通過新型道路系統和樹根“訓練”改善緊湊型城市發展中路邊樹木的健康和穩定性
項目統籌者：王予红教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
世界上越來越多的人居住在香港這樣高密度的城市。樹木為高密度城市的居民提供了許多好處。尤其是在全球氣候變遷的背景下，這些好處顯得更為突出。以城市熱島效應為例，一項針對293個歐洲城市的研究發現，樹木可以在炎熱的極端天氣中將中歐的陸地溫度降低8~12°C，而在香港的夏季，它們可以使平均地表溫度降低3.08°C。
儘管樹木帶來了許多好處，但在高密度城市中種植樹木面臨著巨大的挑戰，其中空間競爭特別激烈。特別是道路基礎設施限制了樹根的生長，從而影響了樹木的健康和穩定性，造成倒樹的危險。另一方面，為了呼吸，樹根會抬起並破壞許多路面，這種現象稱為「樹根隆起」。因此，城市管理者傾向於在高密度區域減少樹木的數量或種植小而不引人注意的樹木。但是，這也削弱了樹木所能提供的好處。
本項目旨在解決高密度城市種植路邊樹木的挑戰。它包括五個主要的目標群：（1）開發新型結構和「可呼吸」的道路材料，引導樹根向特殊設計的路面結構生長，而不會造成損害，（2）「訓練」樹根向期望的位置生長，並創造健康的路下生長環境，（3）優化新的路面-樹木系統，以提高抗洪能力，去除污染物和幫助樹木灌溉，（4）防止樹根隆起造成的路面損害，並透過更好的根系固定提高樹木的穩定性，（5）綜合研究結果，為高密度城市開發可行的路邊樹木解決方案。
本項目計劃將不同的工程學科和生物科學整合起來，解決許多城市面臨的緊迫問題。預計本項目將推進人們對道路基礎設施、環境和植物（樹木）的科學和工程知識。更重要的是，它將透過利用有限的土地來培育大量健康的樹木，極大地改善人類的生活環境，對高密度城市的永續發展產生真正而深遠的影響。
項目編號：C5044-23GF
項目名稱：白色脂肪在衰老及代謝疾病中的機制及治療應用研究
項目統籌者：鄭競業博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
香港的老年人口正在急速增加，目前已有超過130萬的人口年齡在65歲或以上，預料這個數字將在2038年翻倍。遺憾的是，老年人中有超過30%患有代謝疾病，如2型糖尿病和非酒精性脂肪肝。白色脂肪是控制全身代謝的主要內分泌組織，但隨著年齡的增長，白色脂肪會首先出現衰老和發炎等現象，進而導致身體的代謝功能異常。團隊的研究項目提出通過調控白色脂肪組織的代謝途徑來緩解抗衰老及其相關的代謝疾病。研究團隊最近發現了一些參與衰老中白色脂肪組織功能障礙的代謝途徑和代謝物。團隊將利用動物模型和人類樣本來研究，是否可以通過改變脂肪細胞的代謝來緩解這些與衰老相關的代謝疾病。團隊的研究結果將有助於深入理解代謝如何調節衰老中的白色脂肪組織功能，並提出通過修復脂肪細胞功能來維持身體的代謝平衡，從而對抗衰老及其相關的代謝疾病。
項目編號：C5052-23GF
項目名稱：基於腦啟發技術的新一代人工聽覺系統
項目統籌者：陳家進教授
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
聽力損失已成為導致殘疾的主要原因之一，影響著全球超過20%的人口，給社會和經濟帶來了巨大負擔。面對香港人口老齡化的快速發展以及年齡因素對聽力損失的嚴重影響，迫切需要變革性的聽力保健以及聽力相關的研究。
本項目旨在開發新一代類腦聽力輔助設備來解決這一迫切需求，這些設備可以通過與用戶協同工作，來增強或恢復他們正常的聽力能力。盡管經過數十年的技術發展，輔聽設備用戶在複雜的聲學環境中仍然受到干擾說話人和背景噪聲的嚴重困擾。雖然可以通過先進的信號處理技術來增強接收到的音頻信號，但是如何確定需要增強的聲源仍然具有挑戰性，特別是當用戶需要在多個競爭的聲源之間動態切換他們感興趣的聲源。為了解決這個問題，本項目將開發一種實時聽覺注意力解碼模型，通過從耳周EEG設備中記錄的腦電信號來解碼出感興趣的聲源。隨後，利用該聽覺注意信號，本項目將開發目標說話者提取模型，進而從噪聲輸入中提取感興趣的音頻信號。這種通過神經信號引導的目標說話人提取系統將大大減少輔聽設備用戶在分析複雜聲學場景時所需的工作量。最後，本項目將基於該系統設計和開發一款雙耳助聽器，使用戶可以在多聲源之間靈活、無縫地切換。
此外，為了改變基礎聽力研究，本項目致力於開發一種在功能、結構以及機制上與人類聽覺系統相匹配的聽覺計算模型。這個前所未有的模型將通過整合聽覺神經科學和機器學習的研究成果來實現。具體來說，本項目將結合腦源性神經結構、生物合理的神經元以及神經可塑性機制來設計該計算模型，並將其開發成開源軟件庫，與耳鼻喉科醫生和聽力研究人員共享。這有望在推動人們對人類聽力的深入理解、激發提出並驗證復雜聽力障礙的新假設、以及預測最佳幹預時機和最有效的治療方法方面發揮關鍵作用。
本項目將促進人工智能和聽力研究界的合作，使香港在推動聽力研究的科學進步和開發下一代類腦聽力技術方面處於領先地位。
項目編號：C5067-23GF
項目名稱：用於存內計算的可規模化二維多相鐵電體
項目統籌者：趙炯博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
目前的電子設備面臨巨大的挑戰─如何進一步縮小設備尺寸，提升輸入/輸出、記憶體和計算單元的整合度，並降低能耗。除了目前的馮諾依曼系統之外，二維（2D）鐵電材料具有小型化、高速和高靈敏度以及具有存儲功能的鐵電序，是下一代內存計算和感測設備的優質候選材料，為下一代記憶體運算和感測設備提供了廣闊的前景和上述挑戰的解決方案。本項目旨在闡明二維鐵電材料的主要問題：（1）二維極限中鐵電序及其物理起源為何？（2）如何控制相變及其與二維鐵電序的相關性？本協作團隊充滿活力，具有互補的專業知識，從實驗和理論上研究此類問題。在本項目中，團隊將重點放在二維鐵電In2Se3、Bi3Se2O、MoTe2等材料體系。團隊將應用原位透射電子顯微鏡（S/TEM）、超快光譜和理論方法（DFT/MD/相場）來于原子（亞埃）尺度和飛秒（fs）時間尺度了解二維鐵電序的機制和相關的相變。同時，團隊將探索使用化學氣相沉積（CVD）的不同生長方法和條件來相控合成連續二維鐵電薄膜。此外，在團隊對機制的深入理解的指導下，將展示具有這些相變耦合鐵電性的新裝置，以開發下一代記憶體運算和感測技術。本項目將建立一個多功能材料平台，使團隊能夠在不久的將來大大提高設備速度並降低電子設備的能耗。
項目編號：C6015-23GF
項目名稱：基於GPU雲的高效、私密、服務器無感知的機器學習推理
項目統籌者：王威教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
機器學習（ML）技術的迅猛發展和其在各個領域的廣泛應用帶動了雲端ML推理服務的海量需求。然而，現有推理服務中普遍採用的“有伺服器”（serverful）雲模式導致了許多挑戰。在這個模型中，開發者需要租用配有GPU的虛擬機（VM），並手動配置系統級參數。此外，他們還必須指定所需的VM數量，並根據推理負載的變化進行動態擴縮容。這不僅增加了配置和管理負擔，還導致了資源過度分配和GPU利用率低下。
伺服器無感知計算（serverless computing）為線上推理服務提供了一種新的雲模式。在Serverless雲中，開發者可以將ML模型作為推理函數發布，並將資源分配和擴展的責任委託給平台。Serverless雲計算在價格上也頗具競爭力：開發者只需在調用函數處理推理請求時支付所消耗的計算資源，而不用為資源閒置付費，大大降低了提供推理服務的成本。
然而，現有的Serverless雲計算平台（如AWS Lambda和Azure Functions）缺乏對GPU的高效支持，極大限制了它們在高性能ML推理方面的能力。此外，這些平台要求開發者上傳函數代碼和模型文件，可能洩露敏感的知識產權（IP），引發安全和隱私問題。
本項目旨在開發一種高效且私密的Serverless計算平台，用於在GPU雲中進行高性能ML推理，同時保護模型的機密性和知識產權。本項目涵蓋四個關鍵研究任務。首先，團隊將開發一個GPU虛擬化層，以實現在眾多推理函數之間進行高效的GPU共享。其次，團隊將研究智能請求調度和負載均衡算法，利用高速GPU互連（如NVLink和NVSwitch）滿足單個推理函數的延遲服務級別目標（SLO）。第三，為解決模型隱私和知識產權問題，團隊將開發新穎的隱私增強技術，加強模型執行環境和預測結果的安全性。此外，團隊還將擴展系統設計，支持大語言模型（LLM）和動態神經網絡等新興模型架構。團隊將開發一個原型系統，用於概念驗證和性能評估。該系統將在工業界合作方運營的大規模Serverless雲平台上部署。本項目的成果將推動Serverless計算和AI系統的發展，實現更高效、安全和經濟的大規模ML推理。
項目編號：C6022-23GF
項目名稱：香港大氣細粒子的化學組分和氧化潛能與人群健康的關係
項目統籌者：郁建珍教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
許多流行病學研究已經報告了暴露於大氣細懸浮微粒（PM2.5）中與不良呼吸和心血管健康效應之間的關聯。然而，在不同城市進行的研究中，對PM2.5內危害組成以及毒理機制的認識尚不一致。氧化潛能（OP）是衡量某種毒物消耗抗氧化劑或產生活性氧化物能力的指標。越來越多的證據表明，PM2.5內不同組成的氧化潛能（OP）有可能解釋PM2.5的毒理機制。本項目的總體目標是立足香港作為研究城市，初步評估和表徵不同PM2.5成分和OP指標與每日心肺死亡率和急診住院率之間的因果關係。本項目首先將在香港收集一年的相關每日數據，建立一個包含全面PM2.5組成和五個OP指標的資料庫；然後利用這個高時間分辨率的資料庫，結合香港人口的每日心肺疾病死亡率和急診入院率數據，對不同PM2.5成分、來源和OP指標的急性健康效應進行初步分析。本項目的結果將有助於制定更具成本效益的空氣污染治理政策，並保護香港公眾健康。
項目編號：C6029-23GF
項目名稱：海上風電基礎沖刷防護—結構化膠結新技術研究
項目統籌者：王剛教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
海上風電作為可再生能源，近年來在全球尤其是中國沿海地區得到了快速發展。對於安裝在單樁基礎上的近岸風機，拋石是最常用的沖刷防護措施。然而，現場觀察表明，現有的拋石系統設計在實踐中存在不足。拋石安裝後仍會觀察到明顯的海床沖刷，系統需要不斷維修，大大增加了維護成本。因此，迫切需要一種更可持續、更具成本效益的沖刷防護系統。
本協作項目旨在開發一種新型的結構化膠結拋石系統，以提高海上風機基礎的沖刷防護。通過跨學科協同研究，結合巖土與結構工程、機器人、材料及風電場工程的專業知識，將實現以下四個研究目標：（1）提高對海底沖刷和防護破壞機製的科學認識。通過大型水槽試驗、現場數據和先進計算方法進行研究；（2）開發智能水下傳感技術，以實現更快、更具成本效益的海底沖刷檢測和監測；（3）研究新型結構化膠結防護系統及其施工技術，提高海上風電基礎沖刷防護能力。結構性膠結拋石系統的性能將通過大型水槽試驗和先進數值方法進行測試和優化，並在一個運行中的風電場進行現場測試；（4）考慮極端天氣條件，增強結構水泥拋石系統的可持續性、生命周期性能和維護/修復策略。
本項目可以產成獨具特色的實驗室/現場數據，以促進對科學機理的認知，並發展面向實際應用的智能化、創新型、可持續工程技術，用於新型沖刷防護系統的設計、施工和管理。本項目的成果將對香港、內地及其他地區海上風電的可持續發展產生重大影響。
項目編號：C6044-23GF
項目名稱：動態與不確定施工環境中的人─機合作技能遷移
項目統籌者：于言滔教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
全球建築行業長期面臨安全和生產效率低下的問題，人口老齡化使得問題愈發嚴重。以香港為例，建築業註冊工人的平均年齡已經達到47歲。建築機器人被認為是解決上述問題的有效手段。人機協作（HRC）可以結合人類的靈活性和經驗以及機器人的力量和耐力，減輕人類工人的繁瑣任務，提高生產力。這一巨大潛力已經引起了建築行業的廣泛關注。然而，現有HRC方法多適用於整潔、靜態工作場所中的簡單、重複任務，尚未解決複雜、非結構化建築任務中的工人─機器人協作問題。施工場景下的人機交互是一個仍待解決的挑戰。
人類工人可以在複雜動態的施工場景中自如合作。建立以人類工人為啟發的機器人合作智能可能有助於改善施工場景中機器人與人類工人的合作能力。基於上述觀察，本項目旨在探討將人類工人協作技能轉移到機器人，使其在建築任務中實現流暢、高效的工人─機器人協作流程。本項目將研究從人類工人到機器人的感知、學習、推理和合作技能的表示和轉移。以現場施工任務為案例研究，項目將：（1）研究人類工人從多模態感測數據中獲取協助和決策的關鍵線索；（2）開發基於知識和數據驅動的任務數字孿生，將建築任務的先驗知識轉移到機器人；（3）為機器人建立人類工人的支持行為模型，生成支持策略；（4）將合作技能轉移到具有不同實體的機器人和不同的任務場景。
本項目將加深對智能體（人與人、人與機器人）在複雜施工活動中協作策略的理解。項目將促進基於多模態融合的環境感知、長周期任務的數學建模和工人─機器人協作流程設計等領域的研究。研究成果將促進工人與機器人之間的順暢協作，並提高在需要協作機器人積極協助人類工人的建築任務中的生產力。本項目將為複雜、動態環境中的人機協作提供新的解決方案，並可推廣應用到其他行業，如農業和製造業。
項目編號：C6047-23GF
項目名稱：高能量密度全固態鋰金屬電池
項目統籌者：KIM Yoonseob教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
鋰金屬（Li-metal）電池（LMBs）作為能量密度最高的電池類型，在能源儲存市場具有巨大的潛力。然而，由於鋰陽極的不穩定性以及鋰在各種液體溶劑中的高反應性，安全問題嚴重阻礙了LMB的發展。為了解決這一難題，固態電解質作為一種突破性技術受到了廣泛關注。如果固態電解質能夠可靠地以快速的方式傳導鋰離子，並能夠與最小的接觸電阻集成到完整電池中，那麼它們具有很大的潛力。在本項目中，團隊開發了一種新一代用於LMB的固態電解質，稱為離子共價有機框架（iCOFs）。iCOF固態電解質能夠快速可靠地傳輸鋰離子，並且在電池應用中表現出高電化學、機械和化學穩定性。由於iCOFs是新興材料，團隊採用多尺度建模方法，如密度泛函理論和分子動力學模擬，以了解鋰離子的傳導路徑等。基於這些認識，團隊將製備LMB的完整電池，並展示其高可逆容量，在穩定的條件下運行800個循環。這些發現充分展示了iCOFs在電化學儲能器件中的巨大潛力。成功完成本研究項目將為基於共價有機框架的固態電解質在全固態鋰金屬電池中的設計提供指導原則。採用全固態可充電電池將使電動車更加強大、安全和經濟實惠，最終在香港和其他地區帶來環境和經濟效益。
項目編號：C6053-23GF
項目名稱：拓撲和強相關材料的研究
項目統籌者：羅錦團教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
對材料的電子、磁性和光學性質的研究對推動技術發展起到了重要作用。值得注意的是，半導體研究支撐了積體電路、太陽能電池、雷射等的發展。此外，團隊對超導體的理解也促進了它們在強電磁鐵、超靈敏磁感測器、量子計算電路等方面的應用。
近年來，人們意識到晶體的拓樸性質可用於分類固態材料。就像球和甜甜圈，由於甜甜圈中的額外洞孔而在拓撲上不同，拓撲非平庸絕緣體與平庸絕緣體不同。在拓樸絕緣體中，體態像普通絕緣體一樣絕緣，但表面上有獨特的導電態。同樣，拓樸超導體擁有特殊的粒子，稱為Majorana零模式，這些粒子在拓樸平庸的超導體中不存在。這些Majorana粒子對於量子計算具有重要潛力。因此，過去二十年來，拓樸絕緣體和拓樸超導體的研究已成為現代物理研究的核心議題。
另一方面，電子─電子相互作用，也稱為相關效應，可以顯著改變材料的性質。例如，排斥的電子─電子相互作用可以將金屬轉變為Mott絕緣體。相反，吸引的電子相互作用可以使金屬超導。
在某些材料中，例如最近發現的轉角雙層石墨烯和轉角摩爾過渡金屬二硫化物，拓撲和相關效應都是重要的。這導致在這些莫爾電子材料中發現了新的電子相，例如穀極化量子反常霍爾態。本項目的主要目標之一是研究拓樸和交互作用效應重要的資料。
最近，人們發現轉角雙層石墨烯的許多超導性質與著名的BCS理論的預測有很大偏差。團隊提出了一種理論，認為電子的量子度規在決定平帶超導體的性質方面起著至關重要的作用。項目的另一個目標是了解量子度規對材料的輸運和超導性質的影響。
團隊計畫研究四個主題，包括（1）莫爾電子材料中拓撲、量子幾何和相關效應的研究；（2）高階非線性霍爾效應的研究；（3）超導二極體效應的實現；以及（4）Majorana的實現。項目將大大增強人們對拓撲和相關材料的理解，並為未來的裝置應用奠定基礎。
項目編號：C7015-23GF
項目名稱：一個用於解碼口腔和口咽癌種系突變因果效應的生物信息學平台開發
項目統籌者：王俊文教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
當病人看診時，醫生會詢問病人的家族史，這說明遺傳在疾病的發生和進展中扮演重要的角色。種系突變是從父母雙方遺傳下來的，在身體中是易感的，並且可以遺傳給後代。隨著年齡的增長、飲食以及與周圍環境的相互作用，人類基因組的某些部分的種系突變會導致後天的體細胞突變、轉錄失調等現象，最終引起疾病。本項目探討在口腔癌和口咽癌（OOC）中，種系突變如何影響這些失調現象。團隊將為下列目標產生初步數據：（1）開發新的計算方法來研究種系突變如何導致性體細胞突變；（2）開發多組學方法來研究種系突變如何導致基因的轉錄失調；（3）開發生物資訊學，統計工具、資料庫和軟件，以幫助口腔癌和口咽癌研究人員加速生物醫學發現。在本項目結束後，團隊將在OOC領域建立一個由生物資訊學家、統計學家、外科醫生、腫瘤學家、和癌症生物學家組成的團隊，共同開發生物資訊、統計學方法，以更好地理解種系突變對疾病的因果關係，使口腔癌和口咽癌患者及家屬受益。
項目編號：C7035-23GF
項目名稱：整合結構和化學生物學方法研究人體細胞複製前始複合物的組裝及其在疾病治療中的應用
項目統籌者：翟元梁教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
所有生命體，從簡單的酵母細胞到複雜的人體，都依賴細胞分裂的調控來繁殖擴增。在每次細胞分裂期間，基因組的準確複製對於確保每個子細胞繼承相同的遺傳訊息至關重要。真核細胞從染色體上分佈的多個複製起始位點（origin DNA）啟動DNA複製；每個起始事件都受到嚴格監管，以確保其基因組的穩定性。這一調控過程的任何缺陷，都可能導致嚴重後果，包括遺傳疾病、發育異常和癌症的發生。因此，闡明人體細胞DNA複製起始的調控機制，對於深入了解相關疾病的發病機制並確定其有效治療的潛在標靶至關重要。
DNA複製開始於複製起始位點辨識複合體（ORC）在染色體上準確地尋找和結合起始位點。在酵母中，ORC透過識別特定的DNA序列來確定複製前複合物（pre-RC）的組裝位點，從而促進兩個MCM2-7複合物被加載到origin DNA形成雙六聚體（DH）。然而，人體細胞尚未鑑定出用於ORC結合的共享DNA保守序列。團隊先前的研究發現，這一差異是由於人源ORC4亞基中缺失了一段特異的α螺旋。另外，團隊最近的研究也揭示了人源MCM-DH直接解旋並打開origin DNA雙股形成一個初始的開放結構（initial open structure，IOS）；同時，IOS對於MCM-DH的形成至關重要。有趣的是，該IOS在酵母中並不存在。這些發現表明，酵母菌和人類細胞DNA複製起始的調控機制有顯著差異。儘管在過去幾十年，酵母細胞複製起始調控的研究已經取得了許多重大進展，但人們對人類細胞中這一過程的了解仍然非常有限。因此，本項目旨在採用尖端的結構和化學生物學技術來研究人類細胞DNA複製起始調控的分子機制。團隊也計劃針對參與此過程的複製起始蛋白篩選有效的抑制劑，為抗癌藥物的開發提供重要基礎。預計本項目的成功完成將增進人類對人體細胞複製起始調控的理解，最終造福人類健康。
項目編號：C7046-23GF
項目名稱：通過遺傳學，轉錄組學和臨床表現研究實現對系統性紅斑狼瘡的個性化診療
項目統籌者：劉澤星教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
系統性紅斑狼瘡（SLE）是一種自體免疫疾病，其特徵是產生自身抗體，導致多重器官炎症，因此通常與患者較高的發病率和死亡率有關。紅斑狼瘡主要影響女性，而亞洲人的患病率高於白人。SLE患者臨床症狀是多樣性的，且病程和治療反應都不可預測。根本發病機制雖然尚不完全清楚，但可歸因於遺傳、免疫細胞失調和環境因素。本項目旨在利用先進的遺傳學和轉錄組學平台剖析SLE疾病的異質性，以檢測與患者臨床表現相關的基因和表達特徵。團隊將對2,800名患者進行基因分析；並追蹤400名患者2年病程中免疫細胞的不規則性。這些臨床和生物資訊數據將用於建立預測疾病發展和治療反應的模型，為實現系統性紅斑狼瘡患者的個人化治療鋪路。
項目編號：C7052-23GF
項目名稱：全腦靜息態功能性核磁共振成像網路和功能的光遺傳學神經調節
項目統籌者：吳學奎教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
目前神經科學領域的一項首要挑戰旨在建立對大腦迴路和網路的綜合理解，特別是神經群體在不同時間和空間尺度上的相互作用，從而產生高階功能和行為。然而，目前擾動和檢查腦迴路/網路的基礎腦研究仍然很少採用易於且高度可測量的靜息態功能性核磁共振成像網路。這種情況的部分原因是人們對特定靜息態功能性核磁共振成像網路如何驅動正常大腦功能和行為，以及透過靜息態功能性核磁共振成像測量的功能連結的神經基礎的理解並不完全。團隊假設，對兩個完整且不同的大腦網路（即丘腦皮質和海馬皮質）進行直接光遺傳學調製的靜息態功能性核磁共振成像和行為測量將揭示新的功能見解，並增進人頪對特定大腦網路如何驅動功能和行為的了解。這些知識對於指導使用神經調節幹預措施來診斷、治療和治癒以迴路和系統層面功能障礙為特徵的神經系統疾病至關重要。新的治療策略也將來自對大腦迴路/網路及其基本特性的全面理解。
項目編號：C7074-23GF
項目名稱：面向輕質、抗沖擊應用的中熵合金（MEA）立方殼點陣超材料
項目統籌者：陸洋教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
點陣力學超材料是由重複晶胞組成的拓樸有序的三維（3D）架構。力學超材料因其輕質、高強和多功能的特性，在眾多工程領域展現出廣闊的應用潛力。在這個跨平台的合作項目中，團隊將開發一種面向增材製造的設計概念（DfAM），以多維度整合拓樸形狀、材料、製造和性能的優勢，探索殼點陣超材料的全部潛力。團隊將設計一種新型立方曲殼點陣系列，並透過加筋和波紋對其進行增強。先進的增材製造流程允許團隊從宏觀到微觀跨尺度地製造殼點陣結構，包括先進的微米級激光選區熔化（μSLM）方法以及工藝驅動的中熵合金（MEA）設計策略，以實現輕量化和高抗衝擊性能。多尺度的原位力學表徵手段將幫助團隊全面理解MEA殼點陣超材料的結構完整性、界面質量、微觀組織以及動態力學機制。透過跨學科合作，該項目的成功將為探索高性能殼點陣超材料的基本科學/工程問題做出重大貢獻，並激勵學術界和工業界探索DfAM和力學超材料概念提供新的機會。
項目編號：C7075-23WF
項目名稱：大學畢業生過渡至後新冠的工作場所：新冠大流行的影響和適應「新常態」的工作秩序
項目統籌者：ZAYTS O. A 教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
研究團隊先前獲得種子基金來探討新冠疫情大流行對即將踏入職場的大學畢業生在教育、社交和健康方面所帶來的影響。本項目將以先前的研究作為基礎，並且延伸研究範圍到疫情後的工作場所。畢業生在過渡到疫情後工作場所時飽受挑戰。他們面臨的不單止是惡化的心理健康，並且需要適應持續改變的工作模式與就業機會。本項目亦會探討粵港澳大灣區（以下簡稱“大灣區”）為本港畢業生帶來的嶄新就業機會。團隊將會研究如何為在大灣區就業的本港畢業生提供最好的協助與支持。團隊將會用混合方法進行研究以制定有效的策略來支持畢業生從大學到職場的過渡期。當中，團隊將會向畢業生、職場上的現有員工、以及大學教職員進行訪談並且派發問卷以探討新冠疫情期間和之後對畢業生所帶來的影響。研究中所獲得的質化訪談結果以及量化問卷數據將會以社會語言學、心理學以及其他學科的角度進行分析。本項目亦旨在讓研究參與者融入到項目的各階段（從項目的設計到實踐到研究成果的發表）。團隊會繼續落成與開發為過渡到疫情後職場的畢業生提供有效的就業、心理健康與培養核心技能相關的資源的一站式網上平台《畢業心智圖（Graduate Mindmap）》（graduatemindmap.com）。
項目編號：C7096-23GF
項目名稱：可編程RNA假尿苷化提前終止密碼子抑制療法用於治療核纖層蛋白無義突變引發的心肌病
項目統籌者：謝鴻發教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
本項目旨在開發一種新的治療方法，以治療核纖層蛋白無義突變引發的心肌病。該病由LMNA基因的基因突變引起，會使患者出現心臟衰竭和傳導障礙的病症。目前，尚無針對此病的靶向治療方法。
由香港大學的謝鴻發教授和黃浚嘉教授以及北京大學的伊成器教授組成的研究團隊，開發了一種名為RESTART的基因治療方法。這種基因治療使身體能夠通過繞過提前終止密碼子來產生正常的層粘連蛋白。
為了研究和模擬該病，以及測試RESTART治療的安全性和有效性，研究團隊將利用患有核纖層蛋白無義突變引發的心肌病的患者的幹細胞和小鼠模型。如果成功，這種方法可以應用於治療由類似基因突變引起的其他遺傳性疾病。本項目有可能為心臟病和其他基因病的新治療方法鋪路。
項目編號：C7098-23GF
項目名稱：香港兒童早期發展追蹤調查
項目統籌者：文鳴教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
投資兒童早期發展所帶來的持續益處有據可查。隨著香港致力成為知識型經濟體和創新中心，制定有效的幼兒政策和計劃對於培養具有競爭力、創造力和健康的未來勞動力至關重要。近年來，政府加大了對改善幼兒教育的支持力度，更從二○一七／一八學年起推行幼稚園教育計劃。然而，迄今為止，香港尚無一個可用於指導幼兒研究、政策和計劃的全面且具有代表性的學齡前兒童發展專題大型縱向數據庫。
本項目旨在開展和實施香港有史以來首個具有城市代表性的兒童早期發展的大型縱向研究。本項目將通過多學科的努力和協作，融合來自多所大學院校且不同領域的學者團隊的專業知識和經驗，以全面了解兒童的早期發展及其影響因素。團隊將合作（a）設計及推行香港兒童早期發展追蹤調查（The Hong Kong Early Childhood Development Longitudinal Study，簡稱HK-ECDLS），連續3年從100所幼稚園收集共約3,000名學齡前兒童（由3歲開始）的發展信息數據，記錄他們的整體發展、情緒和行為狀況以及身體健康狀況；（b）了解兒童的家庭成長環境，包括家庭結構、家庭關係動態、家庭的整體福祉，以及家庭中的語言環境、學習機會和居住環境等方面；（c）分析家庭成長環境對多方面的幼兒發展結果的影響；以及（d）在項目的第二年設計並實施一項針對低收入家庭兒童的干預研究。
在這個循證決策的時代，是項針對學齡前兒童進行的全面的縱貫研究標誌著香港在建立有關兒童早期發展的高質量數據庫方面邁出了重要的一步。通過追蹤兒童在人生關鍵階段的發展軌跡，本項目將為研究人員和政策製定者提供一個寶貴的機會，以識別導致不良的早期發展結果的背景因素，並提出可能的預防和早期干預的策略。本項目產生的數據與結果將有助於特區政府制定有關兒童健康和福祉、早期教育、家庭動態、和社會福利等相關領域的政策。
項目編號：C7101-23WF
項目名稱：兒童專注力失調及過度活躍症之大數據研究平台
項目統籌者：黃志基教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
兒童專注力失調及過度活躍症（ADHD）是一種影響大腦發展的疾病，也是一個重大的全球健康問題。儘管有治療方法，但提供有效的照顧仍然很困難。如果不加治療，ADHD可能會引起嚴重問題，包括學業困難、物質濫用，甚至增加自殺傾向和兒童受虐待的可能性。團隊將開展的ACCORD計劃有以下幾個目標：（1）根據團隊現有的國際大數據平台，利用從香港、台灣、韓國、新西蘭、英國和美國的電子健康記錄中提取的數據，評估兒童在使用ADHD藥物後是否存在自殺傾向或被他人虐待的風險；（2）研究在香港地區管理ADHD所帶來的經濟成本；（3）通過定性研究和試點研究分別比較不同ADHD藥物在治療原始患者中的臨床效果和成本效益，探索在香港進行實用隨機試驗的可行性。總的來說，團隊的研究旨在改善全球ADHD患者及其家庭的支持，為他們在學校、社交生活和健康方面提供更多幫助。
2023/24年度協作研究金 - 設施/設備
項目編號：C1013-23EF
項目名稱：用於材料科學與物理學多模態動態成像的高時空分辨掃描電子顯微鏡平台
項目統籌者：鐘虓䶮教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
高時空分辨掃描電子顯微鏡（SEM）設施提供各種成像和光譜模式以可視化材料在外部刺激下的動態響應並瞭解材料在工況下動態功能的物理起源。這對於在廣泛的產業部門包括半導體、能源、汽車、化工、環境和資訊科技中設備的性能優化至關重要。在本項目中，團隊將建立在香港的第一個高時空分辨掃描電子顯微鏡設施，用於多學科研究領域中載流子、激子和表面自旋構型的時間分辨納米尺度成像，同時利用SEM成像和光譜從同一樣品區域獲取形貌、化學、晶體學和結構等靜態信息。這些關聯信息為研究材料動態行為及其物理起源之間相關性提供了獨特視角，進而為改進設備功能建立先決條件。
項目編號：C4049-23EF
項目名稱：用於研究基因組景觀和宏基因組參與人類疾病的長讀和高通量DNA測序平台
項目統籌者：徐國榮教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
在過去的二十年中，高通量DNA測序徹底改變了生物和生物醫學科學的各個方面。目前，最流行的長讀測序（LRS）系統由兩家生物技術公司Pacific Biosciences（PacBio）和Oxford Nanopore提供，它們各自具有自己的競爭優勢。2022年底，PacBio宣佈推出PacBio Revio系統，該系統將把測序通量提高15倍，並將測序成本降低兩倍以上。適時整合PacBio 和 Oxford Nanopore的兩個強大的測序系統，將是保持本地大學競爭力的重要一步，並促進香港生物醫學研究和生物科技產業的持續發展。在這次協作研究金設備資助申請中，一個由有能力的本地研究人員組成的跨機構團隊將領導合作，建立一個迎合這兩個LRS系統的共享平台。這個共享平台將向所有有興趣使用LRS進行研究的本地機構的研究人員開放。
項目編號：C7063-23EF
項目名稱：建立用於多學科生命科學研究的高速熒光成像細胞分選系統
項目統籌者：馬桂宜教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
顯微成像技術和流式細胞熒光分選術（FACS）是基礎研究和生物醫學研究中用於單細胞表型分析的兩種最重要工具。其中，顯微成像顯微成像能夠對細胞形態和和內部運作進行高速成像成，而流式細胞熒光分選術通過利用細胞大小和熒光蛋白標記強度等簡單參數對細胞進行快速分選。近十年來，随着技术的发展，流式细胞荧光分选术从每个细胞中获取的信息大大增加。至今，该技术可利用多達40種細胞特性對細胞進行高維度分選，分選速度超過每秒10,000細胞，從而使每個細胞中獲取的信息大大增加。然而，流式細胞熒光分選術類似於透過有色玻璃觀察藝術品，僅能使用簡單的形態參數進行細胞分離。現有研究表明，大部分細胞表型改變與蛋白質豐度變化無關，而是與蛋白質的空間表型變化相關，例如蛋白質的胞內定位。能夠分選和富集具有感興趣的空間表型的細胞，將更深入地了解細胞形態和蛋白質定位之間的聯系和因果，並有望發現新的生物標記和藥物靶點。
最新技術將顯微成像與快速細胞分選結合，實現了快速分離出具有微觀表型的細胞，彌補了生命科學領域的長期空白。快速分選與高速成像技術相結合，使得基於細胞成像的圖像參數（如核易位和不對稱分區）進行量化和篩選成為可能。這將進一步允許對具有獨特形態或空間特徵的罕見細胞群進行廣泛的其他功能測試。高通量的螢光成像細胞分選是生物醫學研究領域真正的遊戲規則改變者，令人興奮的是，它可以應用於各種細胞模型和組織類型的研究領域。在本項目中，聚集了來自香港各大學的活躍研究人員，將基於圖像的高通量細胞分選系統，對癌癥免疫學和癌癥幹細胞生物學、分子販運和納米粒子、幹細胞和再生醫學生物學、CRISPR基因編輯生物學、合成生物學、生物醫學工程和心血管研究在內的各種研究主題進行研究，這些研究將涉及不同的細胞模型和組織類型。搭載圖像分選系統的光譜流式細胞儀分選儀在香港尚屬首創。這將大大提升本地的科研競爭力，為科研人員探索生物醫學下一個前沿領域提供助力。
2023/24年度新進學者協作研究補助金
項目編號：C1002-23Y
項目名稱：電氣化和脫碳化：多埠無線即泊即充水上交通運輸
項目統籌者：江朝強教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
據報道，一艘重油遊輪排放的二氧化碳（CO2）相當於7萬輛汽車的排放量，氮氧化物的排放量相當於200萬輛汽車的排放量，細塵和致癌顆粒的排放量相當於250萬輛汽車的排放量。因此，在於能源危機和環境問題大背景下，電動船舶引起了廣泛的關注。在零排放和脫碳方面，短程渡輪、拖船和內河船舶對全電池型電動船舶的需求更大，尤其是在香港。由於航程緊張，停靠時間短，一般需要高功率有線快速充電。但有線充電需要額外人力成本，其操作時間也長，同時有在鹽分環境下漏電、腐蝕、觸電危險等安全性的問題。因此，本項目提出的多埠即泊即充無線充電系統可以很好地解決這些問題，使系統更加可靠、智慧、安全。
項目編號：C1003-23Y
項目名稱：電化學鋰插層和剝離用於二維過渡金屬二硫化物的量產及其在水淨化中的應用
項目統籌者：曾志遠教授
院校名稱：香港城市大學
項目摘要
香港缺乏天然湖泊、河流和地下水資源，因此主要依賴進口淡水。透過過濾海水和廢水，使用薄膜分離技術去除鹽和其他污染物，可以解決缺水問題。薄膜材料對於過濾效率、水安全、成本效益和永續性至關重要。然而，目前的商業膜普遍價格昂貴，穩定性和可回收性較差。因此，迫切需要發展低成本且可回收的淨水膜。本項目旨在開發一種基於過渡金屬二硫化物的可重複使用的奈米層壓膜，該薄膜不僅可用於個人便攜式或室內淨水器，還可用於工業淨水廠，為香港的海水、廢水 處理提供更多的選擇。這些薄膜將為香港和其他地區提供自給自足的海水和廢水的過濾手段，作為可持續的飲用水來源。
項目編號：C2001-23Y
項目名稱：鈣鈦礦光離子學與感內計算應用
項目統籌者：周圓圓教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
傳感器端計算是實現智能傳感處理高效硬件的一種可行方法，它可在未來物聯網的數目龐大的傳感器節點找到廣泛的應用。但傳感器端計算的當前發展受到了其核心器件—光電憶阻器的性能制約。本項目目標通過探索金屬鹵化物鈣鈦礦材料的光離子學，挖掘鈣鈦礦材料的奇異特性，從而開發高性能光電憶阻器以實現可靠傳感器端計算。
傳統憶阻器的缺點包括編程隨機性、對電信號響應不穩定以及對光信號響應較弱。這主要因為傳統憶阻器選用低結晶度狀態的金屬氧化物和硫族化合物材料，通過在材料本徵隨機或無序結構中實現氧化還原反應和離子遷移來響應電模擬，從而導致器件的可控性與仿生性不足。鈣鈦礦作為一類新型離子半導體，可通過光子、電子和離子的多重耦合作用，實現多模態可控仿生行為。同時，鈣鈦礦材料本身組分豐富多樣，亦可通過兩種或多種組分復合進一步突破性質限制。這些優點使得鈣鈦礦憶阻器具有巨大的應用潛力。
集合所需領域的學者，本項目旨在建立一個以鈣鈦礦憶阻器科學與工程為核心的跨學科研究平台，發展出一系列從原子到設備乃至系統尺度的新科學。具體項目任務主要包括：（1）新型鈣鈦礦光離子學的基礎研究；（2）鈣鈦礦薄膜結構和憶阻器件的納米工程；（3）鈣鈦礦傳感器端計算系統的開發。
本項目預期成果的意義不僅在於將促進傳感器端計算的進一步發展，推動其現實應用，更重要的是，基於本項目實現的理論突破將對材料學與電子學的學科發展產生長遠影響。
項目編號：C2003-23Y
項目名稱：聯邦圖管理和查詢：子圖搜索、關鍵字搜索和隱私保護
項目統籌者：黃欣博士
院校名稱：香港浸會大學
項目摘要
數據在各個領域的決策中起著至關重要的作用，但面臨著爆炸性增長、複雜集成和隱私敏感等挑戰。獨立組織擁有的孤立數據庫彼此不兼容，阻礙多方的協作數據分析。許多實體之間的聯繫通常被建模為圖數據，如社交網絡、金融網絡和生物醫學網絡。本項目旨在解決聯邦圖數據分析的問題，即通過隱私保護機制，在多個圖數據方之間進行圖查詢處理。本協作研究項目旨在開發高效的圖聯邦分析算法用於子圖搜索和子圖計數，並通過差分隱私保護進行增強，為聯邦圖分析系統帶來新的技術和理論，從而在圖數據庫行業和社會產生積極影響。
項目編號：C2004-23Y
項目名稱：通過菌株分辨率的完整微生物基因組改進代謝網絡重建和代謝譜預測
項目統籌者：張璐博士
院校名稱：香港浸會大學
項目摘要
人體腸道微生物群落是人體中微生物密度最高的群落，由數千種微生物物種以不同比例混合而成。微生物基因組在產生微生物代謝物方面起著關鍵作用，因為它們包含了合成這些代謝物所需的所有基因信息。本項目旨在提升團隊對人體腸道微生物群落的理解，特別是其代謝物如何影響健康和疾病。本項目將利用先進的長讀長宏基因組測序技術來生成完整且具有菌株解析能力的宏基因組組裝基因組。這種策略解決了因短讀長測序的局限性而導致碎片化和低分辨率的微生物基因組。高質量的宏基因組組裝基因組使團隊能夠基於大量公開的微生物基因組開發複雜的深度基因語言模型，用於微生物分類注釋和基因功能預測。此外，項目將建立一個開源流程來重構代謝網絡並預測代謝譜。這些計算模型將在一項腹瀉型腸易激綜合征（IBS-D）的橫斷研究中進行評估。通過對宏基因組和代謝組學數據的深入研究，研究團隊希望發現與IBS-D相關的新生物標誌物。團隊相信本項目的成功有潛力建立一個可靠的計算框架來解釋微生物黑暗物質的神秘世界。這也可以為設計個性化的IBS-D病患治療方法鋪路。
項目編號：C4001-23Y
項目名稱：基於預測-個性化方法增強外語教與學效果
項目統籌者：馮剛毅教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
在今天這個互聯互通的世界裡，語言學習至關重要，特別是學習外語對個人生活、職業發展和社會各領域都帶來許多優勢。然而，成年人學習新語言面臨著重大挑戰，而且不同學習者在學習困難和語言發展水平上都有極大的個體差異。現代外語培訓方法往往未能考慮到個體學習者的獨特需求和特點，導致學習過程和結果都不盡如人意。本研究項目旨在開發一種以預測結果為指導的個性化教學方法，以提高外語學習和教學的效果。團隊通過構建和優化預測模型，預測個體學習者未來基於課堂的外語學習表現。根據學習者的預測結果和特點，團隊設計定制的語言補習訓練方案，然後評估其有效性，特別是對被模型認定為可能在將來外語學習中遇到困難的學生。本項目計劃從香港和大陸收集多合作點縱向外語學習數據，包含更多不同背景的學習者樣本，以改進和驗證團隊現有的預測模型，從而提高模型預測準確性和對未見樣本的預測能力。團隊的預測模型力求識別可能在外語學習中遇到困難的學習者，並揭示他們語言學習和發展特點，以設計有效的定制化指導。定制化訓練方法的成功取決於識別個體學習者在不同語言成分和學習過程中的具體困難，並根據他們的認知、動機和語言學習特點提供及時、有效的補習訓練。團隊的目標是創建一種基於預測的個性化語言訓練方法，以提高語言學習效果，理解學習成功的驅動要素，指導教育政策的制定，並在課堂中找到實際應用。
項目編號：C4003-23Y
項目名稱：揭示精神分裂症及其預後的整個遺傳變異譜：全基因組測序﹝WGS﹞研究和機器學習方法的預測建模
項目統籌者：蘇漢昌教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
精神分裂症和相關障礙影響全球1-3%的人口，是導致殘疾的主要原因之一。儘管其遺傳性很高，但其原因和遺傳基礎仍然知之甚少，也缺乏新的治療方法。基因組研究是揭示精神分裂症和相關障礙的病理的最有希望的方法之一。它可能帶來臨牀上的益處，例如風險預測、疾病亞型劃分和新藥物。
本項目旨在研究所有可能增加中國人患精神分裂症風險的基因變異，包括罕見變異和常見變異。團隊將使用全基因組測序，即對一個人的整個DNA編碼進行研究。團隊希望找到能夠幫助預測誰可能患有更高風險精神分裂症的基因變異，以幫助診斷和實現更及時的治療。
本項目涉及研究患有精神分裂症、抑鬱症和雙相情感障礙的人的基因概況，以瞭解這些疾病之間的相似性和差異性。團隊將開發新的統計方法，根據基因和臨牀特徵隨時間對患者進行分組，以更好地理解這些障礙的亞型。本項目還將涉及建立機器學習模型，使用臨床信息和基因數據來預測精神分裂症的結果。
總之，本項目使用全基因組測序來進一步瞭解中國人羣中精神分裂症和相關精神疾病的遺傳學，以改善診斷、治療和風險預測。
項目編號：C4004-23Y
項目名稱：阻斷線粒體與細胞核通訊信號作為治療血管炎症和動脈粥樣硬化的新策略
項目統籌者：田小雨教授
院校名稱：香港中文大學
項目摘要
心血管疾病是全球死亡原因的頭號殺手，動脈硬化是心血管疾病的主要病因。動脈粥樣硬化相關的心血管疾病的治療包括使用降血脂藥與降血壓藥等控制心血管風險因素，現時也還有一些新興的抗發炎療法。但是，目前針對逆轉斑塊生長的非侵入性治療選擇仍然十分有限。在動脈硬化期間，膽固醇、炎性因子等的各種壓力信號會引起線粒體功能障礙。線粒體功能障礙會通過粒線體蛋白酶觸發細胞核中的綜合性壓力反應。這種線粒體與細胞核之間信號轉導的持續激活很可能對細胞有害，並且可能導致細胞功能失調，參與動脈硬化的病理改變，需要進一步深入研究。
在本項目中，團隊首先使用特異性敲除的轉基因小鼠，以及基因組編輯的細胞，來研究線粒體─核信號轉導的關鍵分子，調查這些分子在動脈粥樣硬化和血管炎症期間的細胞和分子機制。團隊也將應用一種針對動脈粥樣斑塊的納米顆粒，傳遞治療性寡核苷酸，以抑制這些關鍵分子，並檢驗其安全性、藥理學特性、和治療功效，從而證明針對粒線體─核訊號通路的這種方法來治療動脈粥樣硬化的可行性。此外，團隊還將研究來自飲食多酚的酚類代謝物，是否通過針對這些關鍵分子，來逆轉小鼠的動脈粥樣硬化，並進一步研究有心血管保護作用的酚類代謝物產生作用的細胞和分子機制。通過這個項目，團隊將強調在動脈粥樣硬化過程中，線粒體到核的信號轉導在血管細胞中的角色和功能。這些新的關鍵分子可成為潛在的藥物靶點，為治療動脈粥樣硬化心血管疾病，以及衰老和其他慢性病提供可能性。
項目編號：C5001-23Y
項目名稱：人類額極皮層在複雜決策中的作用：神經網絡建模、老化和強化
項目統籌者：周嘉鴻博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
為什麼人類能夠做出高度複雜的決策？人腦的哪些特徵驅動複雜的決策？為什麼這種能力會隨著年齡的增長而衰退？有辦法阻止這種衰退嗎？儘管認知神經科學取得了快速進展，但這些問題仍未得以解決。原因之一是大多數經典研究通常專注於簡單的決策問題，因為這些決策問題通常可以直接量化、參數化和控制。然而，這種方法忽略了人腦能處理複雜決策中的能力。
本項目希望解決認知神經科學中的一些重大挑戰。其中包括研究人類做出複雜決策的能力、對潛在的大腦機制進行逆向工程、研究這些機制與年齡相關的衰退以及使用大腦刺激來增強這些機制。為了實現這些目標，本項目將採用認知神經科學領域的多種最先進技術進行一系列研究，包括腦部造影、腦部刺激和人工智能。
除了理論貢獻外，本項目還將深入了解人口老化所面臨的挑戰。本項目還將有助於開發基於大腦的方法，以幫助理解和緩解這些決策挑戰。
項目編號：C5002-23Y
項目名稱：6G蜂窩網絡中的感知技術
項目統籌者：劉亮博士
院校名稱：香港理工大學
項目摘要
第六代（6G）蜂窩網絡將會於2030年左右開始商用。和只能提供通信服務的前幾代蜂窩網絡不同，6G蜂窩網絡的一個前所未有的特點是提供通感一體化業務。具體而言，6G網絡中基站所發射的信號將不僅僅被用於向通信用戶傳遞信息，同時還會被用於對環境進行高分辨率的感知。以上感知能力得益於毫米波頻段的高帶寬以及超大規模天線所帶來的巨大天線陣列。6G網絡所具有的通感一體化技術將有利於很多對精幸劃感知和高質量通信業務具有很高要求的應用，包括智能交通和智能工廠等。
因為蜂窩網絡中通信技術已經十分成熟，此項目將專注於6G通感一體化網絡中前沿的感知技術。首先，團隊將基於6G通信信號的特點刻劃6G感知技術的根本性能極限。第二，團隊將提出實際可行的信號處理技術以利用6G信號實現對靜態物體進行成像和對運動物體進行追蹤。具體而言，團隊將考慮兩種情況：（i）一個基站發射信號進行獨立的感知；（ii）多個基站利用數據融合技術對它們接收到的信號進行聯合處理以實現網絡化感知。第三，團隊將搭建仿真原型來驗證6G感知技術的可行性和有效性。團隊最終的目標是將世界上最大的無線通信網絡轉變成世界上最大的感知網絡，使之可以利用6G信號和硬件有效地完成雷達感知的功能。
項目編號：C6001-23Y
項目名稱：用於軸突再生的活體蛋白材料
項目統籌者：孫飛教授
院校名稱：香港科技大學
項目摘要
當中樞神經系統受損時，軸突很難再生。傳統的促進軸突生長的方法是設計材料，作為載體傳遞生物分子和細胞，以促進生長。然而，這些靜態材料往往效果不佳，因為神經系統是一個複雜的動態系統，處於不平衡狀態。團隊提出了一種合成生物學策略，創建具有非平衡熱力學特徵的活體蛋白質材料，以促進中樞神經系統軸突再生。這些材料將由各種分子和細胞組成，共同促進軸突生長。本項目涉及來自不同領域的研究人員，有望為相關治療帶來新的思路和方法。
項目編號：C7001-23Y
項目名稱：通過活潑亞甲基化合物的不對稱轉化構建復雜和功能分子
項目統籌者：黃重行教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
活潑亞甲基化合物是有機合成中一類常見的合成砌塊。由於這類化合物全球年產量超過一萬噸，便宜易得，因而常常被用來合成復雜的分子結構。雖然基於活潑亞甲基化合物的合成路線可以得到包括維他命、農藥以及化妝品活性分子在內的各種精細化學品，但這些產物結構大多較為扁平且非光學純。在本項目中，團隊計劃通過不對稱催化來挖掘活潑亞甲基化合物在合成高度手性純及三維立體結構上的潛力。來自香港各大學的合作者將開發及優化一系列過渡金屬、有機小分子以及非均相手性催化劑來實現活潑亞甲基衍生物中的酯基、羧酸和氰基的不對稱轉化。這些催化劑和不對稱反應的成功研發有望為手性胺、腈類化合物、氨基酸等重要分子的實驗室合成和工業生產帶來快速和模塊化的路線。
項目編號：C7002-23Y
項目名稱：靶向新冠病毒RNA聚合酶複合體的非核苷類抑制劑研究
項目統籌者：袁碩峰教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
由於在病毒複製中的重要作用、高度的序列和結構保守性、以及人類細胞中缺乏同源物，RNA依賴性RNA聚合酶是冠狀病毒的關鍵可藥化靶標之一。可能的藥物開發方法包括核苷類和非核苷類抑制劑。由於非核苷類抑制劑具有較強的蛋白結合特異性、化學結構多樣性和代謝穩定性，團隊相信開發這類抑制劑有潛力產生更強效的抗病毒藥物。本項目結合了一個苗頭抗病毒化合物ML-18，以及高度創新的全功能化片段篩選方法，以確定新的非核苷類前導化合物。本项目衍生的抗病毒藥物採用了與目前臨床處方藥不同的作用方式，這種作用方式補充了現有的抗新冠策略（如瑞德西韋，莫納皮拉韋），且可能構成一種具有更高功效的“雞尾酒”療法，同時減少耐藥性和副作用的發生。
項目編號：C7005-23Y
項目名稱：有機離子─電子混合導電材料基礎研究及其可穿戴應用
項目統籌者：張世明教授
院校名稱：香港大學
項目摘要
可穿戴技術研究因其促進從以醫院為中心到以人為中心的醫療保健轉變的巨大潛力而達到新的水平。電極技術是可穿戴生物傳感器的關鍵組成部分，從最底層決定了傳感質量。然而，當電極靠近人體時，會出現顯著的不匹配：人體是有機的、柔軟的、離子導電的，而傳統電極是無機的、硬的、電子導電的。這些多維度的不匹配導致了人體─電極界面上信號監測質量不佳。
有機混合離子─電子導體（OMIECs）是一種新型導電材料，可助力實現電極與生物組織之間的無縫信號傳遞。然而，這一領域的研究仍處於初級階段，有許多未知的知識需要探索。例如，它們的合成、開發和製造仍具有挑戰性，因為很難將固有的和互斥的屬性結合在一起，例如高混合導電性、可拉伸性和粘彈性。此外，在生物界面上的應用需要這些材料在複雜環境中保持可靠性以及和組織良好的生物相容性。因此，需要及時的、系統的研究以提供可行的材料解決方案。
本項目的研究目標是填補OMIECs材料與實際可穿戴應用之間的知識體系空白。具體目標包括：（1）合成一系列OMIECs並研究其性能對材料介觀結構和加工條件的依賴關係；（2）研究OMIECs的機械和疲勞特性，並揭示力學對其材料屬性的影響；（3）研究器件性能與OMIEC屬性之間的依賴關係，進一步優化性能以滿足實際可穿戴應用。
本項目將在材料科學領域創造新的知識，推進下一代可穿戴電極技術的發展。通過升級醫療健康解決方案，造福各個社會領域。