協作研究金:2025/26年度獲資助之研究項目摘要
2025/26年度協作研究金 - 合作研究

項目編號: C1073-25G
項目名稱: 利用廢棄物生產鐵鹽以實現集成化和可持續的污水管理
項目統籌者:袁志國教授
院校名稱:香港城市大學

項目摘要

污水處理在異味控制、污染物去除及污泥處理方面高度依賴鐵鹽類化學品。當前鐵鹽主要採用異地集中生產並經長距離運輸供應,帶來較高成本和顯著碳排放,並伴隨職業健康與安全風險,其供應模式在安全性與系統韌性方面有較大優化空間。

本項目提出可持續且具韌性的技術路徑,通過城市廢棄物流資源化,在污水處理系統內實現鐵鹽本地化生產。項目利用可再生電力,將沼氣中的二氧化碳與城市固體廢棄物中的廢鐵轉化為鐵化合物,並安全高效回用於污水系統。同時該過程實現沼氣提質。

通過在污水處理領域構建物質與碳循環閉合體系,該路徑有望降低溫室氣體排放及化學品和運行成本,提升系統運行安全性與供應保障能力,為香港實現碳中和減廢及韌性城市基礎設施提供支撐。


項目編號: C1077-25G
項目名稱: 揭露與打擊詐騙:心理與社會視角下的有效干預策略
項目統籌者:周樹華教授
院校名稱:香港城市大學

項目摘要

詐騙活動每年令全球經濟損失超過一萬億美元,但現時的防禦措施因各學科缺乏協調而未能充分發揮效用。本計劃率先建立統一的「生物—心理—社會」防護模式,通過五個相關聯的子課題,結合人工智能、神經科學、心理學、犯罪學及傳播學的專業知識。團隊首先會運用人工智能數據分析技術,建立全面的詐騙手法分類系統。同時,團隊會研究受害人容易受騙的心理因素和腦部反應模式,並分析助長詐騙活動的社會環境和犯罪背景。基於這些研究結果,團隊會制訂以科學證據為基礎的預防措施,並通過實驗驗證其成效。最終,團隊會開發多項實用工具,包括人工智能詐騙偵測系統、防騙教育遊戲平台、綜合資料數據庫,以及針對公眾和相關機構的防騙政策指引。這種跨學科合作方式將徹底改變現有的反詐策略,從分散的研究轉為整體性的防禦體系,提升社會抵禦日趨複雜詐騙手段的能力。


項目編號: C1134-25G
項目名稱: 透過感覺皮質-週邊軸控制食慾和新陳代謝
項目統籌者:劉俊宇教授
院校名稱:香港城市大學

項目摘要

對人類而言,進食或許是一種簡單的選擇,但對野生動物來說,這卻是一個受到飢餓、生理需求和環境風險影響的複雜決定。嗅覺線索對於尋找食物,尤其是在資源稀缺的情況下至關重要。本計劃將重點探索一個鮮為人知的領域—前梨狀皮層(anterior piriform cortex或APC),即大腦中負責處理氣味的主要感覺皮層。本研究旨在揭示前梨狀皮層如何與外周身體訊號協同,從而調節覓食行為、進食和新陳代謝。脂聯素(adiponectin)是這個過程中的關鍵激素,它影響能量消耗並與食物攝取密切相關。雖然脂聯素對大腦食慾中樞的影響已被報道,但在嗅覺相關腦區的作用仍未被充分研究。本研究將採用多組學分析、電生理學和基因敲除等先進技術,探討脂聯素在前梨狀皮質神經環路的作用和對覓食攝食行為的調控。這項研究的成果有助加深我們對飲食失調和代謝性疾病(如糖尿病)的理解,並可能為開發新的治療鋪路。


項目編號: C4025-25G
項目名稱: 香港的宇宙之窗 - 破曉
項目統籌者:李華白教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

次毫米波是電波探測的最後前沿,也是天文觀測的一大難關。地球大氣層會阻擋大部分此類訊號,並產生強烈噪聲。儘管中國在天文儀器領域已取得長足進步,但仍缺乏次毫米波望遠鏡、相機或偏振計。透過在格陵蘭望遠鏡(GLT)上部署ROGer項目,團隊正邁出關鍵的第一步。

這是一步雄心之舉:團隊開發的偏振計比傳統設計更高效。

這是一步創新之舉:團隊建造了天空噪聲模擬器,得以在實驗室中對ROGer進行真實測試。

這也是一步戰略之舉:在GLT遷往格陵蘭峰頂最終站址之前,團隊將在全球最大的次毫米波望遠鏡——詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡(JCMT)上測試ROGer。

對香港而言,這是科學儀器領域的一個里程碑項目。儘管香港鼓勵國際合作,但真正由本地主導、從零開始建設的天文項目, ROGer還是首例。ROGer的成功不僅將助力本地天文學家,更重要的是,它將激勵這裡的學生勇於創新,而不僅僅是吸收現有知識。


項目編號: C4085-25G
項目名稱: 基於非編碼區基因組來源的腫瘤表位特異性新生抗原的兒童急性髓系白血病靶向藥物研發
項目統籌者:梁錦堂教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

兒童急性髓系白血病(AML)是一種罕見但侵襲性極高的惡性腫瘤,具有複雜的基因組特徵,但突變負荷較低。儘管化療及造血幹細胞移植已有進展,仍有 30–40% 的患者會進展為復發或難治疾病,且可供挽救的治療選擇有限。免疫治療已徹底改變部分血液惡性腫瘤的治療格局,但由於缺乏腫瘤特異性抗原(tumor-specific antigens, TSAs),其在 AML 的應用仍然受限。近期成人 AML 研究發現,來自非編碼基因組區域的隱匿 TSAs,為突變負荷低的癌症提供了抗原來源。然而,兒童 AML 與成人 AML 在基因及生物學上存在顯著差異,因此成人 AML 所鑑定的 TSAs 不太可能涵蓋兒童族群。此外,由於疾病罕見及TSA 發掘流程的嚴格要求,目前尚無針對兒童 AML 的類似數據。本研究旨在利用蛋白組與基因組雙核心策略,構建首個兒童 AML 的 MHC-I 與 MHC-II 關聯 TSA 全面圖譜。團隊將整合基於質譜的免疫肽組學、轉錄組學、基因組學及核糖體分析,建立涵蓋典型與非典型抗原來源的個人化肽段資料庫。所鑑定的 TSAs 將透過計算預測、體外 T 細胞功能測試及單細胞 TCR 分析,評估其免疫原性及治療潛力。本研究將產出一份具高腫瘤特異性及廣泛覆蓋族群的兒童 AML 專屬 TSA清單。研究結果將為開發針對兒童 AML 的新型 T 細胞免疫療法奠定基礎,填補重大臨床需求,並推進此獨特疾病的精準腫瘤醫學發展。


項目編號: C4097-25W
項目名稱: α-突觸核蛋白病前驅期和早期階段的五年前瞻性研究:基於數字測量、多組學和神經影像生物標記物的多模式深度表型分析
項目統籌者:榮潤國教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

柏金遜症和路易氏體認知障礙症等神經退化性疾病(統稱為α-突觸核蛋白病)的特徵是漫長的「前驅期」,即臨床顯著徵狀和體徵出現之前的一段時期。鑑於目前缺乏針對α-突觸核蛋白病的根治方法,這早期階段是預防疾病的關鍵窗口。然而,現有的臨床評估往往難以察覺疾病的細微早期跡象,而病理取樣測試(如腰椎穿刺)可能具侵入性,更重要的是,這些測試尚未證實能有效追蹤神經退化進程。為解決此問題,團隊聚焦於一種特定的睡眠疾病,稱為「孤立性/特發性快速眼動睡眠行為障礙」(iRBD),患者會以肢體動作「演繹」夢境。這是目前已知最強的α-突觸核蛋白病預警訊號,超過90%的iRBD患者最終會在15年內發展成神經退化疾病。此外,團隊的家庭隊列數據顯示,iRBD患者的一級親屬可能處於疾病更早期的階段,並已帶有一系列睡眠及神經退化特徵。

基於過去的協作研究金項目 (編號:C4044-21G),團隊已成功建立了一個α-突觸核蛋白病的前驅及早期隊列(包括健康人士、iRBD患者的一級親屬、iRBD患者及早期柏金遜症患者),是次延續計劃旨在將研究延長3年,有三大目標:1)前瞻性數字監測:利用團隊已驗證的智能手機應用程式,檢測標準臨床評估可能無法準確捕捉的運動及非運動功能之細微衰退;2)整合神經影像標記:結合腦部掃描與生物數據(如腸道微生態、炎症標記及蛋白質組學),以更深入了解疾病的潛在機制及不同受試者之間各異的演變軌跡;3)多模態數據的縱向追蹤:透過隨整合臨床、數字監測及生物特徵隨時間的變化,團隊旨在識別創新且可靠的生物標記,以預測高風險群組的神經退化進程。這項工作將推進我們對神經退行性病變機制的理解,並為能夠延緩或預防神經退化的個體化干預方案鋪路。


項目編號: C5020-25G
項目名稱: 浸沒式冷卻和通用碳估算的可持續人工智能中心
項目統籌者:王丹教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

近年來,爲了滿足人工智能任務的需求,AI數據中心應運而生。這些數據中心使用GPU,會帶來巨大的能源消耗和碳排放。另一角度,節能減排和可持續髮展已成爲重要的社會議題。

以往對數據中心節能減排的認知已經不足以應對新一代人工智能數據中心。特別的,團隊看到了三個新的技術機遇:(1) 人工智能擁有新的計算範式,但這些範式的設計未充分考慮能源效率;(2) 冷卻繫統正在經曆革命性的變革:新型浸沒式冷卻繫統具有更高的散熱效率;(3) 時間序列基礎模型(例如,天氣基礎模型)在數據稀少的地區也能進行碳排放的估算。

以此,團隊計劃在這個項目中研究:(1)探索人工智能計算範式中的低能效之處,並針對人工智能任務研究新的高能效、高性能計算方案;(2)最大限度地髮揮浸沒式冷卻繫統的優勢,並設計新的高能效、高性能計算方案;(3)藉助基礎模型設計新的碳預測通用模型,並以此設計新的低碳、高能效計算方案。

本項目的特色在於,團隊不僅關注人工智能計算範式本身的能效,還結合冷卻繫統和碳排放估算方麵的最新進展,研究人工智能計算範式的優化。研究手段方麵,團隊將開發:(1)新的基於信息物理繫統的設計方案,將熱過程建模與人工智能計算優化相結合;(2)新的通用領域模型,將從氣象基礎模型中提煉的知識與碳排放預測相結合。産業界已積極開展高能效人工智能計算的研究。本項目的研究和産業界互補:(1)團隊解決人工智能計算機製中存在的新效率低下問題,這部分研究改進現有方法,爲現有方法提供即刻的解決方案;(2)團隊解決浸沒式冷卻繫統和通用碳排放估算方麵的問題,這部分研究具有長遠意義。


項目編號: C5085-25G
項目名稱: AIoT驅動的多模態水下緊急求救系統
項目統籌者:鄭元慶教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

溺水是全球意外死亡的主要原因。許多人以為當有人溺水時,他們能夠拍水並大聲呼救,使救生員容易注意到並及時施救。然而,現實中,即使泳池有救生員駐守,仍然有人會因救援不及而溺亡。

為了協助救生員偵測溺水事件,一些解決方案使用部署在泳池上方或水下的特殊攝影機。這些系統會在偵測到游泳者停滯過久時觸發警報,但當警報響起時,當事人可能已經陷入嚴重危機。除此之外,基於攝影機的方案容易受到光線不佳、游泳者遮擋和動態背景等因素的干擾。

為了應對這個迫切問題,本計畫旨在利用人工智慧(AI)和物聯網(IoT)的最新發展,打造一套由 AIoT 支援的多模態水下 SOS 系統。與其單靠攝影機,團隊將設計並實作一種全新的水下 SOS 通訊管道,使游泳者在溺水或突發不適時,能以其防水智能手錶發出水下 SOS 訊號。此外,團隊將有效整合來自智能手錶(如動作與生物感測器)、水下聲學感測器及泳池攝影機的多模態感測資料,為救生員提供全面的情境感知,並協助達成準確且即時的溺水事件偵測。

為此,團隊將開發新技術,使輕量級智能手錶能進行可靠的水下聲學通訊,並能準確定位泳池中的聲源發射器。團隊亦將建立一個多模態感測器融合框架,以實現高效且具韌性的溺水事件偵測。為了促進多模態資料收集與效能評估,團隊將在泳池中部署感測器與物聯網技術。團隊將展開跨領域合作研究,提升現有泳池的安全性、健康管理與運動體驗。團隊希望此系統能夠成功研發、廣泛採用,並拯救更多生命。


項目編號: C5097-25G
項目名稱: Web3 的隱私基礎架構設計
項目統籌者:肖斌教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

香港正迅速崛起為全球數位金融的領軍者,在其 Web3 願景下推動穩定幣發行和現實世界資產(RWA)的代幣化。然而,將現實世界資產引入區塊鏈,有賴於透過鏈下預言機和人工查核,來實現安全、準確的實體至數位數據流。此類流程通常基於傳統的 Web2 系統,依賴中心化數據儲存和紙本證明,因此容易受到操縱和數據洩露的威脅。僅在 2024 年,就有超過 5,000 宗電信詐騙案件欺騙市民,學術造假亦導致本地大學學生遭退學。數位資產經濟必須能大規模地保障數據安全,在去中心化網路中,即便面對惡意參與方,也要保護各方權益並維護隱私。

為應對這些挑戰,團隊的專案率先建構一套保護隱私的 Web3 基礎設施,從根本上重塑去中心化系統中的數據主權,讓使用者在保有數據完全控制權的同時,能夠在不暴露敏感資訊的情況下進行可靠的驗證。具體而言,團隊提出四項突破性進展,在不損及安全性或合規性的前提下實現強效的隱私保護:(1)區塊鏈基礎設施:團隊提出首批能實現真正匿名加密貨幣轉帳和跨鏈交換的解決方案,防止不法之徒追蹤受害者的交易。(2)隱私原語:團隊推進專為去中心化環境量身訂造的密碼學原語,促進高效且安全的 Web3 應用。(3)隱私數據管理:團隊提出首個符合法規、能抵禦偽冒(女巫)帳戶的去中心化身分框架,並確保符合反洗錢等監管要求。(4)Web3 應用:團隊開發針對香港關鍵數位信任挑戰的實用解決方案,包括協作式詐騙過濾系統和保護隱私的學位驗證平台。

這些技術確保數據維持「可用但不可見」——反詐騙系統可以在不存取敏感內容的情況下攔截騙徒,機構也可以在不查看個人資訊的情況下驗證證書或資訊的真實性。透過以演算法信任取代不透明的中心化權威,團隊在滿足監管要求的同時,將數據所有權歸還給使用者。

本項合作研究旨在推動建構以使用者為中心之(區塊鏈)安全數據共享與分析系統的新理論和新技術,重點聚焦於 Web3 的去中心化隱私基礎設施。團隊將與業界夥伴合作,共同開發反詐騙解決方案與學位驗證系統的原型。憑藉本團隊深厚的研究專業、良好的合作紀錄和持續的努力,團隊預期本專案將產出具有重大影響力的成果。這些成果將透過讓隱私「隱形但牢不可破」來重建數位信任,證明有效防範詐騙與確實執行監管可以並行不悖。


項目編號: C5117-25G
項目名稱: 機械老化和骨關節炎中內皮素分子標誌和藥物研發
項目統籌者:溫春毅教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

這個項目旨在徹底改變我們對膝骨關節炎(一種常見且疼痛的關節疾病)的理解和治療方式,重點研究一組稱為「內皮素」的分子。首先,團隊將在香港和英國的患者身上,探究血液和關節液中的內皮素水平是否能作為「生物標誌物」,幫助醫生預測膝骨關節炎的嚴重程度和病程進展。其次,團隊正在探索新的治療方法,重新利用現有已獲美國食品藥品監督管理局(FDA)批准的藥物,這些藥物能阻斷內皮素的作用。這些藥物將被直接注入膝關節,以減輕炎症並對抗關節老化,團隊將透過先進的實驗室模型和動物研究進行測試,並可能與其他治療方法結合使用,以提高其療效。最後,團隊還將研究一種傳統中藥「二至丸」,以了解其成分是否也能針對內皮素通路,用於早期膝骨關節炎的治療。最終,透過生物標誌物發現、藥物重新利用和天然療法等多管齊下,此項目力求為這種複雜的疾病開發出更有效、抗炎且有助於再生的治療方案。


項目編號: C6004-25G
項目名稱: 打造值得信賴的大型語言模型 (LLM) 集成應用:全棧生命週期方案
項目統籌者:王帥教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

大型語言模型及其衍生的智能體正被迅速應用於金融、教育、公共服務等關鍵領域。然而,這些應用在安全性和可靠性上帶來了顯著風險,如數據洩漏、偏見輸出及系統漏洞等。本項目旨在為大型語言模型集成應用及智能體系統構建一個全生命週期的「安全防護盾」。本項目的「全棧」方案覆蓋了:從項目研發階段的自動化測試和供應鏈安全管理,到在線運行時的實時安全防護欄以及底層硬件環境的可信部署。團隊將開發漏洞檢測工具,建立「組件標籤」系統以追蹤供應鏈風險,並實施實時防護機制以阻斷不安全內容和智能體危險行為。本研究將為確保人工智能應用在關鍵工業和公共領域提供必要的安全標準與工具。


項目編號: C6024-25G
項目名稱: 透過定量光學成像揭示流固耦合與軟體推進力學
項目統籌者:陳弦教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

這個研究計畫主要想了解像水母這樣的柔軟生物,為何能在水中以極高效率游動,以及它們柔軟身體與周圍流體是如何「互相影響」的。雖然科學家已經很了解流體力學,但要即時、清楚地同時觀察水流和柔軟組織的變形仍然非常困難。

為了解決這個問題,研究團隊將建立一個先進的光學量測平台,可以同時「看到」水的流動與柔軟材料的變形情況。他們會結合創新的光學照明技術、高速高解析影像與多種光學檢測方法,先研究單一水母,再研究多隻水母一起游泳時的互動、渦流形成與推進效率。團隊也會製作仿生的柔性推進器來驗證理論。

這個計畫將加深對自然游動機制的理解,推動流體與固體耦合實驗技術的進步,並可啟發未來在柔性機器人、水下載具、醫療應用與環境感測上的創新發展。


項目編號: C6041-25G
項目名稱: 設計功能化生物質炭推動可再生氫能經濟
項目統籌者:曾超華教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

全球各大都會城市正面對兩項迫切挑戰:廚餘與生物質廢棄物不斷增加,以及對潔淨可再生能源的需求日益上升。在香港,每日有超過 4,000 噸有機廢物被棄置,儘管其作為可再生碳資源的潛力仍未被充分釋放。與此同時,香港旨在於 2035 年前達致零堆填,並於 2050 年前實現碳中和。氫能作為一種清潔的燃料,被廣泛視為推動這一轉型的關鍵。然而,現時全球仍有超過 95% 的氫氣由化石燃料生產。這一落差帶來一個獨特契機:我們能否把廚餘與生物質廢棄物,以可持續方式並可規模化地轉化為清潔氫氣?

本項目旨在把有機廢物轉化為清潔燃料與先進碳材料。透過創新並整合生物轉化與熱化學轉化流程,團隊將以四個工作計劃(WP)建立一個循環且碳中和的系統,把前沿科學與實用工程相結合。WP1 將以微波輔助熱解處理混合生物質,製備工程化生物碳材料,並調控其表面化學與孔隙度以提升性能。WP2 將在兩段式厭氧消化中應用這些生物碳,以促進微生物作用,提升氫氣與甲烷產率。WP3 將透過捕集二氧化碳並把甲烷轉化為高純度氫氣來升級沼氣,同時共產固體碳;相關反應將採用由工程化生物碳衍生的催化劑加以支援。WP4 將量化環境與經濟表現,並識別在香港推動規模化所需的部署與政策路徑。

透過把生物質廢棄物升級再造、清潔能源供應與先進材料開發整合於同一循環系統中,團隊的方法為支援多項政策目標(包括減廢、氫能經濟與氣候行動計劃)提供一條嶄新的前進路徑。這將使香港成為區域內循環經濟創新的領導者,並為其他致力達成氣候與可持續發展目標的城市提供寶貴知識。


項目編號: C6053-25G
項目名稱: 複製體偶聯的分子機制
項目統籌者:翟元梁教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

在真核生物中,DNA複製是一個異常精確卻又極度複雜的過程,必須同時完成基因與表觀基因的複製。複製體——這台精密的分子機器——至少包含三個核心組件:(1) 一個在複製叉解開DNA的Cdc45-MCM-GINS(CMG)解旋酶,以及(2) 兩種不同的DNA聚合酶(Polε和Polδ),分別在主導鏈與延遲鏈模板上合成互補鏈。在S期,這些分子組裝體會持續穿越染色質中數百千鹼基對的距離,克服核小體緊密包裝的DNA及其他障礙所帶來的拓撲學挑戰。此過程若遭到破壞,可能同時影響基因與表觀基因的遺傳,導致包括癌症、衰老相關疾病與發育異常在內的嚴重後果。本研究計畫將採用整合性的跨學科方法,闡明調控複製體耦合作用的基本原理。本研究計畫不僅能增進對基因組維護的基礎認識,更有望為複製相關疾病揭示潛在的新治療標靶。


項目編號: C6078-25G
項目名稱: 面向低空經濟的協同智能自動化系統
項目統籌者:張福民教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

低空經濟(Low-Altitude Economy, LAE)利用低於1000米的未充分利用空域,實現包括城市貨物配送、應急響應及基礎設施檢查在內的各種應用。正如香港2024年施政報告所強調的,低空經濟代表了一個促進經濟增長、智慧城市發展及科技領導力的變革性機會。然而,低空經濟的發展面臨多重技術和運營瓶頸,尤其是在香港這種高密度城市環境中,主要挑戰包括在複雜的城市地形中確保無人機的安全與可靠性、管理動態且不穩定的通訊網絡、規範安全關鍵的空域使用,以及協調大規模異質無人機機隊。現有技術難以在香港受限的空域和複雜的城市環境中解決這些問題。本項目透過創新的方法和算法解決核心挑戰,包括開發先進的無人機擾動抑制控制系統,以及一種支持降落傘輔助緊急降落的即時路徑規劃算法。此外,項目提出了一種混合 5G/LPWAN 通信網路架構,以確保在動態環境中的穩健連接。項目還引入了以安全為導向的低空空域結構與配置設計,以及由大型語言模型增強的高效任務分配框架。這些跨學科的創新將在統一的框架內有機整合,並將在真實環境中通過香港科技大學 LAE Sandbox 進行嚴格驗證。 本項目的一大優勢是與產業合作夥伴(包括無人機應用運營商和通信技術公司)的密切合作。這確保所提出的解決方案不僅在理論上可靠,而且在實際操作上可行,同时符合產業需求。此外,該項目由一個由機器人學、控制理論、網絡系統以及智慧城市與城市計算領域的頂尖專家組成的多學科團隊領導,這使其在技術深度和實際應用方面都具備優勢。


項目編號: C6086-25G
項目名稱: 聯邦式低功耗廣域網路以構建支撐海量設備擴展性的物聯網
項目統籌者:李默教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

物聯網(IoT)正邁向連接萬億級設備的時代,加深我們對物理世界的認知,並為智慧城市建設提供關鍵支撐。近年來,低功耗廣域網(LPWAN)技術的快速發展實現了公里級覆蓋與海量設備接入。然而,當前的 LPWAN 生態仍高度碎片化,不同網絡營運商彼此競爭而非協同,導致:(1)無線接入缺乏協調、頻譜擁塞,限制了城市尺度的有效部署;(2)各營運商重複建設、成本高昂的回傳網絡;以及(3)數據與資源相互割裂、難以共享。這些問題顯著制約了基於 LPWAN 的物聯網系統之規模化發展。本項目旨在透過聯邦式低功耗廣域網路架構,研發面向可擴展物聯網的關鍵技術,促進異構網絡與不同營運商之間的高效協作。研究重點包括提升跨技術、跨營運商的無線共存感知能力,以及透過聯邦化回傳網絡整合彼此孤立的 LPWAN 基礎設施。為支援實驗驗證與實際應用落地,項目將建設一個跨校園的聯邦式低功耗廣域網測試平台。該測試平台將支撐協同建築能源與環境監測等跨學科應用,並將物聯網連接能力拓展至高度機動的感知平台,例如在低空空域運行的無人機。


項目編號: C7026-25G
項目名稱: 編輯已鞏固記憶的神經機制
項目統籌者:賴秀芸教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

創傷性或與恐懼相關的厭惡性記憶,在精神疾病(例如創傷後壓力症候群、抑鬱症及焦慮症等)的形成以及嚴重程度中扮演著核心角色。這些不良記憶常常不由自主地浮現,且難以自然消退,從而維持病理性情緒狀態,阻礙康復。睡眠在記憶的鞏固、再鞏固及情緒調節方面扮演著重要角色。目標性記憶再激活(TMR)是一種非侵入性的方法,透過在睡眠中提供與清醒時學習相關的感官提示,有望調節不良記憶的處理。團隊最新的研究發現,TMR在小鼠身上能產生雙向效果,根據睡眠的不同階段,能加強或削弱恐懼記憶。這些結果為人類減弱恐懼記憶、促進正向記憶處理提供了新思路。本跨學科合作項目旨在運用睡眠相關的記憶機制,在小鼠及人類身上探索TMR背後編輯已鞏固記憶的神經機制,並研發具創新性、由人工智能驅動的裝置及應用程式,針對不良記憶作出干預方案。總結而言,該此項目旨在開拓心理健康治療的新領域,透過運用睡眠與記憶再處理技術,以削弱不良記憶。團隊的研究成果有望革新精神科的干預措施,提供非侵入性、個人化且具擴展性的人工智能驅動療法,最終有助於深化對記憶機制的理解,並促進心理健康的發展。


項目編號: C7042-25G
項目名稱: FGFR2變異型肝內膽管癌:免疫與藥物抗性研究推動創新治療開發
項目統籌者:黃澤蕾教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

肝內膽管癌(iCCA)是一種起源於肝臟內膽管的癌症。這些腫瘤常伴隨一種稱為 FGFR2 的基因變異。儘管針對 FGFR2 的藥物已經改善了患者的治療效果,但其療效仍受到限制,主要原因包括癌細胞可能產生抗藥性,以及腫瘤微環境能抑制免疫反應。本研究將全面分析 FGFR2 基因變異在肝內膽管癌中的分子、免疫和代謝層面的影響。團隊將研究免疫系統如何與這類腫瘤互動,並了解這類腫瘤如何避開免疫攻擊。同時,團隊也會探索 FGFR2 基因變異膽管癌細胞如何調整其代謝以適應環境,並產生抗藥性。此外,團隊還計劃測試新型免疫療法,以突破免疫抑制,並開發更多的聯合治療方案。這項研究將有助於制定個人化的治療方案,從而顯著改善 FGFR2 變異型肝內膽管癌患者的預後。


項目編號: C7088-25G
項目名稱: 人源着絲粒結構及其維持機製
項目統籌者:周鈳達教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

DNA是每個細胞中的生命藍圖。當細胞分裂時,這份藍圖需要被精確地複製並分配給子細胞。在人體細胞中,DNA以染色質的形式組織,本項目聚焦於染色體上一個關鍵區域——着絲粒。它就像一個“把手”,確保染色體在細胞分裂過程中被正確地分離。如果着絲粒功能失調,細胞可能會獲得錯誤的DNA數量,從而導致嚴重問題。事實上,着絲粒缺陷是許多癌症和遺傳性疾病的常見特徵。

在這項合作提案中,團隊旨在精確理解這個重要的“把手”是如何構建、如何保持完整,以及即使在細胞忙於複製DNA或讀取其遺傳信息時,它如何維持其特性。為此,團隊將應用多種先進的顯微技術,包括通過冷凍聚焦離子束 (cryo-FIB) 切片技術“冷凍和切片”細胞、關聯光電顯微鏡 (CLEM),隨後進行冷凍電子斷層掃描 (cryo-ET),以便在自然狀態下近距離觀察着絲粒的結構。一個特別的重點是伴侶蛋白FACT,它在維持着絲粒獨特特性方面發揮着關鍵作用。通過整合生化分析和點擊化學,團隊將研究FACT在不同細胞週期階段如何與着絲粒染色質及其相關的蛋白質網絡相互作用。

通過揭示這些奧秘,團隊的研究將爲我們的細胞如何在整個細胞週期中維持遺傳穩定性提供基礎性見解。這些知識最終可能爲診斷和治療由細胞分裂錯誤引起的癌症等疾病的新方法鋪平道路。


項目編號: C7112-25G
項目名稱: 探索大灣區因地制宜的跨境洪水治理框架:基於改進的社會—生態—技術系統方法
項目統籌者:何深靜教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

粵港澳大灣區正面臨氣候變化與快速城市化帶來的嚴峻挑戰。在此背景下,洪水風險日益呈現出跨越行政邊界蔓延的態勢。然而,現有的治理體系往往受限於行政區劃,處於「各自為政」的狀態,且過度依賴傳統的工程手段。針對這一困境,本項目開創性的提出了「因地制宜的跨境洪水治理」框架,不再單純從技術視角審視防洪,而是將其視為一個社會、生態與技術相互交織的複雜系統。透過打破香港、深圳和廣州等城市間的數據、理念和制度壁壘,團隊將深入探究洪水脆弱性在不同人群中分布不均的根源,並致力於建立跨區域協作機制,以避免一地的防禦措施將災害風險「轉嫁」給鄰近城市。

為實現從理論到實踐的跨越,本項目正著力打造一個融合氣候科學、城市地理信息及社會經濟多維數據的綜合平台,以實現對未來洪水情景的高精度模擬。 研究成果將轉化為一系列切實可用的工具,包括供公眾實時評估風險的可視化互動網站、融入城市規劃的「基於自然的解決方案」,以及優化的保險定價模型,並重點以北部都會區、前海、南沙等關鍵戰略發展區為試點進行深度應用。最終,該項目旨在將大灣區建設成為氣候韌性与公平的全球典範,賦能政策制定者、企業和社區,使其在充滿不確定性的氣候環境中實現安全與繁榮的可持續發展。


項目編號: C7140-25G
項目名稱: 永續結構材料的科學:微觀結構演化、模擬工具與實驗
項目統籌者:大衛小斯羅洛維茨教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

現代結構材料(如汽車、飛機和建築物所使用的材料)通常透過添加特殊合金元素來提升性能。然而,這些元素多屬地球稀缺資源,不僅面臨供應鏈風險、成本高昂,其開採與回收過程更可能造成環境危害。本計畫提出核心命題:能否透過優化常見金屬的內部結構,並僅在材料中最具效用的位置添加極微量合金元素來穩定結構,從而實現高性能目標?

多數工程金屬/合金含有高密度的「晶界」(即晶粒間的內部界面)。這些晶界與晶粒取向、形狀、尺寸及其分布等內部結構特徵,共同強烈影響材料的強度、延展性與耐久性。本計畫的核心理念在於設計並穩定此類微觀結構,使其展現卓越性能,同時保持整體成分的簡潔與永續性。

團隊將結合先進的電腦建模、機器學習與尖端實驗技術以達成目標。首先,團隊將開發預測性模擬技術,展示如何透過機械變形與熱處理操控內部結構變化,從而設計出能產生目標內部結構的加工路線(例如兼具強度與韌性的層狀或梯度結構,稱為異質結構)。

其次,團隊將研究哪些元素可微量添加,使其專門分離至晶界以穩定設計的內部結構。此研究將主要針對鋁合金與鈦合金進行,這些合金由地球上豐富的元素製成。

第三,團隊將建立並驗證位錯(變形載體)與晶界相互作用的機制模型,並將這些模型嵌入工程級模擬工具,以預測複雜微觀結構在實際使用條件下的行為。

最後,團隊將合成並測試模型合金以驗證模擬與模型預測,並運用機器學習反覆優化成分與微觀結構。最終目標是開創以科學為基礎的新途徑,設計出既能滿足嚴苛機械要求,又能降低成本、減少關鍵元素依賴性及環境影響的永續結構合金。

2025/26年度協作研究金 - 設施/

項目編號: C4018-25E
項目名稱: 用於香港先進材料研究的新型台式X射線吸收與發射譜測試平台
項目統籌者:陳也教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

基於高能X射線的光譜技術,特別是X射線吸收譜(XAS)和X射線發射譜(XES),是在原子尺度表徵材料不可或缺的工具,對納米科學、凝聚態物理、能源存儲與轉換、環境科學和生物醫學等領域的基礎研究至關重要。XAS能夠量化材料的氧化態、配位對稱性、原子間距和原子鄰近環境,而XES則提供對電子構型和配體特異性配位環境的超高靈敏度分析,尤其可有效分辨XAS難以區分的過渡金屬周圍的輕元素配位。長期以來,此類強大技術必須依賴同步輻射光源,由於其高昂的基礎設施成本和巨大的空間需求,難以在香港地區實現。因此,研究人員需要通過項目申請向世界各地的光源爭取機時。這一模式程序繁瑣,耗時漫長,實驗設計靈活度低,已難以滿足我們日益增長的研究需求。

本項目將在香港建立一個高度集成的臺式XAS-XES測試平臺。該平臺具備可與同步輻射光源媲美的性能(能量範圍寬、解析度高、漂移低、元素覆蓋廣),同時支援自主操作與實驗定制(可將測試週期從數月縮短至數天)。此外,系統集成先進的原位功能,可對固/液態體系中的動態過程進行即時、無損監測。整合XAS與XES的聯動測量,能夠提供交叉驗證的原子級電子結構與成鍵信息,這是單獨使用任一技術都無法實現的。該測試平臺將打破地域限制,有力增強香港在材料科學、綠色能源、環境科學與生物醫學等領域的科研能力,鞏固香港在下一代材料研究與科技創新中的領先地位。


項目編號: C4032-25E
項目名稱: 3D-Scope: 支援智能建築、疫情分析及具身人工智能的高精度低延遲室內三維建模定位系統
項目統籌者:鄢振宇教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

室內環境是人類活動的主要領域,人們有超過85%的時間身處建築內部。然而,現有技術尚無法為室內空間提供即時、高精度的三維建模與定位,以支援醫療保健、機器人技術和智慧建築等新興應用。儘管室內感測技術已取得顯著進展,但現有系統在可擴展性、精度和即時處理能力方面仍存在局限,尤其在動態環境中更為明顯。本項目旨在透過開發“3D-Scope”應對這些挑戰,這是一種新型的可移動設備,專用於實現高精度、低延遲的三維室內建模與定位。該設備能實現亞厘米級精度的即時建圖與追蹤,為流行病模型建構、機器人技術及節能建築管理等領域提供強大支援。研究目標包括:

  1. 開發具備邊緣運算能力的LiDAR感測設備:本項目將設計可快速部署為室內基礎設施的3D-Scope節點。此設備能提供持續、高解析度的三維數據擷取與即時處理,實現毫米級的環境理解。
  2. 透過基礎設施與機械人協作實現即時三維掃描:透過將靜態LiDAR節點與移動機器人載具上的自適應LiDAR單元相結合,系統將克服遮擋問題,確保即時、全面的三維掃描,解決傳統純固定或純移動系統的限制。
  3. 建立即時三維語意地圖:先進演算法將生成結合幾何數據、物體識別與空間關係的語意地圖。這些地圖將使機器人與智慧系統能更智能地與環境互動。
  4. 基礎設施輔助之同步定位與地圖構建(SLAM):利用固定LiDAR節點作為穩定參考點,系統將增強傳統SLAM技術,即使在視覺條件挑戰的室內場景中,也能實現亞厘米級的定位精度。
  5. 在多樣化室內環境中驗證:所開發的設備將在現實場景及多種室內場所進行廣泛測試,以驗證其在流行病分析、機器人技術及智慧建築系統中的應用。

本項目所提出的3D-Scope系統將實現對環境細節的即時空間與語義理解,從而革新室內感測技術。其應用範圍廣泛,從改善流行病模型與感染控制政策,到轉型智慧建築運營,以及推進AI驅動的機器人技術。透過整合LiDAR感測、邊緣計算與人工智能等尖端技術,本項目將創造一個多功能平台,對香港乃至更廣泛地區產生顯著的社會與經濟影響。


項目編號: C4056-25E
項目名稱: 建立香港首台先進的分子級分辨率活細胞成像光學顯微鏡,以促進香港跨學科及生命科學的前沿研究
項目統籌者:姜里文教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

最新研發的MINFLUX顯微鏡(最小螢光光子通量顯微鏡)利用 「甜甜圈」形狀的激發光束快速探測單個螢光團的光強度極小值來精確定位其座標,從而實現低至1-3納米的分子級分辨率活細胞成像。這是目前光學顯微鏡活細胞成像所能達到的最高分辨率。 MINFLUX已成為研究分子尺度細胞過程和機制的強大且非常重要的工具。團隊計劃通過購置MINFLUX顯微鏡及相關的圖像分析和應用軟件/算法,在香港建立首個用於活細胞成像的先進分子級分辨率光學顯微鏡平台。 MINFLUX的及時建立、整合、進一步開發和應用將極大地補充團隊現有的成像平台,並使團隊的前沿生命科學研究在香港及其他地區達到新的高度。


項目編號: C5081-25E
項目名稱: 先進單粒子氣溶膠質譜系統:解構威脅健康與氣候之隱形氣溶膠複雜性
項目統籌者:金靈教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

空氣污染仍然是全球面對的重大挑戰,每年導致數以百萬計的人口過早死亡,並加劇氣候不穩定性。在香港及整個粵港澳大灣區,污染來源複雜,包括航運排放、城市道路交通廢氣,以及跨境傳輸的山火煙霧等,對公眾健康及生態環境構成嚴重威脅。儘管空氣質素研究近年取得顯著進展,傳統的整體分析方法往往透過對整體粒子群體的化學組成進行平均處理,過度簡化了氣溶膠系統。此類方法忽略了氣溶膠的「混合狀態」,即粒子間化學成分的非均一分布,而這一特性對氣溶膠毒性、氣候交互作用以及污染緩解措施的成效具有關鍵影響。要填補這一研究缺口,必須採用能夠解析氣溶膠複雜性的先進單粒子分析技術。

本計劃擬申請資助,引入一套先進的單粒子質譜儀,並配備雙重游離技術,包括雷射脫附游離及共振增強多光子游離。這些尖端技術可即時、高解析度地偵測耐火性及非耐火性氣溶膠成分,包括金屬、煙塵、二次有機物及多環芳香烴,而這些成分難以透過現有的即時線上儀器全面量測。透過解析氣溶膠的混合狀態,該單粒子質譜儀將為理解氣溶膠對健康的影響、對氣候的作用,以及污染來源提供突破性的科學見解。

該儀器將推動三個重點研究方向的發展。第一,透過將化學成分的異質性與不同健康影響連結,加深對氣溶膠毒性的認識。第二,透過對氣溶膠輻射特性及雲形成能力的精細表徵,進一步完善氣候模型。第三,利用金屬有機複合物及多環芳香烴特徵等新型示蹤指標,加強污染來源解析能力,以區分排放特徵重疊的不同來源。本計劃團隊將與香港環境保護署合作,將該儀器部署於路邊監測站、城市綜合監測站及區域背景地點,並透過與國際科研夥伴的合作,支援大灣區及國際聯合觀測與研究計劃。

配合科研工作,本計劃亦將推行一項專門的教育及培訓方案,透過單粒子質譜歐亞課程及年度研討會,支援研究生、博士後研究人員及早期事業階段的學術人員。相關活動將提供儀器操作、數據分析及政策相關應用的實務培訓,培育具備跨學科能力的專業人才,以推動香港及其他地區的空氣質素研究。透過克服傳統整體氣溶膠分析的限制,並聚焦於氣溶膠混合狀態,本計劃將帶來具變革性的成果,包括更準確的健康風險評估、更完善的氣候模擬,以及以科學實證為基礎的空氣質素管理策略。此舉將進一步鞏固香港在大氣科學領域的領導地位,同時回應區域及全球在空氣污染與氣候緩解方面的迫切挑戰。


項目編號: C5082-25E
項目名稱: 一種用於分子影像及放射性藥物研究的PET/SPECT/CT三模態動物成像系統
項目統籌者:劉瀞鮮教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

本項目旨在透過獲得一部同時具備正電子(PET)、單光子(SPECT)及電腦斷層掃描(CT)的三模態動物成像器用以建立香港首個核分子影像設施,解決該地區生物醫學研究基礎設施的關鍵缺口。將PET、SPECT和CT整合到一個平臺上可達成卓越的靈敏度、空間解析度、多能量檢測和解剖學相關性,從而對動物模型中藥物生物分佈進行實時與定量評估。

該設施將作為學術界、醫院和工業界多學科團隊的協作中心,促進有影響力的研究,並培訓下一代放射化學、核成像和相關領域的專家。關鍵研究應用包括新型診斷和治療放射性藥物的開發和體內驗證,非侵入性的疾病進展和治療反應縱向研究,以及用於高階影像分析的人工智慧整合。

透過建立這個先進的成像平臺,中國香港特區將作為區域性分子成像和放射性藥物研究的前沿。從而推動精準醫學的進步,改善患者護理,並加強香港作為生物醫學創新領跑者之作用。


項目編號: C6054-25E
項目名稱: 開發自動化無人機起降場用於支持香港科技大學低空經濟研究
項目統籌者:孟子立教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

低空經濟現正迅速崛起,成為當今一個重要的產業領域。香港特別行政區政府已意識到其巨大潛力,並在 2024 年《施政報告》中強調,正積極制定策略以利用低空經濟推動經濟增長。其中,空中交通管理、密集無人機運行的通信技術、安全性以及法規遵循等關鍵考量,均需要全面的研究支持。香港科技大學在推動低空經濟發展方面發揮了積極作用,並於 2025 年 1 月成立了「低空經濟研究中心」。該中心旨在銜接學術研究、產業應用與政府政策,培育開發尖端技術的生態系統,並將研究成果轉化為實際的解決方案。值得注意的是,香港科技大學已獲准設立「監管沙盒」,允許在校園及其周邊地區進行廣泛的無人機測試。

推動低空經濟研究的核心在於「自動化無人機垂直起降場」的提案。這是一項關鍵的基礎設施,願景是通過減少人為錯誤、提高運營效率並提供具擴展性的測試環境,來支持並加速研發進程。此自動化系統將降低與手動操作相關的風險,實現持續化運作,並促進大規模實驗,這對於研究無人機協調、調度及數據整合至關重要。

儘管香港擁有先進的技術背景,但目前尚無專門用於前沿研究的自動化無人機垂直起降場,現有的基礎設施大多屬於臨時性質。本提議興建的設施旨在填補這一空白,協助在香港複雜的環境下,針對運營安全、效率、可擴展性及空域整合挑戰進行實證研究。因此,這項倡議有望驅動低空經濟技術的創新,並為香港該產業的持續增長做出重大貢獻。


項目編號: C6076-25E
項目名稱: 雙向離心機振動台增進基礎設施地震與氣候災害韌性研究
項目統籌者:王剛教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

離心機模擬是一種先進的岩土工程實驗室技術。通過離心力,離心機能在縮小尺度的模型中產生與原型相同的應力場,為研究複雜岩土現象提供經濟高效的解決方案。自2001年建成以來,香港科技大學岩土離心機設施(GCF)已成為全球岩土工程領域領先的實驗室。目前該設施配備400g-ton樑式離心機和850g-ton鼓式離心機,這兩套裝置均處於世界頂尖水平,在香港更是獨一無二。其中樑式離心機搭載了全球首台雙向振動台,用於動態試驗。然而,經過25年運行,現有振動台設備已經老化,需大規模維修方可恢復全部功能。而且,它能承載的模型尺寸和載荷較小,難以滿足大型基礎設施的動力模擬需求,譬如,地震中土與結構的相互作用、高邊坡設計、深埋隧道及高壩抗震等。

鑒於現有振動台的重大局限,五所香港及海外高校的研究人員(港科大、港大、理大、深圳大學、加州大學柏克萊分校)聯合提出,研製一台大檯面、升級版的新型雙向離心機振動台。同時計劃建造一個環境模擬箱,將氣候要素(溫度、濕度、降雨)集成到離心機振動台試驗中,成為研究關鍵基礎設施地震與氣候災害韌性的獨特科研裝置。

該振動台將安裝於現有樑式離心機上,由實驗室中經驗豐富的工程師和技師負責運行維護。與現有設施協同,新型雙向振動台將顯著提升氣候變化下邊坡、建築物、隧道、海岸結構及其他關鍵基礎設施的抗震安全評估與減災研究。該設備還將助力香港制定本地抗震設計規範,為本地及國際研究人員和工程師提供研究平台,應對基礎設施地震與氣候韌性設計的多元挑戰,進一步鞏固香港作為世界頂級土工離心機研究中心的地位。


項目編號: C7017-25E
項目名稱: 用於量子光學與量子材料交叉研究的角分辨超快陰極發光電子顯微鏡
項目統籌者:楊易教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

本項目將研發一種新型電子顯微鏡,用來研究極微小電子束、光與先進材料之間的相互作用。團隊著重使用能量較低的電子與超快雷射脈衝,而不是依賴極高能量或複雜的內部結構。這有助於更清晰地觀察傳統儀器難以捕捉的細微量子效應。

新系統把電子成像、光發射量度,以及精準時間控制結合在同一平台上,可以同步記錄能量在奈米尺度上「在何處、何時、如何」在電子、光與材料之間流動。這將有助於開發新一代量子元件、緊湊型輻射光源,以及更節能的電子與光子元件。

這個跨學科項目結合了電子顯微技術、雷射科技與量子材料方面的專長,有助於將香港發展成為下一代量子科研儀器與技術的區域樞紐。

2025/26年度新進學者協作研究補助金

項目編號: C1068-25Y
項目名稱: 通過C-N偶聯電合成高價值有機氮化合物:從催化劑設計到電化學池工程
項目統籌者:范戰西教授
院校名稱:香港城市大學

項目摘要

利用可再生電力進行電合成,為從二氧化碳和硝酸根等豐富的小分子中生產高價值有機氮化合物提供了一條變革性的途徑,從根本上改變了我們進行化學品製造的方式。尿素(年產量超過1.8億噸)和環己酮肟(尼龍-6的關鍵中間體)等重要化學品的傳統生產依賴於高能耗的熱化學路線,這些路線需要在苛刻的條件下使用化石燃料衍生的原料。與此形成鮮明對比的是,電化學方法能夠在常溫常壓下進行操作,並能精確控制電位,無需高壓設備,降低安全隱患,並可模組化擴展,適用於分散式生產。當使用可再生能源供電時,這些製程可以實現近零碳排放。然而,目前的電化學偶聯反應面臨許多挑戰,包括活性不足、選擇性差、法拉第效率低以及催化劑不穩定等問題,這主要是由於複雜的多電子反應機制以及對結構-性能關係理解不足所致。為了解決這些關鍵限制,本提案提出了一種綜合策略,將催化劑設計、機制研究和電化學池工程相結合,旨在為永續化學製造提供關鍵的技術基礎。


項目編號: C1085-25Y
項目名稱: 全球暖化下西北太平洋熱帶氣旋的近岸增強和內陸影響
項目統籌者:秋貞銀教授
院校名稱:香港城市大學

項目摘要

熱帶氣旋屬於威力強勁的風暴,對全球各地均可造成嚴重破壞。隨著全球暖化加劇,其影響愈發嚴峻,尤以中國南部及東部沿海地區為甚。近年研究顯示,熱帶氣旋在近岸加速增強的情況日益普遍,常在登陸前短時間內迅速加強,導致其進入內陸後仍能維持較高強度,從而引發更猛烈的降雨、洪水及風暴潮。2023年的颱風「蘇拉」及「小犬」帶來的極端降水,正突顯了理解近岸增強機制的迫切性。

本計劃將聚焦三大目標:(一)揭示西北太平洋熱帶氣旋近岸增強的物理機制;(二)評估先進氣候模式對此過程的模擬能力;(三)探究該過程對香港基礎設施構成的潛在風險。透過結合氣候科學、工程技術及高解析度模式模擬,本計劃旨在提出具體而可行的見解,協助建構更安全的城市。相關成果亦可延伸至其他沿海特大城市,以提升都市規劃及防災準備,應對日益嚴峻的熱帶氣旋威脅。


項目編號: C4003-25Y
項目名稱: 跨文化分析:利用大數據、大語言模型、知識圖譜與珍稀書籍來分析中國文化對於西方的影響(1550-1900)
項目統籌者:馬思途教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

本計劃旨在使香港成為跨文化分析這一新興領域的全球領導者。跨文化分析運用大數據和人工智慧技術,研究不同文化在歷史長河中的互動。團隊將重點放在1550年至1900年間——一個變革的時代——中國思想對歐洲的影響。團隊不局限於孤立案例,而是運用先進的計算工具和技術,分析數千份歷史文獻,包括香港中文大學特藏珍本和海量線上數據庫。團隊匯集了計算機科學、語言學和歷史學領域的專家,追溯中國哲學、科學、醫學、文學和歷史著作如何塑造西方思想。團隊將運用前沿技術,揭示大規模文化交流的模式。本計劃將產出涵蓋多個學科的研究論文,舉辦一場公眾展覽,並為在香港建立永久性研究中心奠定基礎,從而鞏固香港作為東西方合作樞紐的地位。


項目編號: C4069-25Y
項目名稱: 透過相穩定和抗熱點鈣鈦礦設計加速矽/鈣鈦礦串聯光伏技術的準備
項目統籌者:Professor Martin STOLTERFOHT
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

太陽能電池產業正快速發展以滿足全球能源需求,鈣鈦礦/矽疊層太陽能電池因其突破傳統矽電池效率極限的能力(34.9%對比27.8%)而成為前沿技術。然而要實現大規模商業化,此類疊層組件必須在成本增幅極小的前提下,達到與傳統矽組件相當的穩定性(>25年),同時提供顯著更高的性能表現。儘管鈣鈦礦材料在運行壽命方面已取得顯著進展,但關鍵穩定性挑戰仍然存在,特別是寬禁帶鈣鈦礦頂電池面臨的三大難題:(1)離子遷移導致的相態不穩定與降解;(2)機械不穩定性,如分層問題;(3)反向偏壓擊穿與熱斑形成。STAR-PV項目匯聚了來自3所香港高校與1所內地大學的青年科研團隊,以及隆基、天合光能等領先產業夥伴,透過協同基礎研究攻克這些挑戰。團隊將系統解決這些穩定性瓶頸,致力於實現效率>34%、預期運行壽命25年的創紀錄疊層電池,並在光熱、熱循環及反向偏壓等多重壓力測試中展現全方位穩定性。研究成果將為可規模化、與產業相容的製造工藝鋪平道路。


項目編號: C4109-25Y
項目名稱: 面向手術機械人自主與人機協作的低成本具身智能技術
項目統籌者:竇琪教授
院校名稱:香港中文大學

項目摘要

手術機械人自動化正在快速發展,正如汽車輔助駕駛和人形機械人幫助做家務,智能手術機械人也將發展出通用的AI輔助能力。鑒於大模型和具身智能等技術的日益發展,機械人自主輔助手術有望在未來實現。為迎接這一變革並實現廣泛的臨床應用,我們需要顯著降低開發成本,並解決以下關鍵技術挑戰:1)數據成本:當前手術場景仿真方法繁瑣耗時,難以為具身智能生成多樣化的訓練場景;2)技能學習成本:手術技能復雜且需要臨床專家演示,這使得學習通用、多任務的手術操作極具挑戰性;3)人機協作與臨床部署成本:關於如何在實際手術環境中有效實現人機協作的探索仍然有限,臨床部署的成本尚不明確。

本項目旨在開發低成本、高效率、人機協作的解決方案,顯著提升手術機械人自主操作的智能化水平。為實現這一目標,團隊將開發一系列創新技術,涵蓋低成本數據生成,控制策略學習,和人機協作機制。首先,團隊將開發數據驅動的手術環境仿真系統,利用三維高斯場景表示和基於物理的軟組織交互模型,在顯著降低數據生成成本的同時提高仿真的多樣性和真實性。其次,基於該仿真器,團隊將開發突破性的機械人學習框架,該框架成本低、精度高,可實現從仿真到真實世界的零樣本遷移。團隊的前期工作已在體內環境下成功自動完成多種手術任務,包括組織牽拉和血管夾閉。第三,團隊將研究可信的人機協作控制機制,通過基於大語言模型的語音交互、情境感知的意圖預測和個性化用戶適應,使外科醫生能夠與AI輔助機器人自然協作。最後,團隊將把算法集成到臨床可用的手術機械人硬件平臺,並利用香港醫療機械人創新技術中心的實驗平臺,通過活體動物試驗進行驗證。

總體而言,這是一個多學科項目,團隊由人工智能、機械人和外科手術領域的專家組成。本項目的成果將通過提高可及性和加強人機協作來推動手術自動化的發展,加速AI輔助技術在機械人手術中的廣泛應用,最終縮短患者的手術時間並降低醫療成本。


項目編號: C5101-25Y
項目名稱: 基於超越對角型可重構智能表面的未來無線網絡智能環境調節
項目統籌者:張碩聞教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

未來無線網絡將支持前所未有的高數據通信速率和新型感知功能。實現這些目標的關鍵障礙在於無線傳播環境的隨機性,其中可能包含阻礙物和嚴重衰落。為解決這一難題,本項目旨在探尋一種顛覆性的方法,通過一種被稱為超越對角型可重構智能表面的創新技術,智能地調節無線傳播環境,以滿足未來網絡的高要求。

超越對角型可重構智能表面由安裝有大量元件的平面超表面組成。這些元件可以協同地向輸入信號引入可控變化(或“散射”)。通過合適的散射矩陣設計,環境可被智能調節以提升無線功能。在傳統對角型可重構智能表面中,每個元件都被單獨控制,因此散射矩陣為一個對角矩陣。與之相對,超越對角型可重構智能表面中存在元件間的相互連接。因此,其散射矩陣可被設計為所受約束較為鬆弛的超越對角型結構,從而顯著提升設計靈活性。這促使本項目進行全面深入的研究,以揭示並實現未來網絡中通過部署超越對角型可重構智能表面進行智能環境調節的全部潛力。

本團隊聚集了無線技術理論和實驗領域的專家。通過綜合團隊的互補專業知識,本項目將為未來無線網絡中超越對角型可重構智能表面的大規模部署鋪平道路,從而以低成本提供增強的無線服務,進而縮窄“數字鴻溝”。


項目編號: C5132-25Y
項目名稱: 電動汽車電池風險管理的數字解決方案及基於深度學習的指數保險合同設計
項目統籌者:王欽教授
院校名稱:香港理工大學

項目摘要

電動汽車在推進香港實現碳中和目標方麵髮揮着關鍵作用。2024年,香港新售車輛中超過70%爲電動汽車。然而,這一快速髮展也帶來了兩項主要挑戰。首先,電動汽車存在特有的火災風險,主要源於鋰離子電池在受損或管理不當情況下可能髮生過熱甚至起火。因此,亟需更加精準的方法來評估電池健康狀態並管理電動汽車相關風險。現有以實驗室爲基礎的診斷方法往往無法真實反映電動汽車電池在實際運行環境中的工況,從而限製了其應用效果。其次,保險公司和電動汽車運營商目前均缺乏有效的精算工具,難以對電動汽車進行準確的風險評估並製定合理的保險方案。迫切需要建立有效的保險定價策略,以充分補償電動汽車用戶因電池相關問題造成的損失。解決上述問題,對於保障電動出行在香港的安全、可持續髮展至關重要。

本研究的主要目標是開髮無需拆解即可評估電動汽車電池健康狀態的創新型數字化工具,並設計同時兼顧物理風險與金融風險的保險合同,服務於保險公司和電動汽車運營商。首先,團隊將構建多模態電池激勵工況,用於在實驗室環境下對商用電動汽車電池包開展測試。爲覆蓋現代電池繫統的完整運行範圍及潛在失效邊界,團隊將多模態激勵工況與嚴格控製的極端條件試驗相結合。其次,團隊將開髮一種具有可遷移性的、基於互信息的電動汽車電池故障診斷方法,並提出一種先進的多任務雙Transformer框架,用於小樣本條件下的電池剩餘使用壽命預測。第三,團隊將建立電動汽車電池風險評估模型,對電池風險進行量化分析,輔助電動汽車車隊運營方優化電池更換決策和車輛運行策略。第四,團隊將採用基於深度學習的方法設計電動汽車電池指數保險,並開髮符合監管要求的簡化模型。

本項目的最終成果將包括:一套高保真電動汽車電池測試實驗室裝備、一個開源的電動汽車健康診斷數據集、一個麵向真實運行場景的電動汽車電池故障檢測與剩餘壽命預測的創新型數字平颱、一套風險管理工具、一款電池指數保險産品,以及針對電動汽車風險管理與保險政策監管向政府部門提出的政策建議。


項目編號: C6002-25Y
項目名稱: 用於極端任務的微電子無源換能器
項目統籌者:楊岩松教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

微電子換能器可以理解為將機械振動、聲音、壓力等物理量與電訊號互相轉換的裝置。在許多極端環境裡,它們是關鍵零件,例如深空探測、深地探測以及低溫量子技術等場景。在這些環境中,傳統以半導體為核心的裝置往往會承受過強的溫度衝擊、機械應力和輻射影響,進而出現性能失常甚至失效。半導體換能器在低溫下會出現載子「凍結」這個內在問題,在高溫下又會出現過大的漏電流,同時還會因輻射導致性能退化,從而限制了其可工作的環境範圍以及長期可靠性。為克服這些限制,本計畫提出一種新的被動式壓電微電子換能器,基於超寬禁帶(UWBG)材料,可在不需要外部供電或主動電子電路的情況下工作。

本專案以摻鈧(合金化)的氮化鋁(AlScN)為核心材料,這是一種超寬禁帶壓電材料,具有較高的居里溫度、良好的抗輻射能力,其機電性能可調。儘管鈧含量與壓電增強之間的關係已經較為明確,但它在極端環境下的熱穩定性和輻射穩定性仍缺乏深入理解。本研究旨在探討由溫度和輻射引起的極化狀態、電荷傳輸以及機電耦合的演化規律,以探討 AlScN 長期保持功能的物理極限。

為實現裝置層面的應用,本計畫提出一種新的固定-固定聲學邊界異質結構,將 AlScN 與碳化矽(SiC)以及低溫化學氣相沉積(CVD)的鑽石進行異質整合。此多層堆疊利用了 SiC 與鑽石的高導熱性、聲學約束能力和機械穩定性,同時也考慮並緩解極端任務中實際封裝方面的限制。然而,這些異質界面也會帶來新的挑戰,例如熱膨脹不匹配、界面應力以及能量耗散。本計畫將開發低溫(<700°C)的鑽石沉積技術來減輕上述問題,從而顯著提升換能器的可靠性。

計畫將透過實驗與仿真相結合的方式研究關鍵失效機制(包括熱輔助的聲致遷移),以揭示在高溫和高聲學應力下材料在原子尺度上的退化路徑。同時,該計畫將進行系統性的壽命測試,涵蓋熱循環、機械應力以及伽瑪輻照等條件,用於識別導致性能退化的關鍵閾值。

透過材料行為、界面物理以及異質結構的基礎研究,本計畫旨在建立一套面向高溫、抗輻射的壓電換能物理框架。研究結果將為超寬禁帶換能器提供設計指南,並有助於更廣泛地理解功能性材料在極端條件下的表現。透過橋接材料物理學和換能器設計,本計畫希望為下一代更耐受、更高頻的微電子系統奠定科學基礎,服務於深空深地探測以及更廣泛的應用。


項目編號: C6011-25Y
項目名稱: 鹵素鈣鈦礦中的手性與自旋調控:從基礎研究到量子傳感和光電器件
項目統籌者:呂海鵬教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

半導體產業對現代光電子技術至關重要,但在速度與能效方面面臨挑戰。為改善這些方面,研究人員正積極探索新方法,特別是基於自旋操控的技術。本項目聚焦於手性金屬鹵化物半導體的精準構築,利用“手性誘導自旋選擇性”(CISS)現象,實現半導體器件在室溫下的自旋操控。先前研究表明,手性鈣鈦礦的對稱性破缺可產生“自旋極化”的激子或載流子,進而實現室溫自旋光電器件。然而,目前該領域尚處於起步階段,在手性構築、光學活性、自旋壽命以及自旋極化機制等方面仍存在重大科學難點與挑戰。

為解決這些問題,本項目將整合化學、物理與工程等跨學科手段,開發新型手性合成方法,製備兼具長自旋壽命與光學活性的金屬鹵化物鈣鈦礦;同時結合先進光譜技術與量子感測技術,深入揭示CISS的根本機制。此外,團隊亦將構築高效能的自旋光電器件。

本項目的目標在於釋放手性半導體於未來光電器件與量子技術中的應用潛力,進而實現速度更快、能耗更低的半導體技術。透過深入理解手性與自旋之間的內在關聯機制,本項目旨在顯著推動新型半導體、自旋電子學與量子資訊科學的發展。


項目編號: C6088-25Y
項目名稱: DeepSparseCT:基於超稀疏X射線驅動的術中3D CT重建基礎模型
項目統籌者:李小萌教授
院校名稱:香港科技大學

項目摘要

2022年,中國大陸及香港地區進行了超過900萬例骨科手術。由於人口老齡化及醫療可及性提升等因素,該數字正以每年15%的速度快速穩定增長。目前,在臨床流程中通常使用電腦斷層掃描(CT)來可視化人體內部的三維解剖結構。CT掃描從不同角度獲取一系列X光影像,因此相較於二維X光,其輻射劑量與檢查成本更高。在術中操作過程中,較高的輻射劑量限制了CT的應用,使外科醫生不得不依賴二維X光進行即時可視化、手術引導及錯誤預防。然而,X光影像的二維特性使外科醫生在手術過程中難以準確判斷複雜解剖結構的三維形態,這可能導致對骨科植入物位置的誤判,進而增加手術失敗的風險。因此,開發一種基於超稀疏X光數據、具備低輻射劑量與精準植入定位能力的術中三維CT成像系統,對顯著提升治療效果具有重要潛力。

針對超稀疏視角X光驅動的重建方法之研發仍是一項尚未解決的挑戰。本項目將開發DeepSparseCT,一個支援手術級超稀疏視角錐形束CT(CBCT)重建的基礎人工智慧平台。該平台將成為骨科手術中基於超稀疏視角X光的革命性低輻射術中三維成像可視化系統。為實現此目標,團隊將在體積CT重建方面提出創新方法。首先,收集涵蓋多個解剖區域的大規模跨區域CT掃描資料集。其次,提出首個跨區域的超稀疏視角CBCT重建基礎模型。第三,提出以手術引導為導向的區域語義微調方法,創新性地融合外科醫生標註的視覺—語言監督與術中決策邏輯,在抑制偽影的同時強化對術中導航至關重要的特徵。最後,進行全面的臨床手術實踐評估,以驗證所提出AI平台在術中即時重建能力方面的臨床應用價值。

透過實現上述目標,本項目旨在打造一套以患者為本的術中三維CT成像系統,結合研究團隊的互補優勢,為骨科手術帶來革命性變革。


項目編號: C7058-25Y
項目名稱: 人類DNA損傷修復中非同源末端連接調控核小體重塑的分子機制
項目統籌者:梁世康教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

DNA是人類細胞中遺傳信息的主要載體。維持DNA遺傳信息完整不損壞對於生命延續至關重要。然而由於各種內外因素(例如:輻射、環境污染、DNA複製壓力等),DNA損傷是不可避免的。在不同類型的DNA損傷中,DNA雙鏈斷裂(DSBs)毒性最強、危害最大。在哺乳動物細胞中,非同源末端連接(NHEJ)是修復DSBs的主要途徑之一,約佔所有修復案例的75%至90%。鑑於其在DNA損傷反應與修復(DDR&R)及維持基因組穩定性中的核心作用,理解NHEJ在染色質和核小體背景下的工作與調控機制,是一個十分重要基本的生物學問題。本合作研究項目將全面探索人類NHEJ在DNA修復過程中調控核小體重塑所涉及的生化、生物物理、結構及功能機制。團隊的工作將揭示NHEJ在染色質上功能的新的分子見解,從而為更深入地理解DDR&R、基因組穩定性的維持以及染色質重組調控提供重要基礎。


項目編號: C7065-25Y
項目名稱: 冠狀病毒複製細胞器中RNA基因組轉錄轉運機制研究
項目統籌者:倪濤教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

冠狀病毒劫持宿主細胞膜形成「雙膜囊泡」(DMVs),作為病毒工廠,複製病毒RNA並逃避免疫。DMVs的關鍵組成部分是孔複合體,它們調節新合成病毒RNA的運輸。雖然團隊之前的冷凍電鏡斷層掃描研究揭示了SARS-CoV-2孔結構,但RNA轉運的精確機制及其與病毒RNA複製機器的協調仍是一個關鍵謎團。本項目採用多學科方法,結合分子病毒學、原位結構生物學和先進顯微鏡技術,解析完整的「複製酶-DMV孔複合體」的首個高分辨率結構,並闡明病毒RNA在合成過程中如何穿過孔道。團隊還將對來自不同冠狀病毒的DMV孔進行比較結構分析,以了解影響孔功能和RNA轉運效率的進化適應性。這項研究將深刻增進我們對冠狀病毒複製機制的理解,特別是RNA轉運——許多RNA病毒普遍存在的保守且脆弱的過程。通過揭示這些基本步驟,團隊的發現將直接為廣譜抗病毒療法的合理設計提供依據。這些見解對於開發能夠破壞病毒工廠形成、阻斷RNA合成或損害RNA輸出的藥物至關重要,為應對當前和未來的RNA病毒威脅提供策略。


項目編號: C7143-25Y
項目名稱: 晶圓級集成三五族/鈮酸鋰鐳射器及光路
項目統籌者:向超教授
院校名稱:香港大學

項目摘要

集成光子學利用光而非電力在微小晶片上處理資訊,正徹底改變現代科技。雖然薄膜鈮酸鋰 (TFLN) 等材料極適合高速傳輸光訊號,但它們本身無法產生光。因此,現有系統依賴笨重的外部鐳射器,限制了其尺寸及效率。本項目旨在透過開發一個全新的製造平台,將不同材料的最佳特性結合至單一的「超級晶片」,從而解決此局限。

研究團隊將採用獨特的「異質集成」技術,以矽層作為橋樑,將發光半導體材料鍵合至高速鈮酸鋰上。此方法能創造出以往無法大規模製造的強大且緊湊的器件。具體而言,本項目將研發可快速改變顏色(頻率)的超快可調諧鐳射器,以及作為精確光尺的「頻率梳」。這些進展將帶來更微型、節能的光學晶片,為更快的互聯網通訊、先進數據中心及高精度醫療成像系統奠定基礎。