主題1： 剖析、預防及治療疾病
項目名稱： 胃腸道癌症中的微生物群：機理探究和臨床應用
項目統籌員： 于君教授（中大）
摘要
胃腸道癌症，包括胃癌和結直腸癌，是香港和中國內地的主要致命癌症之一。由於診斷時多已為晚期、對治療缺乏反應以及治療抗藥性，胃腸道癌症的臨床療效仍不理想。該領域的研究對於探尋可向臨床轉化的解決方案、挽救眾多生命至關重要。
越來越多的研究表明，腸道微生物群——即腸道中的微生物（包括細菌、病毒、真菌等）——在胃癌和結直腸癌的致病機制中扮演著關鍵角色，並具有重要的臨床應用潛力。本項目團隊作為胃腸道癌症微生物群研究的領軍團隊之一，首次發現了胃癌和結直腸癌進展過程中腸道微生物群的變化，並鑒定出可促進癌症發展的新型「有害」菌，以及能抵禦胃腸道腫瘤的「有益」菌。此外，團隊率先將糞便細菌作為生物標誌物（可測量的指標）用於胃腸道癌症的無創檢測，並將益生菌（有益菌）用於癌症預防。
基於團隊在國際領先的專業優勢，本項目的研究目標是：（1）深化對腸道微生物在胃腸道癌症發病機制中作用的理解；以及（2）將新研究發現轉化為基於微生物群的胃腸道癌症預後（預測患者疾病發展、風險或存活率評估）及治療工具。
本項目涵蓋四個目標，涉及基礎發現與轉化研究。在發現階段，我們將首先利用最先進的技術平台，以單細胞解析度繪製胃癌和結直腸癌中腸道微生物群的變化圖譜，鑒定促進或抑制胃腸道癌症形成的關鍵微生物。其次，我們將全面測定所鑒定微生物的功能，並在相關胃腸道癌症模型中闡明其分子作用機制。這些發現將為下游轉化研究奠定基礎，包括開發結合人工智慧輔助演算法的微生物標誌物組合，以精準預測胃腸道癌症患者對治療的反應；以及開發益生菌、後生元（由有益菌產生的生物活性化合物）和噬菌體（能感染並在細菌內複製但非侵害人體細胞的病毒）作為新型療法，用於預防胃腸道腫瘤，並增強現有腫瘤療法的療效。
總括而言，本項目是一個結合胃腸道癌症基礎研究與轉化研究的跨學科項目，不僅將產生兼具轉化價值和經濟價值的知識產權、培育科學人才，更將香港打造為國際微生物組生物技術產業樞紐。
主題1： 剖析、預防及治療疾病
項目名稱： 新一代骨科植入物的研發與臨床轉化：固定、促再生和療效智能監測一體化
項目統籌員： 秦嶺教授（中大）
摘要
人口老齡化是全球面臨的共同挑戰。預計全球65歲以上老齡人口將突破16億，而香港更被列為全球「老齡化程度最深」的城市，預計至2050年，65歲以上人口佔比將高達40.6%。老齡化與骨質疏鬆症、脆性骨折，以及骨壞死（骨枯症）密切相關，可導致關節畸形、功能障礙、造價高昂的關節置換及高死亡率相關併發症。為此，我們成功建立了專業產業化平台，致力於製造含鎂的骨科植入物、進行第三方廠商檢測及臨床試驗預先登記工作，並聚焦於新型骨科植入物的臨床轉化，為股骨頭骨枯症及股骨頸骨折提供治療方案。目標對象不僅涵蓋香港，更延伸至中國內地和全球市場。
為實現上述目標，本主題研究項目將聚焦以下三方面：
（一）創新含鎂骨科植入物對於股骨頭骨枯症與股骨頸骨折的臨床轉化：通過獲取第三方檢測報告，並與受託臨床研究組織合作開展多中心隨機對照試驗，以取得中國國家藥品監督管理局（下稱國家藥監局）頒發的第三類醫療器械註冊證書。在未來五至六年內，我們將實現新一代臨床骨科植入物的臨床轉化，實現從當前解剖復位向功能康復的跨越式轉變，以促進更快、更優質的骨折癒合和避免翻修手術。與此同時，我們將積極籌備美國食品藥物管理局（FDA）「突破性器械」認證及其規範的510(k)上市前申請。本項目旨在取得兩項國家藥監局第三類醫療器械註冊證書，繼而在香港完成產品註冊登記，並推進FDA 510(k)申請及歐洲合格 (CE) 認證的探索工作。
（二）機制研究：我們將綜合運用組織透明化、無衍射光片成像及單細胞時空轉錄組學等前沿技術，深入探究鎂植入物植入後組織再生的細胞與分子機制，闡明鎂降解與骨折癒合增強過程中的組織交叉對話機制。項目的基礎研究將產出高水準學術論文，為臨床轉化奠定理論基礎，並為向國家藥監局及FDA申請「突破性器械」認定提供有力的科學支撐。
（三）智能骨科植入物的研發：我們將開發融合人工智慧（AI）技術的智慧骨科植入物，通過擬合癒合曲線與患者資料，即時監測骨折癒合進程，尤其通過評估癒合初期修復品質，對潛在的延遲癒合或骨不連情況發出預警，以便及時進行臨床干預。本研究方向將通過多學科協同創新，推動骨科診療水準的整體提升，切實改善患者治療的預後情況。
主題2： 建設可持續發展的環境
項目名稱： 新型非常規銅基催化劑的製備用於CO2轉化高附加值化學品的規模化生產
項目統籌員： 張華教授（城大）
摘要
燃燒化石燃料所釋放的二氧化碳是導致氣候變化的主要原因之一。當前，太陽能和風能等可再生能源的使用越來越普遍，但這些能源的間歇性特徵限制了持續穩定的電力產出。利用可再生能源產生的電力，將二氧化碳轉化為有價值的化學品和燃料是一項具有前景的解決方案。此策略不僅有助於減少碳排放，更可將可再生能源以有用的化學品形式儲存起來。銅作為催化劑具有獨特的能力，可以將二氧化碳轉化為較複雜且高附加值的多碳產品，例如乙烯、乙醇、醋酸鹽和丙醇。這些產品的經濟價值高於一氧化碳或甲烷等基礎化學品。然而，目前的銅基催化劑仍面臨多項重大挑戰，包括效率不足、在實際操作條件下穩定性不夠理想，以及難以在工業所需的高生產效率下選擇性地生成目標產品。
本研究項目旨在通過開發具有非常規結構的新型銅基催化劑來克服上述挑戰。我們將設計並製備單原子、雙原子、特殊合金，以及負載在其他材料上的複合催化劑。這些新材料預計能大幅提升二氧化碳轉化為有價值化學品的效率和選擇性。為加快研發進程，我們將結合機器學習、電腦模擬和實驗測試，建立一個智能反饋系統，讓電腦先預測和設計有潛力的催化劑，然後在實驗室進行製備和測試，再將實驗結果反饋給電腦以優化未來催化劑的預測和設計。此外，我們將使用先進的實時觀測技術，觀察催化劑在二氧化碳轉化過程中的實際工作狀況，從而深入了解催化劑結構與性能之間的關係。本項目的重點在於提升整個系統的能源效率。通常，在另一電極上會進行產生氧氣的反應，浪費大量能源。本項目以更有用的反應，例如將醇類、酸類或生物質轉化為有價值的化學品，來取代產氧反應。這種“配對電解”方法使整個反應過程更具經濟效益。最終，我們的目標是開發出能在高生產效率下可長期穩定工作的催化劑和原型電解槽裝置，為香港實現2050年碳中和目標提供可行的技術路徑，同時也為全球可持續能源和碳管理作出貢獻。
主題2： 建設可持續發展的環境
項目名稱： 智能人工光合作用
項目統籌員： 王連洲教授（理大）
摘要
如果二氧化碳不再只是排放負擔，而能在陽光下變成可儲存、可運輸的潔淨燃料，將會為應對氣候變化提供新的途徑。大自然早已給我們啟示：綠色植物每天利用陽光，把二氧化碳和水轉化為維持生命的能量物質。
本研究項目「智能人工光合作用」希望向大自然學習，建立一個利用陽光回收二氧化碳的新型研究平台。項目會結合人工智能、先進材料、自動化實驗和太陽能光熱反應器設計，發展「設計—製備—測試—學習」的閉環系統。人工智能會協助篩選和設計有潛力的材料；自動化系統會快速製備和測試材料；先進儀器會幫助研究團隊了解測試反應過程；所得結果再反饋給人工智能，指導下一輪優化工作。
項目的主要目標是利用太陽光把二氧化碳和水轉化為綠色甲醇等液體燃料。甲醇是液體，較氫氣更容易儲存、運輸和使用，未來可望用於低碳航運、可持續燃料供應和綠色化學品生產。研究團隊亦會發展模組化太陽能板式反應器，朝着高效率、高選擇性和長時間穩定運作的目標推進，探索由實驗室研究走向未來應用的路徑。
主題3： 加強香港作為地區及國際商業中心的策略地位
項目名稱： 香港的人工智能商業風險管理研究
項目統籌員： 田丰教授（理大）
摘要
人工智能正迅速改變香港企業的營運方式。人工智能帶來效率提升和新機遇，但同時亦帶來新的風險。例如，員工可能在未經批准的情況下使用生成式人工智能工具，人工智能生成內容可能散播虛假資訊，而部分職位亦可能被重塑，甚至被取代。本研究項目將制定一套實用、以證據為本的人工智能風險管理框架，協助香港企業安全而有信心地採用人工智能。
本研究包括四個部分。首先，我們將全面了解香港各行業公司及員工如何使用人工智能。我們亦會開發新方法，以識別企業報告及分析員報告中未經授權使用生成式人工智能的情況，並研究此類使用如何影響投資者獲得資訊的質素。
其次，我們將評估企業採用人工智能所帶來的風險，重點關注合規風險及營運風險。我們亦會研究生成式人工智能如何促進錯誤資訊的傳播，以及各地政府可如何規管此類風險，例如規定必須清晰標示人工智能生成內容。這類透明度措施有助減少人工智能相關的錯誤資訊，並增強投資者對香港股票市場的信心。
第三，我們將研究人工智能如何重塑香港就業市場，包括不同職業需求的變化，對企業僱用情況的影響，以及人才跨境流動的情況。
最後，我們將與業界合作夥伴每年進行前瞻性研究，以預測新興人工智能風險。綜合所有研究成果後，我們將推出一套為香港度身訂造的人工智能風險管理框架，並為本地企業提供一項開放取用的人工智能風險管理服務。
主題4： 促進對香港起重要作用的新興研究及創新項目
項目名稱： 突觸之城：人工智能驅動之城市緊急應變與救援
項目統籌員： 汪建平教授（城大）
摘要
香港作為一個高度密集的城市，道路、渠務、電力、通訊和交通系統緊密相連。當面對颱風、暴雨、山泥傾瀉或火警等災害時，一個局部的故障很容易引發連鎖反應。例如，道路水浸會耽誤消防車和救護車救援；隧道火警可能同時燒毀附近的電纜或通訊線路。在處理這類大型事故時，各機構（如政府部門、公用事業、交通營運商）需要花費大量時間去人手核對資料、確認裝備和協調路線，惟災情瞬息萬變，此舉往往會耽誤應變行動。同時，雖然各方手握有價值的現場數據和預測模型，但由於涉及私隱、商業機密和操作安全考量，這些原始數據無法直接整合至一個中央數據庫中。
為了填補這個溝通與協調的缺口，本項目提出了 SynapseCity，一個人工智慧驅動的開放平台。其最大的特點是各機構不需要交出自己的原始數據。在平台中，每個獲授權的機構都會配備一個專屬的「AI智能體」，這個智能體只讀取該機構內部的資料，並理解其職責與工具。在保障私隱的前提下，各個AI智能體會在後台互相交換「評估結果」和「預警資訊」，而不是直接分享原始數據。此舉有助前線指揮人員更早地掌握全局，洞察風險上升的領域、統籌可調配的跨部門資源，以及釐清哪些事項仍需進一步核實。
SynapseCity 平台將安全與私隱放在首位。敏感的內部資料、操作邏輯和專業模型（如渠務水力模擬、物流調配工具）會繼續留在原機構伺服器內。資料擁有人可以自由設定規則，規範自己的AI智能體可讀取及分享的資訊內容。此外，考慮到網絡在災害期間可能出現擁塞或局部受阻，本研究項目特別研發了緊急通訊支援技術，確保各AI智能體在極端情況下仍能交換關鍵訊息。這讓公營和私營夥伴（如巴士公司、電力公司）均能夠在將營運與法律風險降至最低的前提下，為救援協作貢獻其專業領域的知識與經驗。
SynapseCity 最核心的突破，在於破解城市危機管理中長期難以兼顧的兩件事：一方面，各機構必須保護資料私隱、專利知識和操作安全；另一方面，面對重大災害時，各方需要即時協作、共同判斷。SynapseCity透過去中心化的AI智能體，把政府部門、公用事業、交通營運商及私營夥伴的跨領域情報，快速整合成可執行、可解釋且能挽救生命的應變與復原方案，從而減少在分散的數據與流程中進行重複溝通與多方核實的需要，這賦予前線團隊極高的行動靈活度。本平台雖然首先針對香港山坡密集、易受海岸災害影響、交通繁忙和基建高度互依等城市特點而設計，但其模組化、多智能體及私隱優先的架構，可逐步擴展至其他高密度城市。長遠而言，SynapseCity 不只是香港的應急工具，更是一套由分散運作邁向整合協作、由被動應對提升至韌性治理的全球城市範本，利用去中心化AI守護關鍵基建和市民安全。
主題4： 促進對香港起重要作用的新興研究及創新項目
項目名稱： 面向先進AI算力芯片模組的三維集成供電技術
項目統籌員： 汪涵教授（港大）
摘要：
隨著全球對 AI 數據中心基礎設施的需求快速增長，其用電量正呈指數級上升，迫切需要更高效能的供電技術。AI 數據中心的傳統供電架構在效率、散熱管理及集成密度方面已面臨重大瓶頸。本項目提出基於三維集成架構的高能效 AI芯片供電解決方案，結合氮化鎵（GaN）功率半導體器件、三維集成、微型化被動器件、先進電力電子技術及新型冷卻技術。主要創新點包括：在三維仲介層架構中實現矽基驅動電路與氮化鎵功率器件的單片異質集成；通過新材料和三維結構設計，將被動器件尺寸縮小五倍以上；以及開發集成微流體冷卻的碳化矽（SiC）仲介層實現高效熱管理。
本項目旨在為 AI 數據中心芯片模組實現高效能的多千瓦級供電技術，將功率轉換損耗降低 50% 以上，並推動 AI 與高性能計算供電技術的範式轉變。本研究項目對本地及全球未來 AI 數據中心基礎設施均具有重要意義，預期實現具有高經濟價值的核心技術突破，並與全球領先半導體製造商建立緊密合作。研究成果將為未來 AI 數據中心持續提升計算性能，同時提升電能使用效率，並為其可持續發展開闢新路徑。
主題4： 促進對香港起重要作用的新興研究及創新項目
項目名稱： 發展和評估人類與人工智能有效交互的能力
項目統籌員： Dragan Gasevic教授（港大）
摘要
生成式人工智能(AI)工具(如ChatGPT)的日益普及，正改變青少年學習、解決問題和創造作品的方式。儘管學校和家庭已廣泛採用這些工具，但其對學習成效的實際影響仍缺乏實證研究支持。雖然人工智能可以提升生產力和表現，但也引發了人們對其過度依賴的憂慮，並可能導致作品表面上看似完美，實則掩蓋了使用者對相關知識理解不足的事實。這些產出會營造一種「能力錯覺」，導致學生高估自己所知，並降低他們對人工智能的回應提出疑問或監控自身理解程度的可能性。要辨識並回應這些具誤導性的訊號，取決於學生的自我調節能力(regulatory capacity)。此能力使他們能夠監察自己的理解、判斷作品品質，並決定何時依賴人工智能，何時維持自身的努力。對於9至15歲的學生而言，培養此項能力尤其迫切，因為此階段正是發展自我調節能力的關鍵時期，亦適逢他們日益增加獨立使用AI等數位科技。
本主題研究計劃探索性項目的使命，是為理解和加強高效人機互動的自我調節能力奠定基礎。本探索性研究將與香港的學校合作進行，對象包括9至15歲的學生、教師及家長。我們將：(一）對學生、教師和家長進行問卷調查，並進行系統性的文獻和政策審查，以了解現行實踐、識別實際需求，並為未來的研究與實踐提供參考；(二）利用數碼學習環境收集初步數據，了解學生在解決問題和共同創作時，如何調節自身與人工智能的互動；(三）確立利用數碼學習環境所記錄的數據，來評估學生與人工智能互動期間自我調節能力的可行性；(四）與教師和學生組成共同設計小組，以開發學習任務、教學方法、評估實踐以及技術支援需求。
本探索研究項目將匯聚跨學科團隊的專業知識，涵蓋教育學、心理學、評估、學習分析、人工智能、人機互動 (human-computer interaction) 及倫理學等領域等領域。憑藉團隊在校本研究、數碼學習環境、教育評估和共同設計方面的豐富經驗，本項目將構建識別自我調節能力的模式，並通過真實的學習任務來測試其評估方法，為後續的縱向研究計劃準備所需的測量工具、任務、技術以及學校合作夥伴關係。本項目將為教育實踐、教育評估、技術開發和政策制定提供參考，同時加強香港在人類學習和人機互動研究領域的領先能力。