传染病的症候群监察及建模
项目统筹者：徐国良教授 (香港城市大学)

近年SARS和猪流感的暴发，暴露了疾病暴发早期检测和疾病传播仿真分析在流行病暴发时的健康资源管理需要。目前的监测系统缺乏处理不同类型和不同来源数据的能力，并且不足以准确预测传染病暴发和蔓延趋势。本研究将开发一种全新的"症状监测"的方法，以可靠的数据为基础，准确预测、模拟传染病暴发，并进行风险分析。我们会：

• 开发先进的基于多种传染性疾病数据源的数据挖掘方法来理解和提取疾病传播的动态机制。
• 建立症状监测方法，分析公共健康相关的数据，以便及早发现传染病疫情。
• 开发动态传染仿真模型和卫生经济学模型来模拟疾病传播和风险评估。

通过模拟暴发、临床实验、现场实验和流感暴发的历史医疗数据来验证所提出的研究模型。

具有能量定域效应的功能化等离子体光子学及其在检测, 纳米操控和光电子中的应用
项目统筹者：何浩培教授 (香港中文大学)

当电磁场入射在金属物体的表面时，由于金属内部的自由电子的共振，金属表面的电场会立即增强。这些共振也被称为表面等离子激元。 Plasmonics是一个新名词，其是概括的描述上述这种效应的科学和技术。表面等离子体有许多特性，包括金属表面的场增强特性及其增强场在纳米尺度的局域特性。这些性能使得其在光子学领域有广泛的应用。一个很好的例子是等离子生物传感器，其在检测生物分子方面，具有极高的灵敏度。表面等离子体的这些特性使得光学陷阱在纳米尺度的物体操作方面的应用成为可能。

在这个项目中，我们将设计一些等离子器件的结构来产生一些场强的"热点"区域，以实现接近单分子水平的生物检测，同时也可进一步提高生物太阳能电池和发光器件的效率。该项目将涉及系统的理论研究和实验研究。采用的金属结构包括纳米粒子，周期或随机的纳米阵列，薄膜材料，以及以上几种的混合结构。

等离子生物检测的独特之处在于"无标记"的信号生成方式（即无需荧光标记）和实时的检测能力。我们将开发一个"等离子生物芯片"，即在特定的位置创建"热点"区域，用于捕获生物分子并进行信号放大。 "热点"工程的方法将可以进一步应用在有机太阳能电池以及发光二极管中。在这样的系统中，主要面对的挑战在于如何增加光-电或电-光转换的效率。对于有机太阳能电池，其典型的的厚度大概是几百纳米。具有光子能量局域特性的等离子纳米结构可以对这方面的现状有显著的改善。同样的光捕获方法确实也适用于发光器件，其较短的等离子衰变周期可以提高发光二极管的发光量。

我们提出的等离子激元增强的太阳能电池和发光二极管的应用同全球范围的绿色能源方面的探索有着直接关联。同时，我们的"陷阱-传感"的概念可以提供一个性能超越传统方法的生物传感技术。此外，通过这个项目上获得的电磁场操控方面的知识将会对许多应用领域有影响，尤其是那些光与物质的相互作用在其中是最重要因素的领域。

探讨力学传导及新的内皮细胞信号因子对运动促进血管健康的关键作用
项目统筹者：黄聿教授(香港中文大学)

在香港，由于人群中肥胖和糖尿病的高患病率，心血管疾病已成为最主要的死亡和致残原因。包括动脉粥样硬化，血栓形成以及其并发症在内的心血管疾病的发展过程中，血管内皮细胞功能失调是关键的疾病引发剂。治疗学上，现有的药物治疗只能部分缓解糖尿病症状，但并不能逆转糖尿病血管疾病的恶化。因此，有必要制定更有效的治疗策略来对抗糖尿病血管病变。

运动能产生对抗心血管疾病的多重有益效应。因为运动可以增加血液流动以及血液对血管壁的剪切应力，这是运动保护血管功能的一个关键机制。不同的剪切应力对多种心血管事件，包括对动脉粥样硬化，血管炎症与重构，血管再生过程，有重要的调节基因表达效应。我们的预实验结果表明，糖尿病小鼠通过运动后，层流切应力增加，涉及血管"危险"信号转录因子信号转导通路得到抑制，血管内皮细胞功能得到改善。然而，在更好的感激运动带来的血管保护与代谢益处之前，尚有一些科学问题有待解决。

此项研究提议将是本港第一次提出的来探究运动锻炼对血管健康益处的提议。从机制上，拟进行的研究结果将为心血管疾病治疗靶点提供新的观点。同时，在公众中，尤其是本港的老年群体，我们的研究结果将引起他们意识到运动锻炼提高生活质量重要之处。我们优秀的专业知识，以及我们与本港三所大学以及与中国大陆和台湾一流的血管生物学家的集中合作，将帮助我们建立一个研究糖尿病和肥胖相关的血管疾病综合平台。

巨噬细胞－肌纤维母细胞转分化在器官纤维化的致病机制与临床干预
项目统筹者：蓝辉耀教授 (香港中文大学)

组织和器官硬化或纤维化是导致器官机能活动永久性丧失的一条常见共同的通路，并严重威胁生命。是慢性心血管疾病，慢性肺病，肝脏硬化，和慢性肾脏病的重要致病原因。肌成纤维细胞是产生瘢痕，导致终末期器官硬化的重要细胞。然而，它们的起源仍然存在很大争议。因此，本研究项目的是汇集基础和临床研究专才，进行开拓性的研究，以确定巨噬细胞－肌成纤维细胞转化（MMT）作为一种新的致器官纤维化的主要途径为研究目标，揭示其机制，并开发新的有效抗纤维化治疗药物和方法。

基于金-钻石复合纳米系统的多功能超灵敏探测
项目统筹者：刘仁保教授 (香港中文大学)

磁共振谱在科学研究和生产生活中有广泛应用。医院里用的核磁共振和磁共振成像便是很好的例子。近年来该领域有一个新的机会。那就是钻石中的磁性发光中心可用作光探测磁共振，有望实现对物理、化学及生物过程达到纳米精度的监测。在本项目中，我们将合成钻石纳米颗粒和金纳米颗粒，利用该合成系统增强的光探测磁共振实现纳米传感器。我们将利用此纳米传感器深入研究纳米化学系统和细胞中的微观过程。

发展新方法学用于制备碳硼烷新材料
项目统筹者：谢作伟教授 (香港中文大学)

本项目的目的是发展新的合成碳硼烷功能材料的有效方法，以使其可在硼中子俘获疗法和有机半导体材料领域得到应用。

碳硼烷是一类由硼和碳形成的簇合物，这类化合物拥有良好的热稳定性和化学稳定性，并在许多领域得到应用。例如作为硼中子俘获疗法的试剂应用于医学，作?独特的结构单元在材料科学得到应用，作为特殊配体广泛应用于金属有机和配位化学。然而由于碳硼烷特有的结构，行而有效的合成碳硼烷功能分子的方法很少，从而限制了它的应用范围。为了解决这些难题，我们组建了一支集碳硼烷、金属有机、催化、计算化学、化学生物学、以及有机材料为一体的专业互补的团队。

我们之前的研究表明碳硼烷笼子上的碳氢官能团具有缺电子脂肪族化合物的性质，而硼氢官能团则更倾向于表现出芳香性。就此，我们将积极探索过渡金属参与或催化的笼硼氢键或碳氢键活化，并且发展从简单分子一步合成复杂分子的新方法，通过理论计算和实验方法对相关反应机理展开研究。

这项研究所发展的方法学将用于合成新的含有碳硼烷官能团的有机半导体材料和硼中子俘获疗法的试剂。研究成果不仅将增进我们对碳硼簇合物基本化学性质的了解，也将获得新的碳硼烷功能材料。

斑马鱼小胶质细胞和急性髓系白血病的研究
项目统筹者：温子龙教授 (香港科技大学)

小胶质细胞是位于大脑和脊髓中的驻留型巨噬细胞，在产生免疫应答、清除受损神经细胞和斑块以及调节中枢神经系统神经回路的可塑性和活动性等方面发挥关键作用。小胶质细胞的功能失常与各种中枢神经系统疾病以及神经退行性疾病的发病和进展紧密相关。在这个研究方案中，我们将利用斑马鱼，一种在脊椎动物发育和人类疾病研究等诸多方面广泛应用的生物模型，分别分析在未成年和成年中枢神经系统中小胶质细胞的发育和功能。我们预计，这份研究方案所获得的进展，不仅可以为小胶质细胞在神经发育和功能上的作用提供新的见解，同时也将在治疗神经退行性疾病的探索策略上开辟新的平台。

香港斜坡生态工程: 填方斜坡生态覆盖系统及堆填区毛细覆盖层
项目统筹者：吴宏伟讲座教授 (香港科技大学)

香港特别行政区土力工程处的数据?示，香港有数以千计不合标准的填方斜坡迫切需要加固。土力工程处每年投入约1亿港币用于边坡加固。但目前的加固方法尚未将植被作为一个稳定措施。此外，13座已封场的小型填埋场和3座正在服役的大型 "策略性"填埋场的覆盖层设计，也没有考虑利用植被提高边坡的稳定性以及最大限度地减少雨水入渗和填埋气体的排放。植被通常只用作美观的目的。目前迫切需要一种新颖、耐用、环保而且基本不需要维护的生态垃圾填埋场覆盖层，如毛细阻滞覆盖层。该科研项目的主要目的是研究并提高我们对植被的根-土-水相互作用的基本认识，提出一个新颖、环保且基于可靠性理论的"香港填方斜坡生态覆盖系统及堆填区毛细阻滞覆盖层"初步设计框架。毛细阻滞覆盖层是由多层土组成，利用不同种类土非饱和渗透性的差异，减少雨水入渗，并快速排走已入渗的积水。生态覆盖层可自我生长发育，持久耐用，基本不需要维护。

本研究项目由一个跨学科的研究团队承担，将开展5个主要的研究任务：填方斜坡和填埋场的现场勘查和监测，生态填方斜坡和填埋场的毛细阻滞覆盖层的离心机实验和数值模拟，针对斜坡生态工程建立一个完善的质量保证体系和一套基于可靠性的初步设计方法。

本项目的研究成果将为香港的生态斜坡和填埋场工程提供新的认识。该项目还将编写一套新的，专门基于可靠性的初步设计准则，为填方斜坡覆盖系统及堆填区生态毛细阻滞覆盖层的设计、施工、管理和修复提供依据。该设计准则将包含性能标准、技术信息和程序机制（综合设计、施工和运营各阶段），并提供必要的支持数据。

蛋白质转运：机制与功能
项目统筹者：夏军博士 (香港科技大学)

我们的身体是由成千上万个细胞组成的。这些细胞被精细的膜隔成许多独立的区域。类似物流运输业，我们身体内的物质也需要在不同的细胞区域之间转运。蛋白质在不同的细胞区域之间的运输叫做蛋白质转运。蛋白质转运对于细胞很重要。不正常的蛋白质转运可以导致多种人类疾病。本项目旨在研究蛋白质转运的调控机制，即蛋白质转运中货物的装载，运输，及卸载是如何实现的。我们也将尝试理解不正常的蛋白质转运如何导致糖尿病和帕金森氏病。

创立香港代谢疾病研究中心：对新型代谢激素的基础及临床研究
项目统筹者：林小玲教授 (香港大学)

糖尿病现已在全世界蔓延，并且已达到流行病的程度，对全球经济及公众健康构成重大威胁。遗憾的是，现有的药物尚无法彻底逆转或治愈糖尿病，以至大多数糖尿病患者终生都不能摆脱药物治疗。深入探索、理解和研究糖尿病的发病机制对开发更有效的疗法极其重要。本研究计划的目标是集合本地相关领域的基础研究专家和临床医学团队，在本港建立一个配备先进设备的代谢疾病研究中心。本中心将为华南地区的科研人员和制药公司提供对动物疾病模型和人类代谢激素的全面研究和分析, 为糖尿病等代谢性疾病开发新的疗法和标靶药物提供重要的科学依据。

研究禁止拖网捕鱼对香港水域海洋底栖生态系统及生物多样性之影响
项目统筹者：梁美仪副教授(香港大学)

香港渔业资源自20世纪70年代起已被过度开发。但至今香港沿海仍有约400艘进行拖网捕捞作业的渔船，其捕捞量占总捕捞量的8成，已超过海洋可持续发展水平近双倍。这些拖网作业的渔船无选择性地捕捞各种类的鱼、虾和蟹，严重损害了生态平衡。拖网过程亦反覆地对海洋底栖生态系统造成了严重的物理损害，为生物多样性带来负面影响。为了减少类似损害，香港政府颁布条例，自2012年12月31日起禁止渔船在香港领土范围内进行拖网作业。该条例将对香港沿岸海床和相关的海洋资源修复起着积极的作用。

我们的研究团队将验证该拖网捕鱼禁令对香港的海洋底栖生态系统和相关渔业资源的修复作用。我们将对该总体假设进行长时间的验证，验证指标包括：具重要商业价值的鱼类和无脊椎动物的单位努力渔获量、海洋底栖动物的多样性和生物链各消费者的平均营养位阶（即食物网结构）。我们亦会考核禁令颁布后环境的变动对底栖生物多样性的影响。若拖网捕鱼禁令能有效地促进生态系统的修复或恢复，本研究项目将能进行及时而有效的验证。

我们的科研团队由各领域专家组成（当中包括一名海外学者），所涵盖的专业包括海洋生物多样性、底栖生态学、营养动力学、渔业学、沉积学、统计学和生态建模。本研究将使用一个由我们的科研团队和香港政府的渔农自然护理署在禁令颁布之前共同建立的特有数据库（当中包含了本港渔业和底栖生物多样性的数据），为拖网禁令实施前和实施后的香港海洋状况作比较。

基于国际‘生物多样性公约’，香港政府须履行保育生物多样性的责任。本研究结果不但对香港海洋的长期监测和海洋生物多样性的可持续管理提供宝贵建议，亦给环境管理者和经济学家提供相关数据。同时，更为国际提供一个沿岸渔业管理和生态修复的"良好实践"例子。最后，研究结果将为影响亚洲热带海洋底栖生态系统的机制提供理论基础。亦为将来香港的沿海开发项目（如第3条机场跑道）的生态影响评估和全球气候变化对海洋生态的影响提供参考。

超高密集型城市的通风机制
项目统筹者：李玉国教授 (香港大学)

目前世界50%以上的人口居住在城市中。城市通风，尤其是人口?多、高层建筑高度密集的"特大城市"的通风，?定排除城市中热量和空气污染物的能力。香港的空气已变得越来越停滞。例如，1968年以来风速以每12年0.6 m/s的速度降低，1995年以来平均每12年降低0.35 m/s。这种让人堪忧的趋势还在继续，然而，目前还没有研究能够解释这种现象，更没有应对策略来阻止这种趋势的继续。在某些其它超大城市中也观察到了这种风速降低的趋势。城市通风和风速的降低是热岛效应的一个主要原因，也是城市空气质量的一个决定性因素。我们的研究目的，就是系统的理解气象风很强或很弱的情况下城市通风的物理机理，以及风和浮力驱动流的相互作用；在此基础上研究出主要的城市形态、环境和气候等方面的因素在城市通风中的作用。