项目编号：C1018-23GF
项目名称：活体可控活化抗癌前药研究
项目统筹者：朱光宇教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
小分子化疗药物已广泛应用于临床抗击癌症。传统抗肿瘤药物没有可控激活的特性，导致非特异性作用，最终产生剂量限制性毒副作用。本协作项目的目标是开发一系列抗癌前药，並通过应用于临床肿瘤治疗和诊断的外源性刺激，包括近红外一区和近红外二区光、超声和X射线，实现抗癌前药的体内可控激活。本项目计划对这些前药进行全面的表征分析，并评估它们在体外和体内的抗肿瘤活性。团队计划利用纳米药物传递系统来提高肿瘤特异性，并将免疫刺激剂功能化在前药上，实现化疗免疫治疗。本项目的成功将产生一类能够在体内可控激活的抗癌前药，并了解它们的化学和生物学机制。这些前药也将具有降低与传统药物相关的耐药性的特点。
项目编号：C1042-23GF
项目名称：知识驱动的自动驾驶数字孪生网络
项目统筹者：汪建平教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
近年来，数位孪生（DT）因其对自动驾驶汽车行业的变革性影响而获得了巨大的关注。互连此类独立的数位孪生将促进自动驾驶（AD）技术的整合。本协助项目旨在构建自动驾驶数位孪生网路（AD-DTN）所必需的两大技术基础支柱。第一个支柱涉及知识发现和获取技术的研发，作为连接用户需求和DTN所能提供的服务之间的桥梁。第二个重点是知识驱动的网路技术，以弥合DTN对网络的需求和底层网路能提供的服务之间的差距。总的来说，这些解决方案将建立一个有弹性的AD-DTN网络，以便各个AD的需求方之间协作交换知识。开发这些关键的支撑技术将对AD的研究和产业产生连锁反应，推进技术进步、标准化和治理。
项目编号：C1045-23GF
项目名称：CILo：基于无线蜂窝网的室内定位技术
项目统筹者：吴大鹏教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
定位技术旨在提供设备的位置坐标，为基于位置信息的服务提供重要技术支持。尽管全球定位系统（GPS）在户外环境中已广泛使用，但此方案在室内无法正常运作。为了填补这一空白，研究员已提出了多种室内定位技术。然而，当前尚无能够在全国范围内进行室内定位的单一应用程序APP解决方案。
为了应对这些挑战，团队提出了CILo项目。此室内定位方案仅利用现有的蜂窝网络就可实现全国覆盖范围以及单一管理员的独特优势。借助主要移动运营商（例如中国移动）的无处不在的蜂窝网络覆盖以及智能手机的广泛应用，CILo无需更多的硬件部署成本，就可凭单一应用程序APP实现具有全国范围的定位服务。本项目结合了多个研究领域的深入研究和创新方法，包括电磁元宇宙（EMetaverse）、基于混合式神经符号的定位框架以及迁移学习等多个方面。
本项目将通过单一应用程序APP提供广泛普及的室内定位服务，可进一步推动香港乃至全球范围内众多重要服务的发展。
项目编号：C1055-23GF
项目名称：卤化物钙钛矿电子器件的稳定性：从材料设计到器件工程
项目统筹者：朱宗龙教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
金属卤化物钙钛矿因其出色的光吸收能力和可调节的性质，已成为太阳能电池和电子产品领域中非常有潜力的材料。但是，这些材料长时间的稳定性不足仍是其商业应用的障碍。本项目旨在深入探究钙钛矿材料退化的原因，并寻找方法来增强其稳定性。降解过程可能涉及离子迁移、材料氧化和相变等多种因素。为了解决这些问题，团队将开发一种集模拟与实验技术于一体的尖端表征系统。同时，项目也将致力于开发更为稳定的钙钛矿材料和界面层。团队计划通过定制的结晶过程合成低维形态的钙钛矿，并构筑稳定的界面，以保护材料不受外界因素如水分和氧气的侵害。此外，团队还会研发出具有优秀的结合力的电荷传输层。本项目的最终目标是推动对钙钛矿电子设备稳定性的理解和设计，覆盖从机理研究到可靠材料和设备的开发各个方面。
项目编号：C4001-23GF
项目名称：弯曲的π-共轭体系：从合成到器件
项目统筹者：缪谦教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
由于其独特的结构和性质，弯曲的稠环芳香分子在多个领域中备受关注。它们的弯曲的π体系偏离了典型的平面结构，为探索芳香性、共轭和张力等有机化学的基本概念提供了契机。然而，合成具有高度张力的弯曲的稠环芳香分子是一项具挑战性的任务。应对这一挑战将推动有机合成新方法与新策略的发展。这些分子不仅可以在碳纳米材料的精准合成中发挥重要作用，而且为有机功能材料提供了独特的光电性质。在固态中，它们还能以平面π分子所无法实现的模式进行排列，从而产生新的有机电子材料。
为了推进弯曲的稠环芳香分子的合成，探索如何利用弯曲的π体系来创制新型有机半导体材料并开发高性能电子器件，团队提出了一个合作研究项目。该项目整合了有机合成、催化、超分子化学、电化学、扫描探针光谱学、电子器件工程和计算化学等方面的专长。基于之前的研究成果，团队提出以下研究计划：
1. 利用过渡金属催化的交叉偶联反应和索尔反应，发展合成弯曲的稠环芳香分子的新方法。
2. 设计和合成结构独特的稠环芳香分子。它们或可作为假设的碳纳米材料的关键结构单元，或可为研究不寻常的芳香性提供契机。
3. 基于弯曲的π体系来开发新型有机半导体材料。团队设想，马鞍形的π分子将在超分子纳米片层中形成互锁结构，从而产生一种新型的超分子二维材料。
4. 利用实验与计算方法研究这些弯曲的π体系的立体化学、电子结构和自组装行为。
5. 利用所合成的有机电子材料，以其单层、薄膜及单分子等不同形式来制造高性能电子器件。
项目编号：C4004-23GF
项目名称：开发基于纳米金刚石的量子传感技术在工作的电化学器件中实现空间分辨的原位温度测量
项目统筹者：李泉教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
温度是工作电化学器件的关键参数。它不仅和器件的效率息息相关，也是器件稳定性的重要指标。器件内不均匀材料结构和电化学的局部变化导致纳米尺度上时空依赖的温度变化，它与宏观尺度上的空间平均温度会有很大差异。由于缺乏能满足工作电化学条件下适当的纳米测温方法，因此无法研究器件中空间分辨的温度演变。
本项目致力于开发基本纳米金钢石的量子感测测温方案，用以研究在工作电化学器件中空间分辨的温度演变。团队将开发两个具有代表性的类别，即电池类和电催化器件的测量界面。这些工作器件中的纳米尺度温度演化的理解，最终将有助于各种材料和器件相关策略的设计和发展，从而提高电化学器件的效率和稳定性。
项目编号：C4008-23WF
项目名称：靶向RNA m6A修饰以增强结直肠癌化疗和免疫治疗的重要策略研究
项目统筹者：于君教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
结直肠癌（CRC）是香港最常见的癌症。由于对化疗和免疫治疗的耐药性，结直肠癌患者的预后未能尽如人意。针对该重大科学难点，团队提出可以通过靶向CRC中异常的RNA N6-甲基腺苷（m6A）修饰来改善CRC的治疗。肿瘤干细胞（CSC）对化疗高度耐受，团队前期发现m6A甲基转移酶METTL3和m6A甲基识别蛋白YTHDF1可以通过增强CSC细胞促进CRC化疗耐药。此外，METTL3和YTHDF1可以驱动免疫抑制肿瘤微环境的形成，导致CRC耐受免疫治疗。基于这些发现，团队认为靶向METTL3和YTHDF1可以增强CRC化疗和免疫治疗的疗效，研究目标如下：（1）探索m6A修饰在CRC化疗和免疫治疗耐药中的功能和机制；（2）利用纳米粒子递送siRNA系统评估靶向METTL3和YTHDF1表达用于辅助CRC化疗和免疫治疗的功效；（3）阐明METTL3和YTHDF1表达检测对CRC治疗疗效的预测潜力。本项目将采用多学科交叉手段研究不同结直肠癌模型，包括转基因小鼠、人源化小鼠和肿瘤类器官模型。项目成果有望为CRC治疗提供新策略。
项目编号：C4014-23GF
项目名称：植物液泡生物发生和液泡裂变的分子机制
项目统筹者：姜里文教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
植物内膜系统可以选择性地将生物大分子转运到特定的细胞区室中以发挥其适当的功能。它由几种功能不同的膜细胞器组成，包括内质网（ER）、高尔基体、反面高尔基网状结构（TGN）、早期内体（EE）、液泡前室（PVC）、多泡体（MVB）以及液泡。植物中的液泡是在细胞稳态、生长发育和环境适应中发挥重要作用的中心细胞器。
团队先前开发了拟南芥根皮层细胞和气孔谱系细胞中液泡形成的奈米分辨率全细胞3D电子断层扫描(ET）模型，显示MVB-MVB融合有助于管腔内小液泡（SV）的形成。囊泡（ILV）和随后的SV融合导致中央液泡形成。团队最近的研究进一步表明，发育中的花粉是一个优秀的单细胞模型，它适用于3D电子断层扫描和细胞分子机制的分析研究，以阐释模型液泡动力学、生物发生和功能。在这里，团队建议研究植物液泡裂变和液泡生物发生的转录调控的分子机制，目的有三：（1）阐明花粉发育过程中液泡裂变的机制；（2）了解液泡生物发生的转录调控机制；（3）开发先进的Cryo-FIB/CLEM/ET技术来研究植物细胞天然状态下的液泡动力学和裂变。
项目编号：C4042-23GF
项目名称：多模态感知与交互的智能手术辅助机器人
项目统筹者：李峥教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
随着老龄化社会的不断扩大，临床服务需求日益增加。医护人员短缺，造成手术等待时间久，也加剧人为因素导致的医疗事故，比如术中物品遗漏。结合先进机器人和人工智能技术的智能手术机器人助手可以为临床医生提供很好的协助，解决医护人员短缺造成的问题。为了比肩临床助手，需要解决三个关键问题：（1）拥挤环境下安全的人机协作；（2）拟人的直观人机交互；（3）机器人辅助手术的安全性和效率。在本项目中，团队通过机器人、医学图像、语音识别和临床方面专家的合作来解决这些挑战，并开发智能手术机器人助手的框架。首先，安全的人机协作将通过机器人设计、传感、运动规划和控制来实现。第二，搭建图像─语音─机器人的多模态人工智能进行医生意图识别，并实现拟人的人机交互。第三，基于图像的智能术中监控可避免术中物品遗漏，提高手术安全性。最后，通过智能机器人设计以及辅助任务的自动化可提高手术效率。在本项目中，团队会搭建两类典型的手术机器人助手，包括柔性内窥镜机器人以及软体器械助手机器人，并在尸体模拟胃切除手术中进行评估。该项目将会推动机器人、医学图像、语音识别等技术领域的发展，并提升香港作为本地及国际创新中心的地位。
项目编号：C4050-23GF
项目名称：基于光晶格中超冷偶极气体的长程多体物理问题研究
项目统筹者：王大军教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
具有长程相互左右的多体体系是目前量子物理的一个重点研究方向。本项目将利用两种偶极量子气体─超冷极性分子及磁性原子，进行对具有长程偶极相互作用的低维体系的基态和动力学的研究。首先，团队将利用光晶格构建多种可调控的一维和二维长程相互作用体系。在一维情况下，团队将研究具有长程强相互作用时系统的平衡和非平衡属性，并测量偶极相互作用对费米化和热化过程的影响。团队将开发新型光晶格和高分辨率探测手段，以区分来自一维管内和管间偶极相互作用的影响。在二维系统中，团队将研究量子相变和动力学，以及在强偶极相互作用下，相邻格点之间的隧穿效应以及二维层间的偶极自旋动力学，团队还将研究二维偶极超流体及其BKT机制。本项目利用前沿实验技术和理论知识，探索长程相互作用系统的独特属性，将提高团队对多体物理的理解，并为设计新的量子材料提供线索。
项目编号：C5004-23GF
项目名称：通过智能学习长期监测数据提升跨海大桥的气候韧性
项目统筹者：夏勇教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
大跨度跨海大桥在长期服役中受到恶劣的腐蚀环境、极端荷载和性能退化的影响。在全球气候变化背景下，极端热浪、洪水和风暴的加剧进一步增加了桥梁面临的风险。然而，目前桥梁学术界和工程界尚未充分考虑应对气候变化的问题。例如，世界各地的桥梁温度和风荷载规范都基于过往的数据记录，而没有考虑近些年来持续的气候变化。本项目旨在研究气候变化对大跨度跨海大桥在设计寿命期间安全和性能的影响，发展桥梁设计和维护方法以提高桥梁的性能和气候韧性。项目将以香港的青马大桥为示范工程。该跨海大桥主跨长1,377米，自1997年起安装了结构健康监测系统，是全球最早配备监测系统的大桥之一。该桥收集的长期监测数据有助于科研人员了解过去25年来气候变化对桥梁性能的影响，并结合区域和全球的气候变化及预测模型，预测和评估大桥在未来气候变化条件下的性能。本项目的成功将提高跨海大桥在未来气候变化下的安全性和韧性，降低全寿命维护成本，帮助中国和其它国家修订现行的桥梁设计规范。本项目所研究的方法具有通用性，可适用于全球其它地区的跨海桥梁，并可推广至其它类型的基础设施。
项目编号：C5005-23WF
项目名称：高分辨率单细胞多组学：同一单细胞中多种类型生物分子的联合分析
项目统筹者：杨莫教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
目前的单细胞分析技术已经进入利用单细胞组学技术对生物分子进行高解析度、全谱分析的时代。然而，目前的单细胞组学技术由于缺乏同一单细胞的联合单细胞多组学分析和综合分析方法而受到限制。直接测量同一单细胞的多个成分可以直接确定基因型─表型联繫、重建谱系树以及深入了解细胞表型和功能。儘管已经进行了许多单细胞组学实验，但综合分析单细胞多组学数据以揭示多组学相互作用和複杂调控网络的计算方法仍处于早期阶段。
项目团队来自微流体、纳米生物技术、蛋白质体学、基因组学、细胞肿瘤学和临床肿瘤学等多门学科。团队的目标是采用综合分析方法来解决单细胞多组学的主要挑战。本项目的重点在于开发单细胞多组学分析微流体平台，用于4种关键细胞生物分子的联合分析，包括用于转录组分析的信使RNA（mRNA）分析、用于代谢活动分析的粒线体DNA基因分型、用于基因组调控分析的染色质可及性、以及在同一单细胞中进行表位分析的细胞表面蛋白。团队将开发基于磁性纳米粒子的联合条码系统，用于对同一单细胞中的4种细胞成分进行联合分析，开发与基于磁性纳米颗粒的联合条码系统整合的单细胞多组学分析微流控平台，以及建立同一单细胞的4种细胞成分的测序文本库并进行深度测序，并开发基于机器学习的计算数据分析方法，用于多组学的联合分析以及多成分调控网络和整体综合单细胞多组学图谱的相关性综合分析。最后利用所建立的单细胞多组学平台，通过单细胞多组学分析，深入研究肿瘤微环境多参数对乳癌干细胞（CSC）异质性的影响。本项目的成功将有助于推动单细胞多组学分析的新技术发展，进而实现肿瘤精准治疗。
项目编号：C5013-23GF
项目名称：香港地区海平面上升的多源观测，机理解释和预测
项目统筹者：陈剑利教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
准确的观测和解释海平面变化及预测未来海平面的上升对于香港等沿海地区的灾害预防、基础设施发展的规划、生态系统的管理，以及区域整体的恢复能力非常重要。由于海平面变化的复杂性，准确估算海平面变化非常困难。充分而准确了解影响海平面上升的不同驱动因素，对于了解气候变化和预测未来海平面上升至关重要。
本项目将会结合多传感器现代空间卫星观测资料，地面验潮站观测数据，地球物理模型预测，和数值模型模拟，对香港地区海平面上升进行全面综合的研究。本项目将集中于三个主要研究目标：（1）利用本地验潮站实测数据和卫星高度计海平面观测，提高对香港地区海平面变化的估算。通过综合分析验潮站实测数据和卫星高度计海平面观测可以克服同观测技术的局限性，提高香港地区海平面变化的估算精度；（2）通过系统考虑影响海平面变化的各种物理因素，包括影响验潮站观测的垂直地面运动（也称地表形变），海洋与陆地，包括极地冰盖，冰川之间的水质量交换引起的海平面变化，以及由于海水的热膨胀效应的海平面变化；（3）利用先进的气候模型预测并考虑海平面变化区域特征，预测到本世纪末2100年，香港地区未来海平面上升趋势。
团队将利用全球定位系统（GPS）和其它卫星遥感数据研究香港地区的地表形变，并利用卫星重力观测，通过优化的数据处理方法，来准确计算海洋质量变化对香港地区海平面变化的影响。海洋的热膨胀效应将会利用海洋环流模型所提供的海洋温度和盐度数据来计算。此外，团队将利用先进的沿海海洋动力模型，模拟和研究主要热带风暴所引起的风暴潮对极端海平面上升的潜在影响，其结果可应用于香港地区的洪水风险评估。本项目的研究成果可以为地方政府制定可持续的环境和生态系统战略提供科学依据，并有助于提高公众对海平面上升、气候变化及其对区域和世界生态环境影响的认识。
项目编号：C5016-23GF
项目名称：原发灶内力学异质的局部生态龛在转移器官亲和性中的作用
项目统筹者：谭又华博士
院校名称：香港理工大学
项目摘要
转移导致超过90%的癌症死亡。值得注意的是，肿瘤细胞偏好性地转移至特定的而不是所有器官，亦即肿瘤转移的器官亲和性。研究表明具有这种能力的肿瘤细胞在迁移前就已经在原发肿瘤中存在，暗示原发肿瘤微环境在决定远程器官转移中的关键作用。因此，理解原发肿瘤内影响转移器官亲和性的内在机制对识别潜在靶点并开发有效的治疗策略非常关键。
除了生化因素之外，原发肿瘤力学性质在转移中的作用已经越来越受到重视。绝大部分前期研究假定原发肿瘤均匀硬化，而极少关注由瘤内异质性引起的局部区域力学性质的显著差异，对内部力学异质的原发肿瘤如何影响转移器官亲和性仍然知之甚少。本项目旨在阐明原发肿瘤内局部区域力学异质性在转移器官亲和性中的关键作用，包括：（1）原发肿瘤局部区域力学性质与转移器官亲和性的关系；（2）软及硬局部区域对转移器官亲和性的影响；（3）局部区域力学导致的转移器官亲和性的内在分子机制及治疗作用；（4）力学调控转移器官亲和性的临床意义。项目预期原发肿瘤内部局部软和硬的区域不仅与转移器官亲和性相关，而且通过力学转导介导的HDAC3及RUNX2活化分别促进脑及骨转移。这种力学调控是临床相关的，且原发肿瘤内部力学异质性可以用于预测在特定器官内产生转移的风险。
本项目将证明力学对转移器官亲和性的调控作用，而这一作用是通过力学异质的局部区域介导的HDAC3及RUNX2信号通路实现的，且这些机制可以对肿瘤细胞在原发灶内获得转移器官亲和性及转移肿瘤细胞在远端器官定植产生抑制作用。原发肿瘤内局部软和硬区域分布及内在的调控机制与临床病人在特定器官发生转移的风险相关。本项目将在关键领域产生研究突破，强调力学异质的原发肿瘤微环境在转移器官亲和性中的关键作用，这将引导肿瘤治疗的范式变革，即从力学生物学角度靶向转移器官亲和性。项目预期成果将证明力学在肿瘤转移中的作用可能与生化因素同等重要，而且提供有力的证据去支持一个新的概念，亦即癌症是一种由遗传而且可能也是由力学引起的疾病。
项目编号：C5032-23GF
项目名称：异构感知的协作边缘智能加速理论与方法
项目统筹者：曹建农教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
近年来，边缘人工智能快速发展。它是指在网络边缘靠近用户侧的边缘设备（边缘服务器、基站、路边单元等）上进行人工智能模型的训练和推理。边缘人工智能对于需要短通信延迟和高响应速度的应用程序至关重要。对于自动驾驶汽车、工业物联网和VR/AR等新兴先进应用，需要对边缘人工智能进行进一步研究。这是因为此类应用需要超低延迟以及分布式协作边缘计算的支持，而现有的边缘人工智能方法不足以应对新的挑战。大多数现有工作都集中在单个边缘设备上的边缘人工智能加速。只有很少的工作探索边缘协作，但他们没有考虑边缘网络中不同设备的硬件异构性。
本项目研究了一种在协作边缘计算环境中满足新兴的高级人工智能应用程序的系统性方法。团队提出了一个包含方法、算法和机制的框架，用于探索边缘设备之间的异构性和协作，以进一步加速人工智能任务，同时保持模型的准确性。本项目有许多具有挑战性的问题需要解决，包括人工智能模型的多样性、边缘网络的大规模和动态性以及边缘设备的异构性。团队拟采用跨层方法，在硬件、软件和应用程序层中集成硬件抽象、资源管理、任务调度和应用程序执行，以实现软硬件协同加速。
更具体地说，本项目有以下研究任务：（1）开发一种统一测量异构边缘设备计算能力的方法；（2）开发分层边缘计算架构，以有效地发现和管理大规模边缘网络上的分布式资源；（3）综合考虑耦合的计算、网络和数据资源以及人工智能任务的要求，设计资源感知的任务调度算法，以优化训练和推理延迟；（4）设计人工智能任务的统一编程抽象，具有自动生成优化的硬件专用代码的机制，以实现高效的任务执行。为了展示学术价值和实际影响，团队将开发一个原型系统，并在自动驾驶汽车中进行示例应用。
本项目的独特贡献包括（1）实现软硬件协同优化的跨层方法；（2）基于分布式异构边缘资源抽象的跨设备资源管理；（3）边缘AI任务的智能划分与调度；（4）统一的编程抽象，以实现异构设备透明的人工智能模型开发。本项目恰逢其时，将为边缘计算和人工智能技术做出原创性贡献，惠及广泛应用。
项目编号：C5033-23GF
项目名称：通过新型道路系统和树根“训练”改善紧凑型城市发展中路边树木的健康和稳定性
项目统筹者：王予红教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
世界上越来越多的人居住在像香港这样高密度城市中。树木为高密度城市的居民提供了许多好处。尤其是在全球气候变化的背景下，这些好处显得更为突出。以城市热岛效应为例，一项对293个欧洲城市的研究发现，树木可以在炎热的极端天气中将中欧的陆地温度降低8~12°C，而在香港的夏季，它们可以使平均地表温度降低3.08°C。
尽管树木带来了诸多好处，但在高密度城市中种植树木面临着巨大的挑战，其中空间竞争尤为激烈。特别是道路基础设施限制了树根的生长，从而影响了树木的健康和稳定性，造成倒树的危险。另一方面，为了呼吸，树根会抬起并破坏许多路面，这种现象被称为“树根隆起”。因此，城市管理者倾向于在高密度区域减少树木的数量或种植小而不引人注意的树木。但是，这也削弱了树木所能提供的好处。
本項目旨在解决高密度城市中种植路边树木的挑战。它包括五个主要的目标群：（1）开发新型结构和“可呼吸”的道路材料，引导树根向特殊设计的路面结构生长，而不会造成损害，（2）“训练”树根向期望的位置生长，并创造健康的路下生长环境，（3）优化新的路面-树木系统，以提高抗洪能力，去除污染物和帮助树木灌溉，（4）防止树根隆起造成的路面损害，并通过更好的根系固定提高树木的稳定性，（5）综合研究结果，为高密度城市开发可行的路边树木解决方案。
本研究计划将不同的工程学科和生物科学整合起来，解决许多城市面临的紧迫问题。预计这项研究将推进人类对道路基础设施、环境和植物（树木）的科学和工程知识。更重要的是，它将通过利用有限的土地来培育大量健康的树木，极大改善人类的生活环境，对高密度城市的可持续发展产生真正而深远的影响。
项目编号：C5044-23GF
项目名称：白色脂肪在衰老及代谢疾病中的机制及治疗应用研究
项目统筹者：郑竞业博士
院校名称：香港理工大学
项目摘要
香港的老年人口正在急速增加，目前已有超过130万的人口年龄在65岁或以上，而这个数字预计将在2038年翻倍。遗憾的是，这些老年人中有超过30%患有代谢疾病，如2型糖尿病和非酒精性脂肪肝疾病。白色脂肪组织是控制全身代谢的主要内分泌组织，但随着年龄的增长，白色脂肪组织会首先出现衰老现象，如发炎，进而导致身体的代谢功能异常。因此，团队的研究项目提出了一种针对白色脂肪组织功能障碍的解决方案，以对抗衰老及其相关的代谢疾病。项目团队最近发现了一些参与衰老中白色脂肪组织功能障碍的代谢途径和代谢物。团队将利用动物模型和人类样本来研究，是否可以通过改变脂肪细胞的代谢来缓解这些与衰老相关的代谢疾病。团队的研究结果将有助于深入理解代谢如何调节衰老中的白色脂肪组织功能，并可能提出一种新的策略，即通过修复脂肪细胞功能来维持身体的代谢平衡，从而对抗衰老及其相关的代谢疾病。
项目编号：C5052-23GF
项目名称：基于脑启发技术的新一代人工听觉系统
项目统筹者：陈家进教授
院校名称：香港理工大学
项目摘要
听力损失已成为导致残疾的主要原因之一，影响着全球超过20%的人口，给社会和经济带来了巨大负担。面对香港人口老龄化的快速发展以及年龄因素对听力损失的严重影响，迫切需要变革性的听力保健以及听力相关的研究。
本项目旨在开发新一代类脑听力辅助设备来解决这一迫切需求，这些设备可以通过与用户协同工作，来增强或恢复他们正常的听力能力。尽管经过数十年的技术发展，辅听设备用户在复杂的声学环境中仍然受到干扰说话人和背景噪声的严重困扰。虽然可以通过先进的信号处理技术来增强接收到的音频信号，但是如何确定需要增强的声源仍然具有挑战性，特别是当用户需要在多个竞争的声源之间动态切换他们感兴趣的声源。为了解决这个问题，本项目将开发一种实时听觉注意力解码模型，通过从耳周EEG设备中记录的脑电信号来解码出感兴趣的声源。随后，利用该听觉注意信号，本项目将开发目标说话者提取模型，进而从噪声输入中提取感兴趣的音频信号。这种通过神经信号引导的目标说话人提取系统将大大减少辅听设备用户在分析复杂声学场景时所需的工作量。最后，本项目将基于该系统设计和开发一款双耳助听器，使用户可以在多声源之间灵活、无缝地切换。
此外，为了改变基础听力研究，本项目致力于开发一种在功能、结构以及机制上与人类听觉系统相匹配的听觉计算模型。这个前所未有的模型将通过整合听觉神经科学和机器学习的研究成果来实现。具体来说，本项目将结合脑源性神经结构、生物合理的神经元以及神经可塑性机制来设计该计算模型，并将其开发成开源软件库，与耳鼻喉科医生和听力研究人员共享。这有望在推动人们对人类听力的深入理解、激发提出并验证复杂听力障碍的新假设、以及预测最佳干预时机和最有效的治疗方法方面发挥关键作用。
本项目将促进人工智能和听力研究界的合作，使香港在推动听力研究的科学进步和开发下一代类脑听力技术方面处于领先地位。
项目编号：C5067-23GF
项目名称：用于存内计算的可规模化二维多相铁电体
项目统筹者：赵炯博士
院校名称：香港理工大学
项目摘要
目前的电子设备面临巨大的挑战─如何进一步缩小设备尺寸，提升输入/输出、记忆体和计算单元的整合度，并降低能耗。除了目前的冯诺依曼系统之外，二维（2D）铁电材料具有小型化、高速和高灵敏度以及具有存储功能的铁电序，是下一代内存计算和感测设备的优质候选材料，为下一代记忆体运算和感测设备提供了前景广阔的前景和上述挑战的解决方案。本項目旨在阐明二维铁电材料的主要问题：（1）二维极限中铁电序及其物理起源为何？（2）如何控制相变及其与二维铁电序的相关性？在这里，团队组建了一个充满活力和协作的团队，具有互补的专业知识，从实验和理论上研究此类问题。在本項目中，团队将重点放在二维铁电In2Se3、Bi3Se2O、MoTe2等材料体系。团队将应用原位透射电子显微镜（S/TEM）、超快光谱和理论方法（DFT/MD/相场）来于原子（亚埃）尺度和飞秒（fs）时间尺度了解二维铁电序的机制和相关的相变。同时，团队将探索使用化学气相沉积（CVD）的不同生长方法和条件来相控合成连续二维铁电薄膜。此外，在团队对机制的深入理解的指导下，将展示具有这些相变耦合铁电性的新装置，以开发下一代记忆体运算和感测技术。这项研究将建立一个多功能材料平台，使团队能够在不久的将来大大提高设备速度并降低电子设备的能耗。
项目编号：C6015-23GF
项目名称：基于GPU云的高效、私密、服务器无感知的机器学习推理
项目统筹者：王威教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
机器学习（ML）技术的迅猛发展和其在各个领域的广泛应用带动了云端ML推理服务的海量需求。然而，现有推理服务中普遍采用的“有服务器”（serverful）云模式导致了许多挑战。在这个模型中，开发者需要租用配有GPU的虚拟机（VM），并手动配置系统级参数。此外，他们还必须指定所需的VM数量，并根据推理负载的变化进行动态扩缩容。这不仅增加了配置和管理负担，还导致了资源过度分配和GPU利用率低下。
服务器无感知计算（serverless computing）为在线推理服务提供了一种新的云模式。在Serverless云中，开发者可以将ML模型作为推理函数发布，并将资源分配和扩展的责任委托给平台。Serverless云计算在价格上也颇具竞争力：开发者只需在调用函数处理推理请求时支付所消耗的计算资源，而不用为资源闲置付费，大大降低了提供推理服务的成本。
然而，现有的Serverless云计算平台（如AWS Lambda和Azure Functions）缺乏对GPU的高效支持，极大限制了它们在高性能ML推理方面的能力。此外，这些平台要求开发者上传函数代码和模型文件，可能泄露敏感的知识产权（IP），引发安全和隐私问题。
本研究项目旨在开发一种高效且私密的Serverless计算平台，用于在GPU云中进行高性能ML推理，同时保护模型的机密性和知识产权。本项目涵盖四个关键研究任务。首先，团队将开发一个GPU虚拟化层，以实现在众多推理函数之间进行高效的GPU共享。其次，团队将研究智能请求调度和负载均衡算法，利用高速GPU互连（如NVLink和NVSwitch）满足单个推理函数的延迟服务级别目标（SLO）。第三，为解决模型隐私和知识产权问题，团队将开发新颖的隐私增强技术，加强模型执行环境和预测结果的安全性。此外，团队还将扩展系统设计，支持大语言模型（LLM）和动态神经网络等新兴模型架构。团队将开发一个原型系统，用于概念验证和性能评估。该系统将在工业界合作方运营的大规模Serverless云平台上部署。本项目的成果将推动Serverless计算和AI系统的发展，实现更高效、安全和经济的大规模ML推理。
项目编号：C6022-23GF
项目名称：香港大气细粒子的化学组分和氧化潜能与人群健康的关系
项目统筹者：郁建珍教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
许多流行病学研究已经报道了暴露于大气细颗粒物（PM2.5）中与不良呼吸和心血管健康效应之间的关联。然而，在不同城市进行的研究中，对PM2.5内危害组分以及毒理机制的认识尚不一致。氧化潜能（OP）是衡量某种毒物消耗抗氧化剂或产生活性氧化物能力的指标。越来越多的证据表明，PM2.5内不同组分的氧化潜能（OP）有可能解释PM2.5的毒理机制。本项目的总体目标是立足香港作为研究城市，初步评估和表征不同PM2.5成分和OP指标与每日心肺死亡率和急症住院率之间的因果关系。本项目首先将在香港采集一年的相关每日数据，建立一个包含全面PM2.5组成和五个OP指标的数据库；然后利用这个高时间分辨率的数据库，结合香港人口的每日心肺疾病死亡率和急诊入院率数据，对不同PM2.5成分、来源和OP指标的急性健康效应进行初步分析。本项目的结果将有助于制定更具成本效益的空气污染治理政策，保护香港公众健康。
项目编号：C6029-23GF
项目名称：海上风电基础冲刷防护—结构化胶结新技术研究
项目统筹者：王刚教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
海上风电作为可再生能源，近年来在全球尤其是中国沿海地区得到了快速发展。对于安装在单桩基础上的近岸风机，抛石是最常用的冲刷防护措施。然而，现场观察表明，现有的抛石系统设计在实践中存在不足。抛石安装后仍会观察到明显的海床冲刷，系统需要不断维修，大大增加了维护成本。因此，迫切需要一种更可持续、更具成本效益的冲刷防护系统。
本协作项目旨在开发一种新型的结构化胶结抛石系统，以提高海上风机基础的冲刷防护。通过跨学科协同研究，结合岩土与结构工程、机器人、材料及风电场工程的专业知识，将实现以下四个研究目标：（1）提高对海底冲刷和防护破坏机制的科学认识。通过大型水槽试验、现场数据和先进计算方法进行研究；（2）开发智能水下传感技术，以实现更快、更具成本效益的海底冲刷检测和监测；（3）研究新型结构化胶结防护系统及其施工技术，提高海上风电基础冲刷防护能力。结构性胶结抛石系统的性能将通过大型水槽试验和先进数值方法进行测试和优化，并在一个运行中的风电场进行现场测试；（4）考虑极端天气条件，增强结构水泥抛石系统的可持续性、生命周期性能和维护/修复策略。
本项目可以产成独具特色的实验室/现场数据，以促进对科学机理的认知，并发展面向实际应用的智能化、创新型、可持续工程技术，用于新型冲刷防护系统的设计、施工和管理。本项目的成果将对香港、内地及其他地区海上风电的可持续发展产生重大影响。
项目编号：C6044-23GF
项目名称：动态与不确定施工环境中的人─机合作技能迁移
项目统筹者：于言滔教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
全球建筑行业长期面临施工安全和生产效率低下的问题。人口老龄化使问题愈发严重。以香港为例，建筑业注册工人的平均年龄已经达到47岁。建筑机器人被认为是解决上述问题的有效手段。人机协作（HRC）可以将人类的灵活性和经验与机器人的力量和耐力相结合，减轻人类工人的繁重任务，提高生产力。这一巨大潜力已经引起了建筑行业的广泛关注。然而，现有HRC方法多适用于整洁、静态工作场所中的简单、重复任务，尚未解决复杂、非结构化建筑任务中的工人-机器人协作问题。施工场景下的人机交互是一个仍待解决的挑战。
人类工人可以在复杂动态的施工场景中自如合作。建立以人类工人为启发的机器人合作智能可能有助于改善施工场景中机器人与人类工人的合作能力。基于上述观察，本研究旨在探讨将人类工人协作技能转移到机器人，使其在建筑任务中实现流畅、高效的工人─机器人协作流程。本项目将研究从人类工人到机器人的感知、学习、推理和合作技能的表示和转移。以现场施工任务为案例研究，项目将：（1）研究人类工人从多模态感测数据中获取协助和决策的关键线索；（2）开发基于知识和数据驱动的任务数字孪生，将建筑任务的先验知识转移到机器人；（3）为机器人建立人类工人的支持行为模型，生成支持策略；（4）将合作技能转移到具有不同实体的机器人和不同的任务场景。
本项目将加深对多智能体（人与人、人与机器人）在复杂任务中协作策略的理解，促进基于多模态融合的环境感知、长周期任务的数学建模和工人─机器人协流程设计等领域的研究。研究成果将促进工人与机器人之间的顺畅协作，并提高在需要协作机器人积极协助人类工人的建筑任务中的生产力。本研究将为复杂、动态环境中的人机协作提供新的解决方案，并可推广应用到其他行业，如农业和制造业。
项目编号：C6047-23GF
项目名称：高能量密度全固态锂金属电池
项目统筹者：KIM Yoonseob教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
锂金属（Li-metal）电池（LMBs）作为能量密度最高的电池类型，在能源存储市场具有巨大的潜力。然而，由于锂阳极的不稳定性和锂在各种液体溶剂中的高反应性，安全问题严重阻碍了LMB的发展。为了解决这一难题，固态电解质作为一种突破性技术受到了广泛关注。如果固态电解质能够可靠地以快速的方式传导锂离子，并能够与最小的接触电阻集成到完整电池中，那么它们具有很大的潜力。在本项目中，团队开发了一种新一代用于LMB的固态电解质，称为离子共价有机框架（iCOFs）。iCOF固态电解质能够快速可靠地传输锂离子，并且在电池应用中表现出高电化学、机械和化学稳定性。由于iCOFs是新兴材料，团队采用多尺度建模方法，如密度泛函理论和分子动力学模拟，以了解锂离子的传导路径等。基于这些认识，团队将制备LMB的完整电池，并展示其高可逆容量，在稳定的条件下运行800个循环。这些发现充分展示了iCOFs在电化学储能器件中的巨大潜力。成功完成本研究项目将为基于共价有机框架的固态电解质在全固态锂金属电池中的设计提供指导原则。采用全固态可充电电池将使电动车更加强大、安全和经济实惠，最终在香港和其他地区带来环境和经济效益。
项目编号：C6053-23GF
项目名称：拓扑和强相关材料的研究
项目统筹者：罗锦团教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
对材料的电子、磁性和光学性质的研究对推动技术发展起到了重要作用。值得注意的是，半导体研究支撑了集成电路、太阳能电池、激光等的发展。此外，团队对超导体的理解也促进了它们在强电磁铁、超灵敏磁传感器、量子计算电路等方面的应用。
近年来，人们意识到晶体的拓扑性质可用于分类固态材料。就像球和甜甜圈，由于甜甜圈中的额外洞孔而在拓扑上不同，拓扑非平庸绝缘体与平庸绝缘体不同。在拓扑绝缘体中，体态像普通绝缘体一样绝缘，但表面上有独特的导电态。同样，拓扑超导体拥有特殊的粒子，称为Majorana零模式，这些粒子在拓扑平庸的超导体中不存在。这些Majorana粒子对于量子计算具有重要潜力。因此，过去二十年来，拓扑绝缘体和拓扑超导体的研究已成为现代物理研究的核心话题。
另一方面，电子─电子相互作用，也称为相关效应，可以显著改变材料的性质。例如，排斥的电子─电子相互作用可以将金属转变为Mott绝缘体。相反，吸引的电子相互作用可以使金属超导。
在某些材料中，例如最近发现的转角双层石墨烯和转角摩尔过渡金属二硫化物，拓扑和相关效应都是重要的。这导致在这些莫尔电子材料中发现了新的电子相，例如谷极化量子反常霍尔态。本项目的主要目标之一是研究拓扑和相互作用效应重要的材料。
最近，人们发现转角双层石墨烯的许多超导性质与著名的BCS理论的预测有很大偏差。团队提出了一种理论，认为电子的量子度规在决定平带超导体的性质方面起着至关重要的作用。项目的另一个目标是了解量子度规对材料的输运和超导性质的影响。
团队计划研究四个主题，包括（1）莫尔电子材料中拓扑、量子几何和相关效应的研究；（2）高阶非线性霍尔效应的研究；（3）超导二极管效应的实现；以及（4）Majorana的实现。项目将大大增强人们对拓扑和相关材料的理解，并为未来的器件应用奠定基础。
项目编号：C7015-23GF
项目名称：一个用于解码口腔和口咽癌种系突变因果效应的生物信息学平台开发
项目统筹者：王俊文教授
院校名称：香港大学
项目摘要
当病人看诊时，医生会询问病人的家族史，这说明遗传在疾病的发生和进展中扮演重要的角色。种系突变是从父母双方遗传下来的，在人类身体中是易感的，并且可以遗传给后代。随着年龄的增长、饮食以及与周围环境的相互作用，人类基因组的某些部分的种系突变会导致后天的体细胞突变、转录失调等现象，最终引起疾病。本研究探讨在口腔癌和口咽癌（OOC）中，种系突变如何影响这些失调现象。团队将为下列目标产生初步数据：（1）开发新的计算方法来研究种系突变如何导致性体细胞突变；（2）开发多组学方法来研究种系突变如何导致基因的转录失调；（3）开发生物资讯学，统计工具、资料库和软件，以帮助口腔癌和口咽癌研究人员加速生物医学发现。在本项目结束后，团队将在OOC领域建立一个由生物资讯学家、统计学家、外科医生、肿瘤学家、和癌症生物学家组成的团队，共同开发生物资讯、统计学方法，以更好地理解种系突变对疾病的因果关系，使口腔癌和口咽癌患者及家属受益。
项目编号：C7035-23GF
项目名称：整合结构和化学生物学方法研究人体细胞复制前始复合物的组装及其在疾病治疗中的应用
项目统筹者：翟元梁教授
院校名称：香港大学
项目摘要
所有生命体，从简单的酵母细胞到复杂的人体，都依赖细胞分裂的调控来繁殖扩增。在每次细胞分裂期间，基因组的准确复制对于确保每个子细胞继承相同的遗传信息至关重要。真核细胞从染色体上分布的多个复制起始位点（origin DNA）启动DNA复制；每个起始事件都受到严格监管，以确保其基因组的稳定性。这一调控过程的任何缺陷，都可能导致严重后果，包括遗传疾病、发育异常和癌症的发生。因此，阐明人体细胞DNA复制起始的调控机制，对于深入了解相关疾病的发病机理并确定其有效治疗的潜在靶点至关重要。
DNA复制开始于复制起始位点识别复合物（ORC）在染色体上准确寻找和结合起始位点。在酵母中，ORC通过识别特定的DNA序列来确定复制前复合物（pre-RC）的组装位点，从而促进两个MCM2-7复合物被加载到origin DNA形成双六聚体（DH）。然而，人体细胞尚未鉴定出用于ORC结合的共享DNA保守序列。团队此前的研究发现，这一差异是由于人源ORC4亚基中缺失了一段特异的α螺旋。另外，团队最近的研究还揭示了人源MCM-DH直接解旋并打开origin DNA双链形成一个初始的开放结构（initial open structure，IOS）；同时，IOS对于MCM-DH的形成至关重要。有意思的是，该IOS在酵母中并不存在。这些发现表明，酵母和人细胞DNA复制起始的调控机制存在显着差异。尽管过往几十年，酵母细胞复制起始调控的研究已经取得了许多重大进展，但人们对人类细胞中这一过程的了解仍然非常有限。因此，本项目旨在采用尖端的结构和化学生物学技术来研究人体细胞DNA复制起始调控的分子机制。团队还计划针对参与该过程的复制起始蛋白筛选有效的抑制剂，为抗癌药物的开发提供重要基础。预计本项目的成功完成将增进人类对人体细胞复制起始调控的理解，最终造福人类健康。
项目编号：C7046-23GF
项目名称：通过遗传学，转录组学和临床表现研究实现对系统性红斑狼疮的个性化诊疗
项目统筹者：刘泽星教授
院校名称：香港大学
项目摘要
系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫性疾病，其特征是产生自身抗体，导致多重器官炎症，因此通常与患者较高的发病率和死亡率相关。红斑狼疮主要影响女性，而亚洲人的患病率高于白人。SLE患者临床症状是多样性的，且病程和治疗反应都不可预测。SLE根本发病机制虽然尚不完全清楚，但可归因于遗传、免疫细胞失调和环境因素。本项目旨在利用先进的遗传学和转录组学平台剖析SLE疾病的异质性，以检测与患者临床表现相关的基因和表达特征。团队将对2,800名患者进行基因分析；并跟踪400名患者2年病程中免疫细胞的不规则性。这些临床和生物信息学数据将用于构建预测疾病发展和治疗反应的模型，为实现系统性红斑狼疮患者的个性化治疗铺路。
项目编号：C7052-23GF
项目名称：全脑静息态功能性核磁共振成像网路和功能的光遗传学神经调节
项目统筹者：吴学奎教授
院校名称：香港大学
项目摘要
目前神经科学领域的一项首要挑战旨在建立对大脑回路和网路的综合理解，特别是神经群体在不同时间和空间尺度上的相互作用，从而产生高阶功能和行为。然而，目前扰动和检查脑回路/网路的基础脑研究仍然很少采用易于且高度可测量的静息态功能性核磁共振成像网路。这种情况的部分原因是人们对特定静息态功能性核磁共振成像网路如何驱动正常大脑功能和行为，以及透过静息态功能性核磁共振成像测量的功能连结的神经基础的理解并不完全。团队假设，对两个完整且不同的大脑网路（即丘脑皮质和海马皮质）进行直接光遗传学调制的静息态功能性核磁共振成像和行为测量将揭示新的功能见解，并增进团队对特定大脑网路如何驱动功能和行为的了解。这些知识对于指导使用神经调节干预措施来诊断、治疗和治愈以回路和系统层面功能障碍为特征的神经系统疾病至关重要。新的治疗策略也将来自对大脑回路/网路及其基本特性的全面理解。
项目编号：C7074-23GF
项目名称：面向轻质、抗冲击应用的中熵合金（MEA）立方壳点阵超材料
项目统筹者：陆洋教授
院校名称：香港大学
项目摘要
点阵力学超材料是由重复晶胞组成的拓扑有序的三维（3D）架构。力学超材料因其轻质、高强和多功能的特性，在众多工程领域展现出广阔的应用潜力。在这个跨平台的合作项目中，团队将开发一种面向增材制造的设计概念（DfAM），以多维度整合拓扑形状、材料、制造和性能的优势，探索壳点阵超材料的全部潜力。团队将设计一种新型立方曲壳点阵系列，并通过加筋和波纹对其进行增强。先进的增材制造工艺允许团队从宏观到微观跨尺度地制造壳点阵结构，包括先进的微米级激光选区熔化（μSLM）方法以及工艺驱动的中熵合金（MEA）设计策略，以实现轻量化和高抗冲击性能。多尺度的原位力学表征手段将帮助团队全面理解MEA壳点阵超材料的结构完整性、界面质量、微观组织以及动态力学机制。通过跨学科合作，该项目的成功将为探索高性能壳点阵超材料的基本科学/工程问题做出重大贡献，并激励学术界和工业界探索DfAM和力学超材料概念提供新的机会。
项目编号：C7075-23WF
项目名称：大学毕业生过渡至后新冠的工作场所：新冠大流行的影响和适应「新常态」的工作秩序
项目统筹者：ZAYTS O. A 教授
院校名称：香港大学
项目摘要
研究团队先前获得种子基金来探讨新冠疫情大流行对即将踏入职场的大学毕业生在教育、社交和健康方面所带来的影响。本项目将以先前的研究作为基础，并且延伸研究范围到疫情后的工作场所。毕业生在过渡到疫情后工作场所时饱受挑战。他们面临的不单止是恶化的心理健康，并且需要适应持续改变的工作模式与就业机会。本项目亦会探讨粤港澳大湾区（以下简称“大湾区”）为本港毕业生带来的崭新就业机会。团队将会研究如何为在大湾区就业的本港毕业生提供最好的协助与支持。团队将会用混合方法进行研究以制定有效的策略来支持毕业生从大学到职场的过渡期。当中，团队将会向毕业生、职场上的现有员工、以及大学教职员进行访谈并且派发问卷以探讨新冠疫情期间和之后对毕业生所带来的影响。研究中所获得的质化访谈结果以及量化问卷数据将会以社会语言学、心理学以及其他学科的角度进行分析。本项目也旨在让研究参与者融入到项目的各阶段（从项目的设计到实践到研究成果的发表）。团队会继续落成与开发为过渡到疫情后职场的毕业生提供有效的就业、心理健康与培养核心技能相关的资源的一站式网上平台《毕业心智图（Graduate Mindmap）》（graduatemindmap.com）。
项目编号：C7096-23GF
项目名称：可编程RNA假尿苷化提前终止密码子抑制疗法用于治疗核纤层蛋白无义突变引发的心肌病
项目统筹者：谢鸿发教授
院校名称：香港大学
项目摘要
本研究旨在开发一种新的治疗方法，以治疗核纤层蛋白无义突变引发的心肌病。该病由LMNA基因的基因突变引起，会使患者出现心脏衰竭和传导障碍的病症。目前，尚无针对此病的靶向治疗方法。
由香港大学的谢鸿发教授和黄浚嘉教授以及北京大学的伊成器教授组成的研究团队，开发了一种名为RESTART的基因治疗方法。这种基因治疗使身体能够通过绕过提前终止密码子来产生正常的层粘连蛋白。
为了研究和模拟该病，以及测试RESTART治疗的安全性和有效性，研究团队将利用患有核纤层蛋白无义突变引发的心肌病的患者的干细胞和小鼠模型。如果成功，这种方法可以应用于治疗由类似基因突变引起的其他遗传性疾病。本项目有可能为心脏病和其他基因病的新治疗方法铺路。
项目编号：C7098-23GF
项目名称：香港儿童早期发展追踪调查
项目统筹者：文鸣教授
院校名称：香港大学
项目摘要
投资儿童早期发展所带来的持续益处有据可查。随着香港致力成为知识型经济体和创新中心，制定有效的幼儿政策和计划对于培养具有竞争力、创造力和健康的未来劳动力至关重要。近年来，政府加大了对改善幼儿教育的支持力度，更从二○一七／一八学年起推行幼稚园教育计划。然而，迄今为止，香港尚无一个可用于指导幼儿研究、政策和计划的全面且具有代表性的学龄前儿童发展专题大型纵向数据库。
本项目旨在开展和实施香港有史以来首个具有城市代表性的儿童早期发展的大型纵向研究。本项目将通过多学科的努力和协作，融合来自多所大学院校且不同领域的学者团队的专业知识和经验，以全面了解儿童的早期发展及其影响因素。团队将合作（a）设计及推行香港儿童早期发展追踪调查（The Hong Kong Early Childhood Development Longitudinal Study，简称HK-ECDLS），连续3年从100所幼稚园收集共约3,000名学龄前儿童（由3岁开始）的发展信息数据，记录他们的整体发展、情绪和行为状况以及身体健康状况；（b）了解儿童的家庭成长环境，包括家庭结构、家庭关系动态、家庭的整体福祉，以及家庭中的语言环境、学习机会和居住环境等方面；（c）分析家庭成长环境对多方面的幼儿发展结果的影响；以及（d）在研究的第二年设计并实施一项针对低收入家庭儿童的干预研究。
在这个循证决策的时代，是项针对学龄前儿童进行的全面的纵贯研究标志着香港在建立有关儿童早期发展的高质量数据库方面迈出了重要的一步。通过追踪儿童在人生关键阶段的发展轨迹，本项目将为研究人员和政策制定者提供一个宝贵的机会，以识别导致不良的早期发展结果的背景因素，并提出可能的预防和早期干预的策略。是项研究产生的数据与结果将有助于特区政府制定有关儿童健康和福祉、早期教育、家庭动态、和社会福利等相关领域的政策。
项目编号：C7101-23WF
项目名称：儿童专注力失调及过度活跃症之大数据研究平台
项目统筹者：黄志基教授
院校名称：香港大学
项目摘要
儿童专注力失调及过度活跃症（ADHD）是一种影响大脑发展的疾病，也是一个重大的全球健康问题。尽管有治疗方法，但提供有效的照顾仍然困难。如果不加治疗，ADHD可能会引起严重问题，包括学业困难、物质滥用，甚至增加自杀倾向和儿童受虐待风险。团队将开展的ACCORD计划有以下几个目标：（1）根据团队现有的国际的大数据平台，利用从香港、台湾、韩国、新西兰、英国和美国的电子健康记录中提取的数据，评估儿童在使用ADHD药物后是否存在自杀倾向或被他人虐待的风险；（2）研究在香港地区管理ADHD所带来的经济成本；（3）通过定性研究和试点研究分别比较不同ADHD药物在治疗原始患者中的临床效果和成本效益，探索在香港进行实用随机试验的可行性。总的来说，团队的研究旨在改善全球ADHD的患者及其家庭支持，为他们在学校、社交生活和健康方面提供更多帮助。
2023/24年度协作研究金 - 设施/设备
项目编号：C1013-23EF
项目名称：用于材料科学与物理学多模态动态成像的高时空分辨扫描电子显微镜平台
项目统筹者：钟虓䶮教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
高时空分辨扫描电子显微镜（SEM）设施提供各种成像和光谱模式以可视化材料在外部刺激下的动态响应并了解材料在工况下动态功能的物理起源。这对于在广泛的产业部门包括半导体、能源、汽车、化工、环境和信息科技中设备的性能优化至关重要。 在本项目中，团队将建立在香港的第一个高时空分辨扫描电子显微镜设施，用于多学科研究领域中载流子、激子和表面自旋构型的时间分辨纳米尺度成像，同时利用SEM成像和光谱从同一样品区域获取形貌、化学、晶体学和结构等静态信息。这些关联信息为研究材料动态行为及其物理起源之间相关性提供独特视角，进而为改进设备功能建立先决条件。
项目编号：C4049-23EF
项目名称：用于研究基因组景观和宏基因组参与人类疾病的长读和高通量DNA测序平台
项目统筹者：徐国荣教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
在过去的二十年中，高通量DNA测序彻底改变了生物和生物医学科学的各个方面。目前，最流行的长读测序（LRS）系统由两家生物技术公司Pacific Biosciences（PacBio）和Oxford Nanopore提供，它们各自具有自己的竞争优势。2022年底，PacBio宣布推出PacBio Revio系统，该系统将把测序通量提高15倍，并将测序成本降低两倍以上。适时整合PacBio 和 Oxford Nanopore的两个强大的测序系统，将是保持本地大学竞争力的重要一步，并促进香港生物医学研究和生物科技产业的持续发展。在这次协作研究金设备资助申请中，一个由有能力的本地研究人员组成的跨机构团队将领导合作，建立一个迎合这两个LRS系统的共享平台。这个共享平台将向所有有兴趣使用LRS进行研究的本地机构的研究人员开放。
项目编号：C7063-23EF
项目名称：建立用于多学科生命科学研究的高速荧光成像细胞分选系统
项目统筹者：马桂宜教授
院校名称：香港大学
项目摘要
显微成像技术和流式细胞荧光分选术（FACS）是基础研究和生物医学研究中用于单细胞表型分析的两种最重要工具。其中，显微成像技术能高速成像细胞的形态和内部运作，而流式细胞荧光分选术通过利用细胞大小和荧光蛋白标记强度等简单参数对细胞进行快速分选。近十年来，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，该技术可实现以利用多达40种细胞特性对细胞进行高维度分选，分选速度超过每秒10,000个细胞，从而使得每个细胞中获取的信息大大增加。然而，流式细胞荧光分选术类似于透过有色玻璃观察艺术品，仅能使用简单的形态参数进行细胞分离。现有研究表明，大部分细胞表型改变与蛋白质丰度变化无关，而是与蛋白质的空间表型变化相关，例如蛋白质的细胞内定位。能够分选和富集具有感兴趣的空间表型的细胞，研究者将更深入地了解细胞形态和蛋白质定位之间的联系和因果，并有望发现新的生物标记和药物靶点。
最新技术将显微成像与快速细胞分选结合，实现了快速分离出具有微观表型的细胞，弥补了生命科学领域的长期空白。快速分选与高速成像技术相结合，使得基于细胞成像的图像参数（如核易位和不对称分区）进行量化和筛选成为可能。这将进一步允许对具有独特形态或空间特征的罕见细胞群进行广泛的其他功能测试。高通量的荧光成像细胞分选是生物医学研究领域真正的游戏规则改变者，令人兴奋的是，它可以应用于各种细胞模型和组织类型的研究领域。在本项目中，聚集了来自香港各大学的活跃研究人员，将基于图像的高通量细胞分选系统应用于癌症免疫学、癌症干细胞生物学、分子运输和纳米粒子、干细胞和再生医学生物学、CRISPR基因编辑生物学、合成生物学、生物医学工程和心血管研究等各种研究主题，这些研究将涉及不同的细胞模型和组织类型。搭载图像分选系统的光谱流式细胞仪分选仪在香港尚属首创。这将大大提升本地的科研竞争力，为科研人员探索生物医学下一个前沿领域提供助力。
2023/24年度新进学者协作研究补助金
项目编号：C1002-23Y
项目名称：电气化和脱碳化：多端无线即泊即充水上交通运输
项目统筹者：江朝強教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
据报道，一艘重油游轮排放的二氧化碳（CO2）相当于7万辆汽车的排放量，氮氧化物的排放量相当于200万辆汽车的排放量，细尘和致癌颗粒的排放量相当于250万辆汽车的排放量。因此，在于能源危机和环境问题背景下，电动船舶引起了广泛的关注。在零排放和脱碳方面，短程渡轮、拖船和内河船舶对全电池型船舶的需求更大，尤其是在香港。由于航程紧张，停靠时间短，一般需要高功率有线快速充电。但有线充电需要额外人力成本，其操作时间也长，同时有在盐分环境下漏电、腐蚀、触电危险等安全性的问题。因此，本项目提出的多端口即泊即充无线充电系统可以很好地解决这些问题，使系统更加可靠、智能、安全。
项目编号：C1003-23Y
项目名称：电化学锂插层和剥离用于二维过渡金属二硫化物的量产及其在水净化中的应用
项目统筹者：曾志远教授
院校名称：香港城市大学
项目摘要
香港缺乏天然湖泊、河流和地下水资源，因此主要依赖进口淡水。通过过滤海水和废水，使用膜分离技术去除盐和其他污染物，可以解决缺水问题。膜材料对于过滤效率、水安全、成本效益和可持续性至关重要。然而，目前的商业膜普遍价格昂贵，稳定性和可回收性较差。因此，迫切需要发展低成本且可回收的净水膜。本项目旨在开发一种基于过渡金属二硫化物的可重复使用的纳米层压膜，该膜不仅可用于个人便携式或室内净水器，还可用于工业净水厂，为香港的海水、废水处理提供更多的选择。这些膜将为香港和其他地区提供自给自足的海水和废水的过滤手段，作为可持续的饮用水源。
项目编号：C2001-23Y
项目名称：钙钛矿光离子学与感内计算应用
项目统筹者：周圆圆教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
传感器端计算是实现智能传感处理高效硬件的一种可行方法，它可在未来物联网的数目庞大的传感器节点找到广泛的应用。但传感器端计算的当前发展受到了其核心器件—光电忆阻器的性能制约。本项目目标通过探索金属卤化物钙钛矿材料的光离子学，挖掘钙钛矿材料的奇异特性，从而开发高性能光电忆阻器以实现可靠传感器端计算。
传统忆阻器的缺点包括编程随机性、对电信号响应不稳定以及对光信号响应较弱。这主要因为传统忆阻器选用低结晶度状态的金属氧化物和硫族化合物材料，通过在材料本征随机或无序结构中实现氧化还原反应和离子迁移来响应电模拟，从而导致器件的可控性与仿生性不足。钙钛矿作为一类新型离子半导体，可通过光子、电子和离子的多重耦合作用，实现多模态可控仿生行为。同时，钙钛矿材料本身组分丰富多样，亦可通过两种或多种组分复合进一步突破性质限制。这些优点使得钙钛矿忆阻器具有巨大的应用潜力。
集合所需领域的学者，本项目旨在建立一个以钙钛矿忆阻器科学与工程为核心的跨学科研究平台，发展出一系列从原子到设备乃至系统尺度的新科学。具体项目任务主要包括：（1）新型钙钛矿光离子学的基础研究；（2）钙钛矿薄膜结构和忆阻器件的纳米工程；（3）钙钛矿传感器端计算系统的开发。
本项目预期成果的意义不仅在于将促进传感器端计算的进一步发展，推动其现实应用，更重要的是，基于本项目实现的理论突破将对材料学与电子学的学科发展产生长远影响。
项目编号：C2003-23Y
项目名称：联邦图管理和查询：子图搜索、关键词搜索和隐私保护
项目统筹者：黄欣博士
院校名称：香港浸会大学
项目摘要
数据在各个领域的决策中起着至关重要的作用，但面临着爆炸性增长、复杂集成和隐私敏感等挑战。独立组织拥有的孤立数据库彼此不兼容，阻碍多方的协作数据分析。许多实体之间的联系通常被建模为图数据，如社交网络、金融网络和生物医学网络。本项目旨在解决联邦图数据分析的问题，即通过隐私保护机制，在多个图数据方之间进行图查询处理。本协作研究项目旨在开发高效的图联邦分析算法用于子图搜索和子图计数，并通过差分隐私保护进行增强，为联邦图分析系统带来新的技术和理论，从而在图数据库行业和社会产生积极影响。
项目编号：C2004-23Y
项目名称：通过菌株分辨率的完整微生物基因组改进代谢网络重建和代谢谱预测
项目统筹者：张璐博士
院校名称：香港浸会大学
项目摘要
人体肠道微生物群落是人体中微生物密度最高的群落，由数千种微生物物种以不同比例混合而成。微生物基因组在产生微生物代谢物方面起着关键作用，因为它们包含了合成这些代谢物所需的所有基因信息。本项目旨在提升团队对人体肠道微生物群落的理解，特别是其代谢物如何影响健康和疾病。本项目将利用先进的长读长宏基因组测序技术来生成完整且具有菌株解析能力的宏基因组组装基因组。这种策略解决了短读长测序的局限性，后者往往导致碎片化和低分辨率的微生物基因组。高质量的宏基因组组装基因组使团队能够基于大量公开的微生物基因组开发复杂的深度基因语言模型，用于微生物分类注释和基因功能预测。此外，项目将建立一个开源流程来重构代谢网络并预测代谢物组成。这些计算模型将在一项腹泻型肠易激综合征（IBS-D）的横断研究中进行评估。通过对宏基因组和代谢组学数据的深入研究，研究团队希望发现与IBS-D相关的新生物标记物。团队相信本项目的成功有潜力建立一个可靠的计算框架来解释微生物暗物质的神秘世界。这也可以为设计个性化的IBS-D病患治疗方法铺路。
项目编号：C4001-23Y
项目名称：基于预测-个性化方法增强外语教与学效果
项目统筹者：冯刚毅教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
在今天这个互联互通的世界里，语言学习至关重要，特别是学习外语对个人生活、职业发展和社会各领域都带来许多优势。然而，成年人学习新语言面临着重大挑战，而且不同学习者在学习困难和语言发展水平上都有极大的个体差异。现代外语培训方法往往未能考虑到个体学习者的独特需求和特点，导致学习过程和结果都不尽如人意。本研究项目旨在开发一种以预测结果为指导的个性化教学方法，以提高外语学习和教学的效果。团队通过构建和优化预测模型，预测个体学习者未来基于课堂的外语学习表现。根据学习者的预测结果和特点，团队设计定制的语言补习训练方案，然后评估其有效性，特别是对被模型认定为可能在将来外语学习中遇到困难的学生。本项目计划从香港和大陆收集多合作点纵向外语学习数据，包含更多不同背景的学习者样本，以改进和验证团队现有的预测模型，从而提高模型预测准确性和对未见样本的预测能力。团队的预测模型力求识别可能在外语学习中遇到困难的学习者，并揭示他们语言学习和发展特点，以设计有效的定制化指导。定制化训练方法的成功取决于识别个体学习者在不同语言成分和学习过程中的具体困难，并根据他们的认知、动机和语言学习特点提供及时、有效的补习训练。团队的目标是创建一种基于预测的个性化语言训练方法，以提高语言学习效果，理解学习成功的驱动要素，指导教育政策的制定，并在课堂中找到实际应用。
项目编号：C4003-23Y
项目名称：揭示精神分裂症及其预后的整个遗传变异谱：全基因组测序﹝WGS）研究和机器学习方法的预测建模
项目统筹者：苏汉昌教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
精神分裂症和相关障碍影响全球1-3%的人口，是导致残疾的主要原因之一。尽管其遗传性很高，但其原因和遗传基础仍然知之甚少，也缺乏新的治疗方法。基因组研究是揭示精神分裂症和相关障碍的病理的最有希望的方法之一。它可能带来临床上的益处，例如风险预测、疾病亚型划分和新药物。
本项目旨在研究所有可能增加中国人患精神分裂症风险的基因变异，包括罕见变异和常见变异。团队将使用全基因组测序，即对一个人的整个DNA编码进行研究。团队希望找到能够帮助预测谁可能患有更高风险精神分裂症的基因变异，以帮助诊断和实现更及时的治疗。
本项目涉及研究患有精神分裂症、抑郁症和双相情感障碍的人的基因概况，以了解这些疾病之间的相似性和差异性。团队将开发新的统计方法，根据基因和临床特征随时间对患者进行分组，以更好地理解这些障碍的亚型。本项目还将涉及建立机器学习模型，使用临床信息和基因数据来预测精神分裂症的结果。
总之，本项目使用全基因组测序来进一步了解中国人群中精神分裂症和相关精神疾病的遗传学，以改善诊断、治疗和风险预测。
项目编号：C4004-23Y
项目名称：阻断线粒体与细胞核通讯信号作为治疗血管炎症和动脉粥样硬化的新策略
项目统筹者：田小雨教授
院校名称：香港中文大学
项目摘要
心血管疾病是全球死亡原因的头号杀手，动脉硬化是心血管疾病的主要病因。动脉粥样硬化相关的心血管疾病的治疗包括使用降血脂药与降血压药等控制心血管风险因素，现时也还有一些新兴的抗发炎疗法。但是，目前针对逆转斑块生长的非侵入性治疗选择仍然十分有限。在动脉硬化期间，胆固醇、炎性因子等的各种压力信号会引起线粒体功能障碍。线粒体功能障碍会通过粒线体蛋白酶触发细胞核中的综合性压力反应。这种线粒体与细胞核之间信号转导的持续激活很可能对细胞有害，并且可能导致细胞功能失调，参与动脉硬化的病理改变，需要进一步深入研究。
在本项目中，团队首先使用特异性敲除的转基因小鼠，以及基因组编辑的细胞，来研究线粒体─核信号转导的关键分子，调查这些分子在动脉粥样硬化和血管炎症期间的细胞和分子机制。团队也将应用一种针对动脉粥样斑块的纳米颗粒，传递治疗性寡核苷酸，以抑制这些关键分子，并检验其安全性、药理学特性、和治疗功效，从而证明针对粒线体─核讯号通路的这种方法来治疗动脉粥样硬化的可行性。此外，团队还将研究来自饮食多酚的酚类代谢物，是否通过针对这些关键分子，来逆转小鼠的动脉粥样硬化，并进一步研究有心血管保护作用的酚类代谢物产生作用的细胞和分子机制。通过这个项目，团队将强调在动脉粥样硬化过程中，线粒体到核的信号转导在血管细胞中的角色和功能。这些新的关键分子可成为潜在的药物靶点，为治疗动脉粥样硬化心血管疾病，以及衰老和其他慢性病提供可能性。
项目编号：C5001-23Y
项目名称：人类额极皮层在复杂决策中的作用：神经网络建模、老化和强化
项目统筹者：周嘉鸿博士
院校名称：香港理工大学
项目摘要
为什么人类能够做出高度复杂的决策？人脑的哪些特征驱动复杂的决策？为什么这种能力会随着年龄的增长而衰退？有办法阻止这种衰退吗？尽管认知神经科学取得了快速进展，但这些问题仍未得以解决。原因之一是大多数经典研究通常专注于简单的决策问题，因为这些决策问题通常可以直接量化、参数化和控制。然而，这种方法忽略了人脑能处理复杂决策中的能力。
本项目希望解决认知神经科学中的一些重大挑战。其中包括研究人类做出复杂决策的能力、对潜在的大脑机制进行逆向工程、研究这些机制与年龄相关的衰退以及使用大脑刺激来增强这些机制。为了实现这些目标，本项目将采用认知神经科学领域的多种最先进技术进行一系列研究，包括脑部造影、脑部刺激和人工智能。
除了理论贡献外，本项目还将深入了解人口老化所面临的挑战。本项目还将有助于开发基于大脑的方法，以帮助理解和缓解这些决策挑战。
项目编号：C5002-23Y
项目名称：6G蜂窝网络中的感知技术
项目统筹者：刘亮博士
院校名称：香港理工大学
项目摘要
第六代（6G）蜂窝网络将会于2030年左右开始商用。和只能提供通信服务的前几代蜂窝网络不同，6G蜂窝网络的一个前所未有的特点是提供通感一体化业务。具体而言，6G网络中基站所发射的信号将不仅仅被用于向通信用户传递信息，同时还会被用于对环境进行高分辨率的感知。以上感知能力得益于毫米波频段的高带宽以及超大规模天线所带来的巨大天线阵列。6G网络所具有的通感一体化技术将有利于很多对精准感知和高质量通信业务具有很高要求的应用，包括智能交通和智能工厂等。
因为蜂窝网络中通信技术已经十分成熟，此项目将专注于6G通感一体化网络中前沿的感知技术。首先，团队将基于6G通信信号的特点刻划6G感知技术的根本性能极限。第二，团队将提出实际可行的信号处理技术以利用6G信号实现对静态物体进行成像和对运动物体进行跟踪。具体而言，团队将考虑两种情况：（i）一个基站发射信号进行独立的感知；（ii）多个基站利用数据融合技术对它们接收到的信号进行联合处理以实现网络化感知。第三，团队将搭建仿真原型来验证6G感知技术的可行性和有效性。团队最终的目标是将世界上最大的无线通信网络转变成世界上最大的感知网络，使之可以利用6G信号和硬件有效地完成雷达感知的功能。
项目编号：C6001-23Y
项目名称：用于轴突再生的活体蛋白材料
项目统筹者：孙飞教授
院校名称：香港科技大学
项目摘要
当中枢神经系统受损时，轴突很难再生。传统的促进轴突生长的方法是设计材料，作为载体传递生物分子和细胞，以促进生长。然而，这些静态材料往往效果不佳，因为神经系统是一个复杂的动态系统，处于不平衡状态。团队提出了一种合成生物学策略，创建具有非平衡热力学特征的活体蛋白质材料，以促进中枢神经系统轴突再生。这些材料将由各种分子和细胞组成，共同促进轴突生长。本项目涉及来自不同领域的研究人员，有望为相关治疗带来新的思路和方法。
项目编号：C7001-23Y
项目名称：通过活泼亚甲基化合物的不对称转化构建复杂和功能分子
项目统筹者：黄重行教授
院校名称：香港大学
项目摘要
活泼亚甲基化合物是有机合成中一类常见的合成砌块。由于这类化合物全球年产量超过一万吨，便宜易得，因而常常被用来合成复杂的分子结构。虽然基于活泼亚甲基化合物的合成路线可以得到包括维生素、农药以及化妆品活性分子在内的各种精细化学品，但这些产物结构大多较为扁平且非光学纯。在本项目中，团队计划通过不对称催化来挖掘活泼亚甲基化合物在合成高度手性纯及三维立体结构上的潜力。来自香港各高校的合作者将开发及优化一系列过渡金属、有机小分子以及非均相手性催化剂来实现活泼亚甲基衍生物中的酯基、羧酸和氰基的不对称转化。这些催化剂和不对称反应的成功研发有望为手性胺、腈类化合物、氨基酸等重要分子的实验室合成和工业生产带来快速和模块化的路线。
项目编号：C7002-23Y
项目名称：靶向新冠病毒RNA聚合酶复合体的非核苷类抑制剂研究
项目统筹者：袁硕峰教授
院校名称：香港大学
项目摘要
由于在病毒复制中的重要作用、高度的序列和结构保守性、以及人类细胞中缺乏同源物，RNA依赖性RNA聚合酶是冠状病毒的关键可药化靶标之一。可能的药物开发方法包括核苷类和非核苷类抑制剂。由于非核苷类抑制剂具有较强的蛋白结合特异性、化学结构多样性和代谢稳定性，团队相信开发这类抑制剂有潜力产生更强效的抗病毒药物。本项目结合了一个苗头抗病毒化合物ML-18，以及高度创新的全功能化片段筛选方法，以确定新的非核苷类前导化合物。本项目衍生的抗病毒药物采用了与目前临床处方药不同的作用方式，这种作用方式补充了现有的抗新冠策略（如瑞德西韦，莫纳皮拉韦），且可能构成一种具有更高功效的“鸡尾酒”疗法，同时减少耐药性和副作用的发生。
项目编号：C7005-23Y
项目名称：有机离子─电子混合导电材料基础研究及其可穿戴应用
项目统筹者：张世明教授
院校名称：香港大学
项目摘要
可穿戴技术研究因其促进从以医院为中心到以人为中心的医疗保健转变的巨大潜力而达到新的水平。电极技术是可穿戴生物传感器的关键组成部分，从最底层决定了传感质量。然而，当电极靠近人体时，会出现显著的不匹配：人体是有机的、柔软的、离子导电的，而传统电极是无机的、硬的、电子导电的。这些多维度的不匹配导致了人体─电极界面上信号监测质量不佳。
有机混合离子─电子导体（OMIECs）是一种新型导电材料，可助力实现电极与生物组织之间的无缝信号传递。然而，这一领域的研究仍处于初级阶段，有许多未知的知识需要探索。例如，它们的合成、开发和制造仍具有挑战性，因为很难将固有的和互斥的属性结合在一起，例如高混合导电性、可拉伸性和粘弹性。此外，在生物界面上的应用需要这些材料在复杂环境中保持可靠性以及和组织良好的生物相容性。因此，需要及时的、系统的研究以提供可行的材料解决方案。
本项目的研究目标是填补OMIECs材料与实际可穿戴应用之间的知识体系空白。具体目标包括：（1）合成一系列OMIECs并研究其性能对材料介观结构和加工条件的依赖关系；（2）研究OMIECs的机械和疲劳特性，并揭示力学对其材料属性的影响；（3）研究器件性能与OMIEC属性之间的依赖关系，进一步优化性能以满足实际可穿戴应用。
本项目将在材料科学领域创造新的知识，推进下一代可穿戴电极技术的发展。通过升级医疗健康解决方案，造福各个社会领域。