多输入多输出雷达目标个数检测与定位的先进信号处理
香港首席研究员: 苏庆祥博士 (香港城市大学)
内地首席研究员: 黄磊博士 (哈尔滨工业大学)
雷达是无线电探测与测距系统的简称。作为一种新兴技术, 多输入多输出(MIMO)雷达采用多个空间分置的发射机和接收机分别同时发射探测信号和接收目标反射信号; 透过对目标反射信号作联合处理, 以完成目标探测, 定位及成像等重要任务。常规的相控阵雷达只能发射单一的波形信号。相反, MIMO雷达的发射天线能够同时发射多个独立的相互正交信号。透过波形分集, MIMO雷达具有比相控阵雷达更优的识辨能力(即可以识辨更多的目标)和更高的空间分辨能力(即可以分辨更相近的目标)。这最终带来信号检测与参数估计性能的显著提升。然而, 为了使得 MIMO雷达由理论概念走向实际应用, 我们还需要解决很多具有挑战性的关键技术问题。譬如, 如何在低信噪比或小样本情况下实现最优检测和估计。此外, 多维雷达数据的处理涉及到庞大的计算量, 因此减少算法的复杂度也是我们的主要任务之一。
本项目的目标是研究先进的信号处理方法, 透过采用MIMO雷达信号所具有的特殊结构实现快速精确的目标个数检测和定位。具体来说,我们将采用随机矩阵理论研究MIMO雷达目标检测,
采用子空间技术和张量代数实现目标定位算法研究。 针对各种MIMO雷达应用模型,
我们将对本专案所提出算法的性能进行分析和评估。
用固体中电子及核自旋进行量子计算及量子仿真之理论与实验研究
香港首席研究员：刘仁保教授 (香港中文大学)
内地首席研究员：杜江峰教授 (中国科学技术大学)
量子计算机将标志信息技术新时代的来临。当今量子信息研究的中心课题是可扩展量子计算机之物理实现。在各种可能的选择中，固体自旋系统是最有希望的系统之一，因为它稳定，易于集成，并且与现有的纳米技术兼容。有相互作用的多体系统之量子仿真是量子计算研究的初衷，目前仍是一个最具挑战性的任务。
本项目的目标在于结合理论与实验之努力，利用固体中电子及核自旋实现少数几个量子比特之量子计算及量子仿真。固态系统中量子计算及仿真的几个重要问题是：在复杂的固态环境中，如何保护量子相干性和操纵高保真的量子门，以及如何扩展系统和控制设计。本项目将会结合理论及实验来试图解决这些问题。我们将（一）在噪音环境中利用电子及核自旋设计并实现一个和两个量子比特的量子门，包括自旋比特的非阿贝尔几何操控；（二）利用固体中的少数几个自旋比特，加上脉冲磁共振技术，设计并实现小规模的量子算法，以及模拟量子相变；（三）设计基于自旋系统的固态量子计算机的扩展技术。
本项目研究的具体系统主要是基于碳的固体材料，特别是金刚石。因为轻元素材料的自旋轨道耦合很弱，所以碳材料在室温下还具有很长的自旋相干时间。实验技术包括脉冲电子?磁共振，固体核磁共振，和光学探测单个自旋的磁共振。本实验组已经完整掌握了这些技术。理论方法包括纳米系统中的自旋动力学的多体理论、量子相变的量子信息描述、少体自旋系统的精确解、相干性保护的动力学退相干理论、以及自旋系统的几何操控。本理论组对这些理论工具的发展都做出过重要贡献。
长远来看，本项目将会为固态自旋系统中的可扩展量子计算的发展铺平道路。另外，本项目之研究还可以为高精度磁共振谱带来技术革新。
可信云计算的组件设计，在线评估，与动态优化技术研究
香港首席研究员：吕荣聪教授 (香港中文大学)
内地首席研究员：王怀民教授 (国防科技大学)
云计算基于互联网，以按需和共用方式向用户提供服务。云应用通常规模巨大，包含大量广泛分布的组件，如何确保其可信性，是亟待解决的核心问题。针对该问题，本专案从云服务品质预测与失效防范、云服务线上评估与故障检测、基于容错与信誉的系统动态优化等方面开展可信云计算的理论和关键技术研究，并设计实现可信云计算平台原型系统。通过研究，将使可信云应用的构建更为简单高效，为推动我国云计算研究和产业的发展产生推动作用。
大规模城市场景三维建模理论与方法
香港首席研究员：权龙教授(科技大学)
内地首席研究员：陈宝权教授(中科院深圳先进技术研究院)
大规模城市场景三维建模在城市规划、国土测绘、智能交通等诸多领域发挥重要作用，本项目在合作双方原有分别基于图像和三维点云进行城市场景建模的研究基础上，采用移动数据采集平台加载主动、被动传感器快速获取城市场景多源数据，并基于多源数据融合深入研究大规模城市场景分割分类及场景中建筑物、植物等重要物体的高精度三维重建。本项目旨在发展新的基于多源融合信息的大规模城市场景三维建模理论与方法，为城市三维数字化奠定理论与技术基础。
大规模数据中心的功耗最小化和资源利用最大化
香港首席研究员：李波博士(科技大学)
内地首席研究员：刘志勇博士(计算技术研究所,中国科学院)
项目摘要数据中心资源利用率低下直接导致了其性能低下和大量能源消耗。本项目旨在研究提高数据中心资源利用率和能耗效率的 理论与技术，我们拟通过对当前数据中心工作负载动态特征的刻画与分析，研究资源利用率和能耗效率内在关系和最优化，构建可同时兼顾资源利用率和能耗效率的多目标最优化体系框架和相应模型，在此基础上，设计实际的任务分配、调度以及虚拟机迁移算法，从而提高数据中心的能耗效益、资源利用率和性能。
内源生物分子光化学特性的基础和应用研究
香港首席研究员：瞿佳男教授(科技大学)
内地首席研究员：罗毅教授(合肥微尺度物质科学国家实验室( 筹) , Bio-X
交叉科学部)
本项目是涵盖光学物理、化学、生命科学和工程等多学科的交叉科学研究。最近，本项目的合作双方成功地探测到血液内运输氧气的载体蛋白质血红蛋白的双光子激发萤光，并基于此发展了免标记活体微脉管双光子激发萤光显微镜。我们这个概念性的新发现将为血液疾病和紊乱等相关的医学诊断技术的发展，以及生物成像用的新型萤光探针的设计带来重大冲击。通过本项目，我们将充分探讨和优化血红蛋白多光子萤光特性。设计和合成具有类似于血红蛋白分子结构的新型生物成像探针。该探针适用于常规的激发光源和探测系统，同时具有类似于内源性血红蛋白的无毒特性。
骨髓基质细胞分化为雪旺细胞 - 体外诱导的规范化及其在髓鞘再生中的应用
香港首席研究员：岑国欣教授 (香港大学)
内地首席研究员：敖强博士 (清华大学)
本课题最终的目标是能够把成人骨髓基质细胞(BMSCs)于体外终端分化为雪旺细胞,并种植于轴向引导结构的新型壳聚醣神经导管中,以期用于修复自体中枢或周围神经的缺损。目前常用可溶性生长因数诱导骨髓基质细胞(BMSCs)所得的"雪旺细胞样细胞"(SCLCs)表型不稳定,传代之后出现去分化现象。经我们初步研究,已成功利用大鼠胚胎背根神经节(DRG)神经元与SCLCs共培养,达成取向稳定的雪旺细胞。透过合作研究把该等雪旺细胞种植于仿生神经修复导管,我们亦成功促使大鼠坐骨神经缺损得修复。
要把大鼠骨髓细胞的诱导方案过渡到人源骨髓细胞以应临牀需要,必先解决替代大鼠DRG神经元、能够提供诱导信号的感觉神经元的人源问题。因此本课题目标(一)就诱导人源多能干细胞(iPSCs)成为感觉神经元，并利用这些感觉神经元替代DRG神经元,与人源BMSCs衍生的SCLCs共培养，界导人源SCLCs进入表型稳定的成熟雪旺细胞命运。目标(二)重点就人源BMSCs衍生的成熟雪旺细胞如何种植在具有轴向引导结构的新型壳聚醣神经导管中，用以接驳大鼠坐骨神经断端,促进神经髓鞘再生及功能恢复。目标(三)是要在胚胎大鼠（E14-15）DRG神经元中，辨出感觉神经元膜蛋白和有关的效应分子，作为生物工程制定感觉神经元代细胞的起点。
本课题是建基于香港方面的首席研究员(岑)及共同研究员(陈)联同北京方面的首席研究员(敖)协作努力的成果。自2007-2008
年, 又2009年, 北京清华大学敖强博士先后两次到香港大学医学院与岑国欣教授、陈应城教授课题组合作研究。适藉岑国欣教授的课题组研究出由大鼠BMSCs衍生SCLCs并诱导大鼠SCLCs进入表型稳定的成熟雪旺细胞命运,有助促进髓鞘再生。敖引进其壳聚醣神经导管,
并于港方以Matrigel 水凝胶基质结合大鼠BMSC来源的雪旺细胞填充到壳聚醣管中，构建组织工程化人工神经修复导管，进而修复大鼠坐骨神经12
mm 的缺损。陈应城教授课题组采用神经电生理学, 配以检测行为学、组织形态学等指标，全面评价和比较不同动物组间神经再生的速度和质量。因此,我们这组合拥有的优势是将人源BMSCs衍生的成熟雪旺细胞应用于临牀修复自体中枢或周围神经的缺损。
FOXM1维持人源胚胎干细胞多能性和基因组稳定性的作用研究
香港首席研究员：丘国明博士(生物化学系/李嘉诚医学院/香港大学)
内地首席研究员：谭拥军博士(生物医学工程系/生物学院/湖南大学)
多能干细胞具有自我更新和分化成不同类型细胞的能力。人类多能干细胞系(hESC)的建立和体细胞重编程为多能干细胞(iPSCs)的实现，为个性化的细胞治疗和再生医学奠定了坚实基础。要充分发挥多能干细胞的治疗潜能，必须充分了解干细胞多能性及其基因组稳定性维持的分子机制。
转录因数FOXM1参与增殖细胞和再生细胞的细胞周期调控，缺失FOXM1的细胞不能进行正常的有丝分裂、并表现出染色体不稳定性。本专案中方谭拥军教授课题组发现FOXM1参与小鼠P19胚胎癌细胞的多能性维持，提示该因数在多能干细胞中存在重要功能。该研究发现，FOXM1直接调节多能性相关因数OCT4；维持FOXM1表达能阻止多能干细胞的分化并保持多能性相关因数OCT4、NANOG和SOX2的表达。另外，中方课题组还证实，DNA损伤信号通路增强FOXM1的蛋白稳定性、随后FOXM1诱导DNA修复基因转录而刺激受损DNA的修复，说明FOXM1是DNA损伤后维持基因组稳定性的参与因数。本专案香港大学丘国明教授课题组最近证实，在小鼠成纤维细胞增高FOXM1表达，可引起Bmi-1的表达上调并抑制p19Arf-p53信号通路，从而抑制氧化应激引起的衰老损伤。
依据项目申请人双方的研究结果，可推测FOXM1可能参与人源多能干细胞的多能性相关基因和DNA修复基因的调节，是维持人源多能干细胞正常功能的关键因数之一。为验证这一假设，我们将研究转录因数FOXM1 在人源干细胞多能性和基因组稳定性维持中的关键作用：1，通过增高FOXM1 的表达，确立其对人源干细胞H9维甲酸诱导分化过程的抑制作用，并研究FOXM1能否提高iPSC的产生效率；2，建立H9干细胞氧化应激与DNA 损伤模型，通过检测γH2AX, 53BP1和TUNEL水准，探讨FOXM1 维持干细胞基因组稳定的功能；3，纯化H9干细胞中FOXM1 相关的蛋白复合物，通过质谱分析确定FOXM1 互作蛋白，描绘出干细胞中以FOXM1 为中心的蛋白互作调节网路。本研究将提供FOXM1参与维持人源干细胞多能性和基因组稳定性的新证据，将为干细胞技术优化与应用提供理论基础。
异钩藤碱促进细胞自噬和保护神经细胞的功能研究
香港首席研究员：李敏博士 (香港浸会大学中医药学院)
内地首席研究员：马龙教授 (中南大学医学遗传学国家重点实验室)
异常蛋白聚集体在脑内的堆积是神经退行性疾病的重要病理特征。自噬是细胞内蛋白质和细胞器质量控制、衰老细胞器清除的主要途径之一，是降解蛋白聚集体的一种有效途径。通过自噬途径降解神经细胞中的致病蛋白聚集体，已经成为一种治疗神经退行性疾病的新策略。前期研究中，我们从中药中分离出一种自噬诱导剂----异钩藤碱。我们发现异钩藤碱可以在神经细胞株（N2a, SH-SY5Y 和 PC12细胞）、原代神经元和果蝇上诱导自噬发生，并且加快神经细胞中野生型和突变型alpha-synuclein单体、alpha-synuclein寡聚体以及alpha-synuclein/ synphilin-1聚集体的降解。鉴于自噬在神经退行性疾病中的保护作用，我们的发现提示异钩藤碱也许会成为一种治疗包括帕金森病在内的神经退行性疾病的有效药物。
本次研究将完成以下目标：
1. 应用动物模型，通过表型分析确定异钩藤碱在诱导自噬及神经保护中的作用
2. 研究Beclin 1蛋白复合体在异钩藤碱诱导的自噬中的作用机制
3. 筛选异钩藤碱引起自噬的分子靶点及相关调控基因
为了达成目标，我们将在转基因小鼠上测试异钩藤碱诱导自噬及神经保护作用；检测Beclin-1在异钩藤碱诱导自噬中的作用；通过化学-蛋白组学研究，确定异钩藤碱的分子靶点，并且在线虫上寻找调节异钩藤碱作用的基因。
这些结果将帮助我们阐明异钩藤碱在神经细胞中诱导自噬的分子机制，并且为把异钩藤碱开发为神经退行性疾病治疗药物提供科学依据。
用基因编码的中和抗体阻断爱滋病毒的感染
香港首席研究员: 陈志伟 (香港大学李嘉诚医学院爱滋病研究所)
大陆首席研究员: 周保罗 (中国科学院上海生命科学研究院)
经过二十七年的努力，目前仍然没有预防和根治爱滋病的疫苗和治疗方法。因此，我们需要探讨全新的方法和策略。因为用疫苗诱导抗HIV的中和抗体非常困难，我们建议改良中和抗体基因以达到阻断病毒感染和传播的目的。我们准备在这个专案中研制两种基因编码的中和抗体策略。第一种叫做锚定中和抗体，它可以在细胞表面表达并阻断HIV进入CD4+
T细胞。最近利用HIV辅助受体CCR5缺陷的细胞成功治愈了一名爱滋病患者，为这种策略提供了直接的依据。第二种叫做分泌型中和抗体，这种抗体和天然中和抗体类似，但允许我们进一步优化基因以促进中和抗体的表达和释放，对有效阻断HIV感染非常重要。在猴子研究中，低含量的2G12中和抗体就可以完全保护病毒经粘膜的传播，也为第二种策略提供了科学依据。因此我们提出假说，结合这两种策略将产生更强的协同效应，不但可以阻断HIV的感染和性传播，还可以减少针对中和抗体耐药病毒株的出现。为了验证这个假说，我们提出了两个具体的研究目标：第一，在转导的TZM-b1细胞上验证两种策略的协同作用以及阻断多种HIV亚型的假病毒和临床分离株的效果。第二，在转导的人T细胞系和原代细胞上，验证两种策略的协同作用以及阻断多种HIV亚型的SHIV和临床分离株的效果。我们希望通过本项研究找到有效的HIV治疗和预防的新策略，为中国乃至世界所用。
同种抗原性特异性Treg诱导人源化小鼠及灵长类动物免疫耐受的实验研究
香港首席研究员：涂文伟博士（香港大学）
内地首席研究员：陈刚博士（华中科技大学）
器官及骨髓移植现被广泛地用于治疗器官衰竭和恶性及非恶性血液疾病。虽然免疫抑制药物的使用提升了移植物的存活，但慢性排斥仍然影响其长期存活。同时这些药物非特异性地抑制免疫反应，可产生不良副作用。所以，于移植中最理想的情况为诱导对异体抗源的持续特异性耐受并且只使用小量或不使用传统的免疫抑制药物。抗原特异性调节T细胞通过抑制致病性免疫反应，于维持免疫耐受中担当重要的角色。于动物中，抗原特异性调节T细胞的过继转移能防止如移植物抗寄主疾病和异体移植物排斥等由异体抗原引致的T细胞反应，并同时不影响寄主的整体免疫能力，提示以抗原特异性调节性T细胞为基础的疗法可有效防止这类疾病。近期，我们发展出一套简单和具有成本效益的创新方法于体外利用异体CD40活化B细胞刺激T细胞去快速地诱导并产生大量具有功能的人类抗原特异性调节CD4 T细胞。本研究，我们拟研究由CD40活化B细胞诱导的抗原特异性调节T细胞于人类化小鼠移植物抗寄主疾病和非人类灵长类动物的肾脏移植手术中的治疗效用，并且界定其中的机制。此研究可提高对人类调节T细胞于体内免疫耐受的角色的认识，并发展一套更可靠和更具成本效益的疗法去防止移植物抗寄主疾病和异体移植物排斥，以加速调节性T细胞为基础的疗法于人类中的应用。
中国农村燃煤家庭室内大气颗粒物中有毒元素与多环芳烃的健康影响
香港首席研究员：黄铭洪 (香港浸会大学生物系及裘槎环科所)
内地首席研究员：刘文新 (北京大学城市与环境学院)
本项研究将根据农村家用能源类型不同将在五个区域开展。其中云南省宣威县由于常使用发烟的生煤而成为肺癌的流行区；贵州省贵定县和陕西省安康县的农村家庭主要用煤作能源物质。北京和香港城区家庭由于主要用液化气、天然气和电
来取暖和做饭而被选作对照区。
该研究借助于实验室分析和调查问卷相结合的方法，研究中国农村燃煤家庭的室内大气品质状况，以及室内空气、粉尘和
悬浮颗粒物中有毒微量重金属、多环芳烃、及其羟基和硝基取代衍生物的浓度状况。另外，燃煤家庭室内尘埃和颗粒物对人体暴露细胞系的毒性影响也是该项目的研究重点之一。
新型全热交换器的传热传质机理研究
香港首席研究员：牛建磊教授 (香港理工大学屋宇设备工程学系)
内地首席研究员：张立志教授 (华南理工大学化工所)
研究一种用于空调新风热湿回收的新型全热交换器的传热传质机理，该全热交换器采用一步法制备的非对称透湿膜和交叉三角形波纹板流道。
研究内容包括用分形理论建立非对称醋酸纤维透湿膜的传热传湿模型；用傅立叶频谱分析方法与大涡模拟研究交叉三角形波纹板流道在过渡流状态下的流动与对流传热传质规律，以及建立非对称透湿膜与交叉三角形波纹板流道耦合的全热交换器的总传热传质数学模型。
利用所建立模型，研究该全热交换器强化传热传湿的手段和方法，实现新型全热交换器热湿回收效率显著提高，?到显热效率0.8，潜热交换效率0.7以上。
石油烃厌氧生物降解产甲烷的热动力学和微生物生态学基础
香港首席研究员：顾继东(香港大学)
内地首席研究员：牟伯中(华东理工大学)
能源及石油短缺是当前国际上面临的严峻问题。我国已开发的油田已经历长期的注水开采，经过"三次"采油后，仍有大约30%－50%的石油滞留地下有待开发。地下藏油层是一个缺氧/厌氧的环境利于产甲烷菌生长。在产甲烷条件下，芳烃厌氧生物降解的可行性已经得到证实。有关产甲烷条件下烷烃的生物降解，实验表明以十六烷为碳源富集培养沟渠污泥过程中可以产生甲烷和CO2；但是，到目前为止，仍然没有分离到纯菌种来进行相关生理生化功能及热力学的研究，在产甲烷条件下藏油层菌群组成及其结构演替方面的研究也很少。石油烃（芳烃和脂肪烃）生物降解生成甲烷的的生化过程需要多种不同微生物参与生物降解转化的不同环节，这些微生物包括发酵菌，产乙酸菌和产甲烷古菌。只有这些微生物之间密切合作才能完成将烷烃转化为甲烷的过程。然而，到目前为止，仍然缺乏对这个过程中所涉及的微生物生态和生化学反应热力学基础的认识。
利用微生物的作用，将油藏中难以开采的石油烃原位降解转化为天然气(甲烷)，再以天然气的形式开采出来，从而大幅度提高油气资源的利用效率和开采水平，获得无需后处理的清洁能源；或者，作为战略资源就地储备，是当前国际研究的前沿课题。油藏是一个巨大的地质生物反应器，其中含有复杂而多样的微生物群落，这些微生物的协同作用能够提高烃降解转化为甲烷的产量和速率；本项目合作双方近年来的研究表明，以油田产出液为接种物，分别以烷烃和原油为碳源在产甲烷条件下富集培养，在培养过程中检测到甲烷的产生。产甲烷条件下，烷烃的初始活化是由在烷烃碳链上添加富马酸、无机碳羧化作用、或其他的反应引起的。由于烷烃只有被降解成小分子有机物
(不超过2个碳原子)，才能被产甲烷菌直接利用产生甲烷，所以，这个初始反应机制的研究对深入认识烷烃生物降解产甲烷过程非常关键。
发货人和运输公司之间运输服务采购新方法论的研究
香港首席研究员: 林良才教授 (香港城市大学)
内地首席研究员: 王帆教授 (中山大学)
由本项目主要负责人开发的适用于各种方式的交通服务采购平台已经在许多跨国公司得到广泛的运用。在此基础上,本项目的研究目标是通过对该运输服务采购平台的改进以开发出新的关于采购和销售货运合同的理论或方法。在本研究中,我们将首先开发有创新性的报价-模拟/优化-议价循环的方案。此外, 还将研究报价-基准循环兴模拟/优化-需求-费用分析循环的检验, 目的是使得运输服务采购流程的评价更为便利。
智慧均一胶体体微囊的研制及其在药物释放中的应用
香港首席研究员：魏涛教授 (香港中文大学)
内地首席研究员：马光辉教授 (中国科学院过程工程研究所)
胶体体微囊（colloidosomes）是由一些自组装胶体粒子构成外壳而中空的微尺度胶囊。近年来，它们已被应用于药物可控释放，个人护理产品，农药和化妆品领域，并引起了广泛的关注和研究。
尽管关于胶体体胶囊的实际应用案例已有所报导，它们作为药物释放载体的应用却仍然十分有限。其原因大致有以下三点：第一，之前的报导的大部分胶体体胶囊是通过将有粒子自组装油水介面的乳液进行相转移的方法来制备的，然而此方法易导致微胶囊的损坏从而降低产量。第二，已有的胶体体胶囊体系均具有高穿透性，往往无法完全保护内部包埋的药物而使药物在到达目标部位之前已损失掉。第三，现有报导的胶体体胶囊体系的粒径分布过宽，此缺点使其无法实现活性药物成分的精确定量的填埋控制。
此研究提案将通过使用粒径均一的复乳作为范本的思路来发展制备智慧胶体体的新方法。首先，我们可通过膜乳化技术得到粒径均一，且由具有pH响应的纳米粒子稳定的水包油包水的复乳。这些通过不可逆吸附作用而被稳定在两层水油介面上的纳米粒子，可有效的阻止内外层水相的相互融合，从而可在移除油相时成功保护内层包埋物。这是由表面活性剂和高分子稳定的复乳无法做到的。更重要的是，在移除油相之后，这两层由纳米粒子覆盖的介面将复合成一个统一坚固且具有pH响应的外壳，继而形成可响应，且具有双层纳米粒子的胶体体微胶囊。复乳和最后胶体体微胶囊的粒径可由膜乳化技术中膜的孔径进行精确控制。我们将会对该胶体体胶囊的穿透性，机械强度和响应性进行进一步调控和研究。最后，我们将利用体外和活体实验来验证和实现其作为药物（例如：胰岛素）载体的应用。
该项目的完成将不仅能成功提供一个普遍，行之有效的药物载体方案，并且可为进一步研制新型口服型药物载体试剂提供方法和思路。
典型持久性有机污染物和重金属在珠江三角洲城郊农田生态系统的大气沉降与扩散交换
香港首席研究员：李向东教授(香港理工大学)
内地首席研究员：张干博士(中国科学院广州地球化学研究所)
农田土壤中有毒污染物质的积累将使土壤品质下降,并可能危及农产品安全和区域人体健康。由于受到城市高强度人类活动的影响，城郊农田土壤最易于发生有毒化学品污染累积。对一些重要有毒化学品进入农田的机制和强度进行深入研究，无疑是正确评估城郊土壤的品质演变趋势的重要科学基础。
大气沉降是有毒化学品污染物质进入城郊农田的主要途径之一。持久性有机污染物(POPs)可通过（干、湿）大气颗粒物沉降、雨水溶解沉降，以及气态扩散交换（对POPs而言）等过程进入农田土壤。区域气候条件，和地表下垫面类型及其因耕作过程所发生的变化，均可能引起有毒化学品向城郊农田的大气沉降在机制和强度上发生显著的变化，但是，目前我们对这些可能变化的发生规律和规模，还缺少系统的研究，和对一些科学问题的深入认识。
珠江三角洲经历了近三十年的高速发展，已成为举世瞩目的城市群和全球制造业基地，其城郊农田土壤品质演变和作物食品安全，也受到广泛关注和重视。由于电子制造业高度发达，珠三角环境日益受到溴代阻燃剂(BFRs)的污染，而早期的农业使用也在土壤中残留了有机氯杀虫剂（OCPs）污染。珠三角还具有典型的季风控制下的热带-亚热带气候环境，尤其是典型的干冷-湿热的季节性水-热因数组合。因此，在珠三角开展城郊农田大气POPs与重金属沉降规律的研究，兼具典型性和迫切性。
拟申请专案将针对有机氯农药 (OCPs) 和溴化阻燃剂 (BFRs)及重金属在珠三角地区的城郊生态系统的大气--介面交换行为开展研究。首先，我们将对城郊农田生态系统大气溴化阻燃剂，有机氯农药和重金属的干湿沉降，实施为期1年的观测，探讨珠江三角洲亚热带季风气候下的季节性水热组合特征对目标污染物在典型城郊农田生态系统上的大气干湿沉降机制与化学组成的影响。其次，根据水稻耕作过程所伴随的下垫面及组合变化，系统采集土壤、农田水、大气、水稻植株，和水稻植株冠层下空气与沉降等样品，综合研究季节性水稻种植方式对水稻田生态系统污染物的大气--地表交换的影响机制。最后，补充对农田灌溉水、农田退水、所施用农化产品的样品，估测灌溉与退水量、生物质（水稻秸杆）移除量和农化产品施用量等因素的影响，分析这些样品中的BFRs和重金属含量，进一步结合模拟实验所得到的表观消解速率，计算珠三角典型城郊农田生态系统（水稻田、蔬菜地）中BFRs和重金属的输入、输出通量，建立相应的生态系统BFRs和重金属的收支模型，估算其在土壤中的累积速率。该专案的研究成果将有助于加深亚热带地区的城郊农田生态系统持久性有机污染物和重金属生物地球化学过程和动态的认识，及其对土壤品质和食品安全的潜在影响。
应用微流方法设计及制备先进功能材料
香港首席研究员：温维佳教授(科技大学)
内地首席研究员：秦建华研究员(中科院大连化学物理所)
功能化微球的设计、合成制备是微粒体系统发展的重要方向，在物理、化学、生物和医药等领域具有重要应用前景。本项目拟以具体应用目标为导向，以极具发展潜力的微流控系统为平台，以微通道液滴操控为技术手段，通过微流控系统集成微阀等多种功能单元的集成，
开展核型、壳型及核壳复杂构架的功能化微球的设计和可控制备研究，并将其应用于光催化、药物缓释和病毒等领域，为开展功能化微球研究以及复杂结构的构筑、调控与应用提供一种重要的技术平台。
具有聚集诱导发光特性的新型荧光探测传感器
香港首席研究员：唐本忠教授(科技大学)
内地首席研究员：李振教授(武汉大学)
传感器的研究具有重要的理论意义和巨大的实际应用价值，不少高性能的传感器已经在环境监测、食品检查、交通安全、医疗诊断等方面发挥巨大的作用。本课题拟在双方多年工作和合作研究基础上，进一步加强合作，探索基于聚集诱导发光性能的新型传感器分子，包括化学传感器和生物传感器分子，重点在于提高灵敏度和选择性，获得可检测重要研究对象的高性能传感器及检测方法，总结结构与性能之间的关系，并积极探索其商品化途径。
纳米多孔金属的力-电-化学介质多场耦合效应研究
香港首席研究员：张统一教授(科技大学)
内地首席研究员：乔利杰教授(北京科技大学)
材料的表面应力（应变）特性对材料表面化学驱动、吸附、催化、腐蚀、力-电交互作用以及与尺度有关的各种材料行为中起着至关重要的作用。我们利用纳米桥和纳米多孔金属，从理论和实验上来研究纳米材料的电化学和尺度有关的力-电-化学介质耦合特性，为建立纳米多孔金属的力-电化学耦合行为的非线性热力学理论奠定基础。这将促进热力学理论和纳米技术的发展和并对微传感器的应用会产生重要影响。
湍流热对流中浮力和惯性力尺度平衡的实验研究
香港首席研究员：夏克青教授 (香港中文大学)
内地首席研究员：周全教授 (上海大学)
本项目将在Rayleigh数区间109<Ra<1011内，实验研究湍流热对流系统中不同尺度上的浮力和惯性力之间的平衡关系。我们将通过在不同空间尺度上的速度增量和温度增量的同时同点测量，系统研究并揭示湍动能从大尺度向小尺度级串传递的动力学机制。我们还将在不同Ra数下实验测量局部Bolgiano尺度LB(x)和局部Kolmogorov耗散尺度 LB(x)的空间分布。
在实验测量技术方面，我们首次将高精度镭射多普勒测速技术（LDV）和高精度空间多点测温技术结合起来以实现速度和温度的同时同点测量。凭此，我们可以在湍流热对流系统的惯性子区内的不同尺度上直接研究浮力和惯性力之间的平衡关系。本专案的研究将为"Bolgiano-Obukhov（BO59）标度律是否存在于Rayleigh-Benard湍流热对流系统中？"这一长期困扰人们的问题提供一个直接可靠的实验检验。
浮力驱动湍流是自然界中普遍存在的一种非常重要的湍流类型，我们的研究结果将揭示浮力驱动湍流中湍动能和温度涨落从大尺度向小尺度级串传递的物理本质。