项目名称： 2019冠状病毒病的病毒学，免疫学和流行病学特征
项目统筹者： 潘烈文教授（港大）
摘要
由严重急性呼吸综合症冠状病毒2型引起的2019冠状病毒病预期会变成人类常见的流行病，而且这种病毒未来将继续出现基因突变。我们的多学科团队将研究两个与2019冠状病毒病有关的领域：1) 监测2019冠状病毒的基因和表型变化；2) 调查自然感染或接种疫苗后所产生的免疫反应。此项目将有助于揭示 2019冠状病毒的传播和致病性，并制定针对2019冠状病毒病的疫苗接种策略。这项研究所得的资料将与持份者实时共享，以协助制定医疗政策。
这项研究能巩固我们现时就2019冠状病毒病进行的研究工作。第一个具体目标是通过实验，以识别需要多加关注的2019冠状病毒变异株。我们将使用一系列体外和动物实验模型去研究病毒的遗传和表型特征，而导致表型变化的突变将通过反向遗传方法进一步证实。此外，我们还将使用基因高通量分析技术来了解传播链中的病毒基因组变异。项目的第二个具体目标是研究 2019冠状病毒病的免疫反应，包括由自然感染或接种疫苗引起的免疫反应。在这项研究中，团队将持续跟进曾感染并康复成人和儿童的个案3 年以上，详细调查他们的抗体和T细胞免疫反应，以及他们再度受感染的可能性。我们将评估和比较由自然感染或接种疫苗引发的免疫反应，并使用动物实验模型来开发和优化疫苗接种策略，以增强2019冠状病毒疫苗对预防疾病和防止传播的效果，亦将特别研究病毒基因突变对免疫反应的影响。另外，我们将使用生物信息学方法来识别细胞或血清内的潜在生物标记，并使用这些标记来了解与免疫的相关性，以及开发新的疫苗。总括来说，我们将使用以上的研究结果以及其他流行病学数据来了解香港及其他地区的 2019冠状病毒病的传播。
项目名称： SARS-CoV-2新型冠状病毒的生态学、分子病毒学与致病机理：从临床到实验再回到临床
项目统筹者： 金冬雁教授（港大）
摘要
基于过往18年来我们对冠状病毒的研究与发现，本项目将就有关新冠病毒的生态学、分子病毒学及致病机理的以下三个相互交织的重要课题展开多学科研究，为新冠病毒感染的诊断、预防和治疗开拓新思路，为结束新冠全球大流行奠定科学基础。第一，我们将分析世界上其中一个最大的蝙蝠及其他动物的标本库，就新冠病毒的起源和进化开展创新研究，同时继续发现和研究新冠病毒变异株及其致病性与传播，并阐明新冠病毒在蝙蝠和人类中建立无症状感染的机制。这为本项目的其余两个课题奠定重要基础。第二，我们的研究将揭示新冠病毒进入细胞及复制的原理及多种新冠病毒辅助蛋白的生物学意义与病理作用，并通过正向遗传学筛选发现参与新冠病毒复制与感染的新的宿主依赖和限制因子。最后，我们将展开转化研究，提出新冠诊断、疫苗和治疗的新构思和新方案，实现新冠的早期特异性诊断，研制新冠病毒减毒活疫苗和合成疫苗，并创制针对新冠病毒或宿主的新型药物。
项目名称： 转化新发现的致病机制于难治的新生儿胆道闭锁症的治疗开发研究
项目统筹者： 吕志恒教授（港大）
摘要
胆道闭锁（Biliary Atresia, BA）是一种严重的胆管炎性疾病，每100 000个新生儿中有5-20个罹患该病，在亚洲人群发病率最高。BA诊断过程充满挑战性，偶尔可出现漏诊或确诊较晚。若未能及时诊治，患者最终可因肝纤维化、肝脏衰竭而死亡。葛西手术是BA的一线治疗方式，但仅50%患者胆汁能顺利恢复引流。另外，葛西手术只能解决肝外胆管问题，对于肝内胆管结构异常未能纠正。因此，患者常发生胆管炎及肝硬化，最终引致肝脏衰竭而需进行肝脏移植，但这又同时面临器官短缺及长期免疫抑制等问题挑战。由此可见，BA是一种广泛的医疗社会问题，迫切需要改进诊断及新治疗方式，但其研究进展缓慢，根本原因在于人们对其发病机制认知不足。我们是研究BA大团队，包括一众临床医生与科学家，同时引进一批具有独特专业知识的国际专家进一步强化本团队，引领BA研究、诊断及治疗取得新突破。基于近期我们发表在J Hepatol期刊的重大发现，我们拟继续深入BA研究，运用创新的、最先进的以类器官为基础的平台系统阐明该疾病发病机制的理解，通过基因组学及转录组学技术深入剖析疾病异质性，进行临床前测试寻求BA新的治疗方法。
这些目标将通过多管齐下的方法实现。我们将 1) 使用源自人类肝脏／诱导多能干细胞的胆管细胞类器官、多细胞类型类器官和接种到肝细胞外基质衍生凝胶上的细胞／类器官来评估各种细胞类型的病理生物学作用，如参与旁分泌／指导／基质、毒素、病毒、免疫炎症功能障碍和肝脏纤维化等途径的机制； 2) 将全外显子组（n=400 BA家系血）和肝组织转录组学（n=50）分析与全面的临床／表型信息相结合，对 BA 患者进行分层并发现新的疾病机制； 3) 寻求靶向治疗：使用 BA 类器官作为临床替代物，测试药物在淀粉样蛋白β沉积、纤毛功能障碍方面（前期新发现）的治疗效果；以及对减轻免疫炎症和纤维化的疗效。这些发现可告知临床医生有关患者的分层情况，并为后期进行功能性胆管结构重建的临床试验提供实验依据。综上，通过结合领先的临床专业知识和先进技术，我们将对这一严重的肝脏疾病有突破性的全面认知，推进BA诊断和治疗手段的发展，而该项目的进展也为其他胃肠道疾病的发现研究树立了榜样。
项目名称： 干细胞与微环境互作在组织维持和组织工程中的应用
项目统筹者： 解亭教授（科大）
摘要
人体干细胞具有独特的复制和分化为特定组织细胞的能力，因此支持人体正常发育以及维持组织稳态。基于这一特性，干细胞可以用于治疗许多人类退行性疾病，诸如帕金森病、阿尔茨海默病和 1 型糖尿病。除此之外，癌症中的干细胞也可以复制，对肿瘤生长、转移和复发有重要作用。干细胞的活性随着年龄的增加逐渐下降，这与组织功能退化息息相关。为了充分发挥干细胞治疗人类疾病的潜力，科学家们一直在努力将它们与生物材料支架相结合，从而生成可移植的组织或器官，以治疗退行性疾病。因此，深入研究干细胞发育和衰老的调控对于开发干细胞疗法至关重要。目前来看，充分实现干细胞治疗潜力的主要障碍是我们对组织内干细胞活性调节的机制尚未有足够了解。在这个主题研究计划项目中，我们将利用多个研究模式生物（例如果蝇、斑马鱼及小鼠）来充分全面研究干细胞维持、分化和衰老的分子机制。我们所组建的研究队伍集合了来自香港科技大学、香港大学和香港中文大学的一批优秀研究人员，我们拥有互补的专业知识、成功的合作经验和出色的研究背景。我们将采用先进的基因组、遗传、分子、生化和发育方法，致力于揭示干细胞的微环境如何在分子和细胞水平上控制干细胞行为和功能。
项目名称： 遍布室外热舒适小区的健康韧性城市
项目统筹者： 牛建磊教授（理大）
摘要
城市热岛效应加剧了高温热浪，使城市环境愈加恶化，变得难以忍受。美国流行病学研究表明，高温影响发病率和致死率。就香港而言，高温事件与死亡风险和住院率显著相关。高密度城市居民倾向于减少户外活动，而久坐室内会导致建筑制冷能耗增加。发育行为儿科学研究指出，儿童户外游乐时间与其体重指数和肥胖症存在关系。经系统化设计的“开放街道”被认为可发展成类似沙漠绿洲般的热韧性中心，使城市居民能够重归户外。显然，在全球不可逆转的气候变化和快速城市化的背景下，这类“开放街道”项目的探索和建设具有极其重要的意义。
本团队于先前研究资助局协作研究金(RGC-CRF)研究项目中已证明，即使香港，这一夏季炎热潮湿的高密度城市，其城镇中心也存在室外局地舒适小区（LoCHs“乐场”）。例如，由架空建筑形成的半室外空间，既能遮阳又可引导下沉气流促进通风，对提高行人区热舒适十分有利。我们的研究发现，即使不能改变城市整体气候，也可通过创建遍布各居住区的小尺度局地舒适小区来提高热舒适度。因此，在建筑设计和城市规划早期阶段，运用基于先进风、热和湿度模型的科学微气候设计方法，可以最大限度提高室外热和风的舒适度。而热应力（中暑）风险也能通过优化建筑形态和合理使用植被、水体、地面材料、亭阁及其他机械方法而降至最低。除此之外，乐场设计理念也可运用到重建和其他房地产相关开发项目，在邻区中创建乐场。本项目旨在通过大数据分析和人工智能（AI）技术实现建筑形态和总体规划的“自我驱动”式优化。该优化方法将结合地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM），并辅以精确到行人高度的高分辨率风与热微气候模型。先进的计算能力将被应用到传统建筑设计和规划实践中，以提高当代与未来城市的宜居性和可持续性，及解决气候迅速变化的问题。
项目名称： 发展香港成为全球的绿色金融中心
项目统筹者： 张处教授（科大）
摘要
绿色金融是全球大趋势和学术界的新兴议题，但学术进展落后于业界发展。当中难度在于绿色金融的跨学科性质，需要不同学科的学者通力合作。这个项目集合金融、环境科学、公共政策和技术层面的跨学科学者，前政策制定者和经验丰富的政策执行人员。我们旨在透过一系列共同研究，提升绿色金融的学术发展。研究主题包括 (1) 环境风险对金融市场和金融决定的影响；(2) 气候风险模型及衍生产品；(3) 绿色基建项目的融资；(4) 推行绿色金融技术；(5) 技能提升与人才发展；以及(6) 香港绿色金融政策和规管工具的效用。我们采用「想和做」的方式，与业界伙伴和政府部门合作开发技术原型和概念验证的金融产品。有别于一般实证经济和金融学的「观察员」方式，本项目汇聚学术研究的卓见，以实际执行、参与落实绿色金融工作、提高整门学科的知识水平，并让政府和业界持份者得益。这个项目在性质和规模上均是前所未有的，相关的教育课程和政策建议将提升香港的国际绿色金融中心地位。项目成果同时会推进全球绿色金融的学术发展，意义深远。
项目名称： 探索综合多种模式的测试和预测早期学业成就的方法—中文、英文和数学
项目统筹者： Catherine McBride教授（中大）
摘要
读写和数学能力差异和学习困难的早期预测，是一个全球关注的问题。例如，在香港，多达12.6%的人口有读写障碍；英文和数学学习困难也很普遍。中文、英文和数学的学习受多种因素影响，而这些因素与环境、大脑和基因有关。这些因素通常以复杂的方式互相影响。了解这些因素如何共同影响个人学习有助促进最佳学习发展和预防学习失败。现时，对学业能力进行全面评估主要依靠面对面的个人评估。对于教师、临床专家和家庭来说，这种传统方法耗费人力、成本高昂，使很多有评估需要的儿童无法及时得到宝贵的测试机会。重要的是，及早识别学习困难的风险对于采取最佳补救措施至关重要。以香港当前的教育环境而言，面临新冠疫情这个严重威胁，开发网上、低成本、高效率和易于使用的针对早期中、英文和数学能力的评估工具显得尤为迫切。我们的研究旨在甲) 建立中文、英文和数学学习的多模式緃向模型以及乙) 设计并建立量度儿童在这三个基本领域的表现的网上评估工具。本研究建基于香港华语小学生的大型和全面的数据库之上，受测试儿童包括双胞胎和非双胞胎。这些儿童已经接受了各种认知、语言和学业能力的面对面评估；我们还拥有很多受测试者关于大脑、神经处理、基因和家庭背景的数据。在这项新研究中，我们将邀请更多家庭参与以扩展此数据库。我们还将设计和发展各种中文、英文和数学评估工具的网上版本，并在这些网上测试工具中加入自动评分功能，以提高这些工具的效率，使其能够立即给予测试结果。所有数据（包括基因、家庭和学校背景、人口统计信息、神经和行为能力）将被整合，以检验儿童中文、英文和数学表现的多模式预测因子。这个数据库将会是全球儿童早期学习最全面的数据库之一。我们的数据分析有助于尽早识别高学习困难风险的儿童，以便在最为有效的时候进行补救。此外，通过我们易于实施的工具和丰富的数据库，我们可以最有效地评估每个儿童的学习概况。这样的概况对于为儿童度身定制教学和学习计划至关重要，个体化的设计可以帮助每个儿童最有效地学习。我们旨在通过提供廉价且高效率的学业和认知能力网上评估工具来提高香港的教育质素，以更好地支持儿童、家长、教师和临床专家。
项目名称： 香港人机共生艺术创造平台技术建设
项目统筹者： 郭毅可教授（浸大）
摘要
伴随科技一日千里的发展，艺术与科技的融合颠覆了人们对传统艺术文化的创作、感知与理解，也开启了一个艺术科技（Art Tech）的新时代。
该研究项目立足艺术科技融合的最前沿，透过科学与技术赋能产生的强大力量，根本性地改变人与机器在艺术创造中的交互方式，以推进人与机器共同创造艺术的新方向。长远来看，该项目将为在香港建立一个稳定的、可持续性、充满生机与活力的艺术生态体系作出贡献，进一步探索基于人工智能的艺术科技的基本理论与技术，为城市发展带来新机遇。
该项目为艺术创作与鉴赏提供新的范式，在商业、健康、教育领域产生积极的反响，也会对社会经济带来重大影响。透过汇聚人工智能、认知科学与艺术三大跨学科领域最具经验与学识的专家，该项目力求达至以下三个目标：
- 1. 专为艺术创作而发展的人工智能技术：以认知及生理大数据为基础，把人类的行为经验数据化，开发艺术创作的崭新的人工智能系统。
- 2. 艺术科技的展示与传递：透过开发沉浸式互动XR媒体平台，为观众参与及艺术表演和教育提供全新的艺术内容表达及传递模式。
- 3. 平台的开发和应用：把以上发展的技术综合凝聚，探讨艺术与科技相互融合的潜力，以期望达到以下成果：
- (1) 创意项目：发展一批艺术创意项目，以验证和完善所研发的新技术，并与世界各地分享。
- (2) 研究剧场：打造一个世界水平的人工智能艺术创作平台，在艺术科技领域中，寻求开创先河的技术突破。
- (3) 人工智能艺术与政策网：建立区域最全面的人工智能艺术网络，完善香港连接全球的艺术科技发展生态环境。把握全球文化发展的重大趋势和香港艺术科技发展的重要先机，艺术科技将会改变香港的艺术生态与文化创意产业，为香港及大湾区社会、经济、教育发展创造新的文化产业奇迹。这项目将提供一个成熟有力的跨学科发展方向，帮助我们应对「后疫情时代」所面临的严峻挑战，站在一个全新的、更高远的层面上，为香港社会文化发展与经济增长带来新机遇。