主题1： 剖析、预防及治疗疾病
项目名称： 胃肠道癌症中的微生物群：机理探究和临床应用
项目统筹员： 于君教授（中大）
摘要
胃肠道癌症，包括胃癌和结直肠癌，是香港和中国内地的主要致命癌症之一。由于诊断时多已为晚期、对治疗缺乏反应以及治疗抗药性，胃肠道癌症的临床疗效仍不理想。该领域的研究对于探寻可向临床转化的解决方案、挽救众多生命至关重要。
越来越多的研究表明，肠道微生物群——即肠道中的微生物（包括细菌、病毒、真菌等）——在胃癌和结直肠癌的致病机制中扮演着关键角色，并具有重要的临床应用潜力。本项目团队作为胃肠道癌症微生物群研究的领军团队之一，首次发现了胃癌和结直肠癌进展过程中肠道微生物群的变化，并鉴定出可促进癌症发展的新型「有害」菌，以及能抵御胃肠道肿瘤的「有益」菌。此外，团队率先将粪便细菌作为生物标志物（可测量的指标）用于胃肠道癌症的无创检测，并将益生菌（有益菌）用于癌症预防。
基于团队在国际领先的专业优势，本项目的研究目标是：（1）深化对肠道微生物在胃肠道癌症发病机制中作用的理解；以及（2）将新研究发现转化为基于微生物群的胃肠道癌症预后（预测患者疾病发展、风险或存活率评估）及治疗工具。
本项目涵盖四个目标，涉及基础发现与转化研究。在发现阶段，我们将首先利用最先进的技术平台，以单细胞解析度绘制胃癌和结直肠癌中肠道微生物群的变化图谱，鉴定促进或抑制胃肠道癌症形成的关键微生物。其次，我们将全面测定所鉴定微生物的功能，并在相关胃肠道癌症模型中阐明其分子作用机制。这些发现将为下游转化研究奠定基础，包括开发结合人工智慧辅助演算法的微生物标志物组合，以精准预测胃肠道癌症患者对治疗的反应；以及开发益生菌、后生元（由有益菌产生的生物活性化合物）和噬菌体（能感染并在细菌内复制但非侵害人体细胞的病毒）作为新型疗法，用于预防胃肠道肿瘤，并增强现有肿瘤疗法的疗效。
总括而言，本项目是一个结合胃肠道癌症基础研究与转化研究的跨学科项目，不仅将产生兼具转化价值和经济价值的知识产权、培育科学人才，更将香港打造为国际微生物组生物技术产业枢纽。
主题1： 剖析、预防及治疗疾病
项目名称： 新一代骨科植入物的研发与临床转化：固定、促再生和疗效智能监测一体化
项目统筹员： 秦岭教授（中大）
摘要
人口老龄化是全球面临的共同挑战。预计全球65岁以上老龄人口将突破16亿，而香港更被列为全球「老龄化程度最深」的城市，预计至2050年，65岁以上人口占比将高达40.6%。老龄化与骨质疏松症、脆性骨折，以及骨坏死（骨枯症）密切相关，可导致关节畸形、功能障碍、造价高昂的关节置换及高死亡率相关并发症。为此，我们成功建立了专业产业化平台，致力于制造含镁的骨科植入物、进行第三方厂商检测及临床试验预先登记工作，并聚焦于新型骨科植入物的临床转化，为股骨头骨枯症及股骨颈骨折提供治疗方案。目标对象不仅涵盖香港，更延伸至中国内地和全球市场。
为实现上述目标，本主题研究项目将聚焦以下三方面：
（一）创新含镁骨科植入物对于股骨头骨枯症与股骨颈骨折的临床转化：通过获取第三方检测报告，并与受托临床研究组织合作开展多中心随机对照试验，以取得中国国家药品监督管理局（下称国家药监局）颁发的第三类医疗器械注册证书。在未来五至六年内，我们将实现新一代临床骨科植入物的临床转化，实现从当前解剖复位向功能康复的跨越式转变，以促进更快、更优质的骨折愈合和避免翻修手术。与此同时，我们将积极筹备美国食品药物管理局（FDA）「突破性器械」认证及其规范的510(k)上市前申请。本项目旨在取得两项国家药监局第三类医疗器械注册证书，继而在香港完成产品注册登记，并推进FDA 510(k)申请及欧洲合格 (CE) 认证的探索工作。
（二）机制研究：我们将综合运用组织透明化、无衍射光片成像及单细胞时空转录组学等前沿技术，深入探究镁植入物植入后组织再生的细胞与分子机制，阐明镁降解与骨折愈合增强过程中的组织交叉对话机制。项目的基础研究将产出高水准学术论文，为临床转化奠定理论基础，并为向国家药监局及FDA申请「突破性器械」认定提供有力的科学支撑。
（三）智能骨科植入物的研发：我们将开发融合人工智慧（AI）技术的智慧骨科植入物，通过拟合愈合曲线与患者资料，即时监测骨折愈合进程，尤其通过评估愈合初期修复品质，对潜在的延迟愈合或骨不连情况发出预警，以便及时进行临床干预。本研究方向将通过多学科协同创新，推动骨科诊疗水准的整体提升，切实改善患者治疗的预后情况。
主题2： 建设可持续发展的环境
项目名称： 新型非常规铜基催化剂的制备用于CO2转化高附加值化学品的规模化生产
项目统筹员： 张华教授（城大）
摘要
燃烧化石燃料所释放的二氧化碳是导致气候变化的主要原因之一。当前，太阳能和风能等可再生能源的使用越来越普遍，但这些能源的间歇性特征限制了持续稳定的电力产出。利用可再生能源产生的电力，将二氧化碳转化为有价值的化学品和燃料是一项具有前景的解决方案。此策略不仅有助于减少碳排放，更可将可再生能源以有用的化学品形式储存起来。铜作为催化剂具有独特的能力，可以将二氧化碳转化为较复杂且高附加值的多碳产品，例如乙烯、乙醇、醋酸盐和丙醇。这些产品的经济价值高于一氧化碳或甲烷等基础化学品。然而，目前的铜基催化剂仍面临多项重大挑战，包括效率不足、在实际操作条件下稳定性不够理想，以及难以在工业所需的高生产效率下选择性地生成目标产品。
本研究项目旨在通过开发具有非常规结构的新型铜基催化剂来克服上述挑战。我们将设计并制备单原子、双原子、特殊合金，以及负载在其他材料上的复合催化剂。这些新材料预计能大幅提升二氧化碳转化为有价值化学品的效率和选择性。为加快研发进程，我们将结合机器学习、电脑模拟和实验测试，建立一个智能反馈系统，让电脑先预测和设计有潜力的催化剂，然后在实验室进行制备和测试，再将实验结果反馈给电脑以优化未来催化剂的预测和设计。此外，我们将使用先进的实时观测技术，观察催化剂在二氧化碳转化过程中的实际工作状况，从而深入了解催化剂结构与性能之间的关系。本项目的重点在于提升整个系统的能源效率。通常，在另一电极上会进行产生氧气的反应，浪费大量能源。本项目以更有用的反应，例如将醇类、酸类或生物质转化为有价值的化学品，来取代产氧反应。这种“配对电解”方法使整个反应过程更具经济效益。最终，我们的目标是开发出能在高生产效率下可长期稳定工作的催化剂和原型电解槽装置，为香港实现2050年碳中和目标提供可行的技术路径，同时也为全球可持续能源和碳管理作出贡献。
主题2： 建设可持续发展的环境
项目名称： 智能人工光合作用
项目统筹员： 王连洲教授（理大）
摘要
如果二氧化碳不再只是排放负担，而能在阳光下变成可储存、可运输的洁净燃料，将会为应对气候变化提供新的途径。大自然早已给我们启示：绿色植物每天利用阳光，把二氧化碳和水转化为维持生命的能量物质。
本研究项目「智能人工光合作用」希望向大自然学习，建立一个利用阳光回收二氧化碳的新型研究平台。项目会结合人工智能、先进材料、自动化实验和太阳能光热反应器设计，发展「设计—制备—测试—学习」的闭环系统。人工智能会协助筛选和设计有潜力的材料；自动化系统会快速制备和测试材料；先进仪器会帮助研究团队了解测试反应过程；所得结果再反馈给人工智能，指导下一轮优化工作。
项目的主要目标是利用太阳光把二氧化碳和水转化为绿色甲醇等液体燃料。甲醇是液体，较氢气更容易储存、运输和使用，未来可望用于低碳航运、可持续燃料供应和绿色化学品生产。研究团队亦会发展模组化太阳能板式反应器，朝着高效率、高选择性和长时间稳定运作的目标推进，探索由实验室研究走向未来应用的路径。
主题3： 加强香港作为地区及国际商业中心的策略地位
项目名称： 香港的人工智能商业风险管理研究
项目统筹员： 田丰教授（理大）
摘要
人工智能正迅速改变香港企业的营运方式。人工智能带来效率提升和新机遇，但同时亦带来新的风险。例如，员工可能在未经批准的情况下使用生成式人工智能工具，人工智能生成内容可能散播虚假资讯，而部分职位亦可能被重塑，甚至被取代。本研究项目将制定一套实用、以证据为本的人工智能风险管理框架，协助香港企业安全而有信心地采用人工智能。
本研究包括四个部分。首先，我们将全面了解香港各行业公司及员工如何使用人工智能。我们亦会开发新方法，以识别企业报告及分析员报告中未经授权使用生成式人工智能的情况，并研究此类使用如何影响投资者获得资讯的质素。
其次，我们将评估企业采用人工智能所带来的风险，重点关注合规风险及营运风险。我们亦会研究生成式人工智能如何促进错误资讯的传播，以及各地政府可如何规管此类风险，例如规定必须清晰标示人工智能生成内容。这类透明度措施有助减少人工智能相关的错误资讯，并增强投资者对香港股票市场的信心。
第三，我们将研究人工智能如何重塑香港就业市场，包括不同职业需求的变化，对企业雇用情况的影响，以及人才跨境流动的情况。
最后，我们将与业界合作伙伴每年进行前瞻性研究，以预测新兴人工智能风险。综合所有研究成果后，我们将推出一套为香港度身订造的人工智能风险管理框架，并为本地企业提供一项开放取用的人工智能风险管理服务。
主题4： 促进对香港起重要作用的新兴研究及创新项目
项目名称： 突触之城：人工智能驱动之城市紧急应变与救援
项目统筹员： 汪建平教授（城大）
摘要
香港作为一个高度密集的城市，道路、渠务、电力、通讯和交通系统紧密相连。当面对台风、暴雨、山泥倾泻或火警等灾害时，一个局部的故障很容易引发连锁反应。例如，道路水浸会耽误消防车和救护车救援；隧道火警可能同时烧毁附近的电缆或通讯线路。在处理这类大型事故时，各机构（如政府部门、公用事业、交通营运商）需要花费大量时间去人手核对资料、确认装备和协调路线，惟灾情瞬息万变，此举往往会耽误应变行动。同时，虽然各方手握有价值的现场数据和预测模型，但由于涉及私隐、商业机密和操作安全考量，这些原始数据无法直接整合至一个中央数据库中。
为了填补这个沟通与协调的缺口，本项目提出了 SynapseCity，一个人工智慧驱动的开放平台。其最大的特点是各机构不需要交出自己的原始数据。在平台中，每个获授权的机构都会配备一个专属的「AI智能体」，这个智能体只读取该机构内部的资料，并理解其职责与工具。在保障私隐的前提下，各个AI智能体会在后台互相交换「评估结果」和「预警资讯」，而不是直接分享原始数据。此举有助前线指挥人员更早地掌握全局，洞察风险上升的领域、统筹可调配的跨部门资源，以及厘清哪些事项仍需进一步核实。
SynapseCity 平台将安全与私隐放在首位。敏感的内部资料、操作逻辑和专业模型（如渠务水力模拟、物流调配工具）会继续留在原机构伺服器内。资料拥有人可以自由设定规则，规范自己的AI智能体可读取及分享的资讯内容。此外，考虑到网络在灾害期间可能出现拥塞或局部受阻，本研究项目特别研发了紧急通讯支援技术，确保各AI智能体在极端情况下仍能交换关键讯息。这让公营和私营伙伴（如巴士公司、电力公司）均能够在将营运与法律风险降至最低的前提下，为救援协作贡献其专业领域的知识与经验。
SynapseCity 最核心的突破，在于破解城市危机管理中长期难以兼顾的两件事：一方面，各机构必须保护资料私隐、专利知识和操作安全；另一方面，面对重大灾害时，各方需要即时协作、共同判断。SynapseCity透过去中心化的AI智能体，把政府部门、公用事业、交通营运商及私营伙伴的跨领域情报，快速整合成可执行、可解释且能挽救生命的应变与复原方案，从而减少在分散的数据与流程中进行重复沟通与多方核实的需要，这赋予前线团队极高的行动灵活度。本平台虽然首先针对香港山坡密集、易受海岸灾害影响、交通繁忙和基建高度互依等城市特点而设计，但其模组化、多智能体及私隐优先的架构，可逐步扩展至其他高密度城市。长远而言，SynapseCity 不只是香港的应急工具，更是一套由分散运作迈向整合协作、由被动应对提升至韧性治理的全球城市范本，利用去中心化AI守护关键基建和市民安全。
主题4： 促进对香港起重要作用的新兴研究及创新项目
项目名称： 面向先进AI算力芯片模组的三维集成供电技术
项目统筹员： 汪涵教授（港大）
摘要
随着全球对 AI 数据中心基础设施的需求快速增长，其用电量正呈指数级上升，迫切需要更高效能的供电技术。AI 数据中心的传统供电架构在效率、散热管理及集成密度方面已面临重大瓶颈。本项目提出基于三维集成架构的高能效 AI芯片供电解决方案，结合氮化镓（GaN）功率半导体器件、三维集成、微型化被动器件、先进电力电子技术及新型冷却技术。主要创新点包括：在三维仲介层架构中实现硅基驱动电路与氮化镓功率器件的单片异质集成；通过新材料和三维结构设计，将被动器件尺寸缩小五倍以上；以及开发集成微流体冷却的碳化硅（SiC）仲介层实现高效热管理。
本项目旨在为 AI 数据中心芯片模组实现高效能的多千瓦级供电技术，将功率转换损耗降低 50% 以上，并推动 AI 与高性能计算供电技术的范式转变。本研究项目对本地及全球未来 AI 数据中心基础设施均具有重要意义，预期实现具有高经济价值的核心技术突破，并与全球领先半导体制造商建立紧密合作。研究成果将为未来 AI 数据中心持续提升计算性能，同时提升电能使用效率，并为其可持续发展开辟新路径。
主题4： 促进对香港起重要作用的新兴研究及创新项目
项目名称： 发展和评估人类与人工智能有效交互的能力
项目统筹员： 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，正改变青少年学习、解决问题和创造作品的方式。尽管学校和家庭已广泛采用这些工具，但其对学习成效的实际影响仍缺乏实证研究支持。虽然人工智能可以提升生产力和表现，但也引发了人们对其过度依赖的忧虑，并可能导致作品表面上看似完美，实则掩盖了使用者对相关知识理解不足的事实。这些产出会营造一种「能力错觉」，导致学生高估自己所知，并降低他们对人工智能的回应提出疑问或监控自身理解程度的可能性。要辨识并回应这些具误导性的讯号，取决于学生的自我调节能力(regulatory capacity)。此能力使他们能够监察自己的理解、判断作品品质，并决定何时依赖人工智能，何时维持自身的努力。对于9至15岁的学生而言，培养此项能力尤其迫切，因为此阶段正是发展自我调节能力的关键时期，亦适逢他们日益增加独立使用AI等数位科技。
本主题研究计划探索性项目的使命，是为理解和加强高效人机互动的自我调节能力奠定基础。本探索性研究将与香港的学校合作进行，对象包括9至15岁的学生、教师及家长。我们将：(一）对学生、教师和家长进行问卷调查，并进行系统性的文献和政策审查，以了解现行实践、识别实际需求，并为未来的研究与实践提供参考；(二）利用数码学习环境收集初步数据，了解学生在解决问题和共同创作时，如何调节自身与人工智能的互动；(三）确立利用数码学习环境所记录的数据，来评估学生与人工智能互动期间自我调节能力的可行性；(四）与教师和学生组成共同设计小组，以开发学习任务、教学方法、评估实践以及技术支援需求。
本探索研究项目将汇聚跨学科团队的专业知识，涵盖教育学、心理学、评估、学习分析、人工智能、人机互动 (human-computer interaction) 及伦理学等领域等领域。凭借团队在校本研究、数码学习环境、教育评估和共同设计方面的丰富经验，本项目将构建识别自我调节能力的模式，并通过真实的学习任务来测试其评估方法，为后续的纵向研究计划准备所需的测量工具、任务、技术以及学校合作伙伴关系。本项目将为教育实践、教育评估、技术开发和政策制定提供参考，同时加强香港在人类学习和人机互动研究领域的领先能力。