项目名称：基因组差异影响退化性骨骼疾病的个人风险的功能性研究
项目统筹人：谢赏恩教授（港大）
摘要
椎间盘退化症（IDD）可引致腰背痛，并因而在世界各地造成残障和痛楚。IDD是同时受到环境与遗传因素影响的复杂性衰老病，因为椎间盘的机械强度及其缓冲外力撞击的能力的降低和随之产生的结构病变而引致残障。我们对IDD的病理知之甚寥，因此阻碍了新疗法的研制。目前已经了解，椎间盘的髓核结构中的所有各类细胞，均来源于共同的脊索前体细胞。罹患IDD与髓核中出现脊索样细胞的负相关性，提示脊索样细胞的持续出现可能对椎间盘具有保护作用。然而我们对从脊索细胞产生髓核各类细胞的过程及其调控机制仍很不了解。IDD的可遗传性估计高达74%，但目前已经发现的只有很少一部分的遗传风险因子。我们和其他研究团队已经发现3至5个基因为IDD的中度风险因子，但仍有更多有待继续发现。我们面临的挑战就是要确定与IDD有关的遗传因子的功能。基因组的差异究竟如何影响IDD的风险、发生、严重程度及进程？我们假设，影响基因及蛋白质调控的差异可能决定IDD的发生、发展及严重程度，而在此过程中维持髓核细胞的功能至关重要。
我们拥有由蜚声国际的临床医师及基础研究学者组成的多学科团队，并已在以往的合作研究中取得令人瞩目的成就。在本项研究中我们将揭示人类及小鼠椎间盘的基因组生物学原理，并利用我们过去十年在香港所累积的世界上最大型之一的样本库（cohort）来回答前述的重要问题。这一样本库有3500例，均具备完整的DNA样本、脊柱核磁共振成像图、个人及临床数据。我们的目标是阐明由胚胎脊索细胞发育分化为成体髓核各类成熟细胞以后又在IDD中出现退化的过程。我们将从长期纵向追踪研究中取得、分析并整合有关数据，以便确定退化的人类髓核细胞内基因表达调控的改变，并发现罕有的基因差异。我们将阐明维持髓核细胞的关键因子，建立方法将多能干细胞分化成髓核细胞并将其扩充与维持，以及进行椎间盘细胞的功能测试。
通过本项研究，我们将深化有关椎间盘退化的系统生物学知识，了解维持椎间盘健康的信号传导通路，评估有关遗传风险因子对IDD的实际影响，并揭示基因型与表型的关系及其预后价值。进一步将有关知识与临床及环境因子结合，我们将可预测IDD的个人风险，从而提高疾病防治的水平。IDD无药可治，而目前的细胞疗法则面临重大障碍。本项研究的长期应用还包括根据个人的遗传风险辅助设计和改善细胞疗法及其他非侵入性的治疗方案，保护健康的椎间盘免于退化，延缓或逆转椎间盘退化过程。
项目名称：神经系统疾病的干细胞研究策略
项目统筹人：叶玉如教授（科大）
摘要
当前我们迫切需要能够有效缓解神经系统疾病的治疗方法。由于缺少有效的新疗法以及现有疗法的局限性，神经系统疾病对患者、家庭以及整个社会经济都带来了巨大的影响和挑战。而全球老龄化的加剧也使得这一情况迅速恶化。与很多发达国家或地区一样，香港也将面对一个不堪重负的医疗体系。因此，我们非常有必要建立重点研究计划以促进我们对神经系统的认识并探索针对神经系统疾病的新疗法。
再生医学是一个新兴的、活跃的并迅速增长的研究领域。最近很多突破性研究表明，发展以神经干细胞为基础的有效治疗方案来替换脑内死亡/受损的细胞或者诱导脑内细胞的自我修复是一项很有前景的治疗策略。然而在开发出任何有效的临床治疗方案之前，我们很有必要清楚地了解在神经干细胞的形成和分化过程中，各种信号分子以及内在和外在因素之间错综复杂的关系。
本项目旨在通过基础研究和转化研究这两种互补的研究手段，为基于神经干细胞的再生治疗方案的发展提供重要依据。在基础研究方面，我们将首先研究神经系统的形成，即新的脑细胞产生过程中的调控机制。利用胚胎神经细胞形成作为模式系统，我们将揭示调节神经干细胞增殖和分化之间的平衡机制，尤其是神经系统形成过程中细胞不对称分裂这一产生新神经元的关键过程的分子基础。我们还将研究新生神经元分化、成熟以及最终整合到神经网络的内在调控机理。在鉴定了新的信号分子或信号传导途径之后，我们会在细胞和动物模型中检测它们的治疗潜力。在转化研究方面，我们将利用本团队在以传统中药为基础的药物开发方面的优势，运用新的提取方法以及专有的细胞和动物实验模型，鉴定具有神经活性的新分子或中药组分。我们的团队已经成功从中药中获得了多种具有神经活性的先导化合物，因此本项目的策略不仅可行而且前景广阔。
本项目将为发展有效治疗神经系统疾病的新手段奠定基础，有助于提高全球众多患者的生活质量。本项目的研究工作也将促进尖端科研技术的开发，为青年科学家提供培训机会，同时也会加强香港、内地和海外科研机构之间的合作。本项目还将展示香港本地杰出的科研能力、完善的基础设施以及经验丰富的科研人才，以此来推动香港生物医药产业的发展，加强香港在神经再生医学前沿领域的地位。
项目名称：“可持续”照明技术: 从模块到系统
项目统筹人：许树源教授（港大）
摘要
一般而言，"环境建筑"是指人类生活的环境和一切基础设施。前者是指家居、楼宇、社区以至城市。后者是由建筑物内的空调至大型网络，如道路网络和街道照明系统。而可持续发展是基于在可承受能力下，提倡物料循环使用，减少浪费和节能。
照明系统消耗约两成的全球电力，而它的控制电路是电子废物的主要来源之一。近年来随着LED技术的革命性发展，目前市场上新一代LED器件的发光效率和寿命得到显著提高，预计未来将替代能源效率较低的白炽灯和汞基荧光灯。LED技术实际上包括四个范畴，(1) LED器件，(2) LED驱动器，(3) 电源控制及，(4) 照明灯具的散热设计技术。虽然LED已经成功地应用在装饰，信号显示和标牌应用，但是仍有若干因素制约其在通用照明领域的广泛应用。与不断发展的LED器件相比，目前权威研究指出LED技术在通用照明领域的应用瓶颈为"系统"相关技术。 LED"系统"寿命并不是由单一LED器件寿命(一般八万小时)决定,而是取决于"系统"中驱动器的电解电容寿命(一般八千小时)。 LED "系统" 应用瓶颈已经成为当前极待解决的技术。这问题引起LED厂商的广泛关注，并于2012年2月在IEEE电力电子应用会议上展开对LED系统可靠性相关问题的研究讨论。
此项提案是关于照明系统的"可持续发展"（适用于建筑和城市大型基础设施，如道路照明），而这部分消耗了全球两成电力。传统 "Energy Star"重点只在节能降耗的概念，而本项目提倡的"Sustainable Lighting Technology"有三项开创性新原则: （1）节能，（2）产品寿命长和（3）产品物料可循环使用。此提案强调"如果在很短的产品寿命周期内产生大量的有害电子废物，将意味着节能技术是不一定环保"。本项目是一个新型通用LED系统理论，此理论适用于由不同类型器件组成的固态照明系统。通过将LED器件理论拓展至系统级模型，新型的LED系统不仅具有高能源效率和高发光效率，并且寿命超过十年和八成以上产品物料可回收循环使用等优点。本项目将集中研究"系统集成化方案"，包括（1）新型白光LED器件结构和制造工艺，(2)新型无源和有源LED驱动器和控制技术包括电力和色彩调节，(3) 电流平均技术，(4) 新型器件几何分布和热设计， (5) 新一代自冷散热器，从而可使未来的LED系统可满足三项可持续发展要求。
此项目预计会引起理论与工程实践的突破。本项目的成果包括（1）一种新型通用适用于内部由不同类型器件组成的固态照明系统理论，（2）可改善散热效果的新型LED器件结构，（3）具有长寿命和适用于不同规格LED的驱动器，（4）新的设计方法和工具，进而优化新一代的高效能及可持续发展的照明系统，（5）可以取代传统"Energy
Star"概念的新型"Sustainable Lighting
Technology"的原则，并达到大幅降低全球电子废物的目的。本项目产生的显著经济效益将覆盖香港主要照明研究中心和中国南方地区上千间的LED产品制造商。除了上述对工业界产生的经济效益外，本项目也包括对香港研究人员和学生的培训。
项目名称：低本高效、绿色环保的LED晶片系统
项目统筹人：刘纪美教授（科大）
摘要
2011年8月，香港政府在总结过去几年海外经验的基础上，推出了一项关于限制出售能源效率低的白炽灯泡的公众调查（www.enb.gov.hk/bulbs_consult.html）。该调查在2011年11月份结束之前，获得了积极的回应。按照每度电收费1港币估算，香港政府每年可以减少用电量高达3.9亿度，或者说可以节省3.9亿港元的电费，并减少273,000吨的碳排放量。香港政府应该为建设一个可持续发展的环境而做出积极的动作。目前如果全面禁止白炽灯泡的话，萤光灯（CFL）会成为节能灯（EELB）的选择之一。另外一个选择则是目前正在全世界范围内取得革命性发展的固态照明（SSL）。我们应该在香港和全世界范围内为推动固态照明的发展贡献自己的一份力量---通过器件制备技术和封装技术的创新来提高LED的效率。我们在本项LED片上系统（SOC）中所提出的嵌入式积体电路可以显著地提高LED照明设备的效率，并且拓宽了LED的应用范围。因此，我们的技术将大大加快LED照明产品在全世界范围内的普及速度。我们将培养新一代的科学研究人员，并且将会催生出新型的企业，以促进香港向知识型经济的转型。
智慧财产权的价值-经过几十年的研究和开发，LED性能已经取得了突破性的提高（实验室LED效能> 200流明/W，商业LED效能>100流明/W）。然而由于初始成本较高的原因，目前LED照明产品仍然未能为公众所完全接受。并且和汞蒸汽节能灯相比，LED的天然优势-无汞无污染的特性目前并未能完全为公众所认识。另外，目前市场上充斥着很多安全系数不高的LED产品。这些性能低劣的产品也降低了LED产品在公众心目中的形象。从技术上讲，氮化镓基的LED器件具有效率高，寿命长，技术成熟等天然优势，从而成为固态照明产品的不二之选。目前LED的状况很像20世纪50年代的电晶体。大部分LED晶片单独封装，或者组合封装作为一个光源。散热，光学和驱动的设计会大大影响LED的发光效率，从而影响LED产品的性能。我们的目标之一，就是要克服这个问题。利用LED照明和矽基积体电路组合成为一个优化设计的智慧照明系统，并且降低了系统的外形尺寸并且大大降低了制造成本。
世界级的研发团队-我们过去与世界著名的材料和器件科学家进行合作研发，有着非常成功的经验。通过把世界上LED以及积体电路设计方面的专家团结到一起，我们提出了一套跨学科的科研专案，特别要解决“介面技术”方面的难题，从而实现我们的使命。
主题3：加强香港作为地区及国际商业中心的策略性地位
项目名称：提升香港全球竞争能力，打造世界一流金融中心
项目统筹人：Professor Douglas W Arner（港大）
摘要
在20世纪末，香港已成为世界上主要的国际金融中心。金融业是香港发展未来的核心产业，然而现时不论是在中国或全球，金融业正面临着前所未有的挑战。在中国经济发展的大环境下，持续的经济改革和金融发展过程中造就了许多机会予香港的经济发展，但在同一时间给香港作为中国与全球金融体系主要中介人的传统角色带来了重要的问题。同时，全球和欧洲的金融危机引起了探讨有关根本的金融制度问题，包括汇率制度、中国在全球金融发展的位置、人民币在未来的角色及香港在其中的作用。香港基本法第109条反映金融中心对香港经济的重要性和核心性，要求香港特别行政区政府“提供适当的经济和法律环境，以保持香港的国际金融中心地位”。但是，当局目前尚未采取全方位的方式履行这一义务，或考虑其战略意义和实际价值。因此，本研究项目将建立一支包含世界经济/金融、地理、法律以及国际关系的国际专家团队，不仅将分析维持及提升香港作为国际金融中心的基本元素，但也重点讨论香港在中国正进行的金融自由化和经济发展中的角色和作用。