第四轮主题研究计划获资助之研究项目摘要

主题1:促进健康
项目名称: 探讨流感病毒、宿主和环境各种因素对流感传播和病理的影响
项目统筹人:裴伟士教授 (港大)

摘要

流行性感冒严重威胁全球公共卫生,造成流感大流行的病毒源自动物,大流感出现的时间难以预测,但它的出现可于数星期内散播全球。季节性流感尽管为可预测的季节性传染病,却可造成显著的发病及死亡。香港作为世界性的交通枢纽,亦位处传染病高发的地区,多年来承受着此新兴和再现传染病的威胁,例如1997年爆发的H5N1禽流感; 2009年的H1N1流感大流行及2013年的H7N9禽流感。

我们过去通过参予大学教育资助委员会的卓越学科领域计划,已成功建立了一支跨学科流感研究团队,团队过往在本地和国际公共卫生事务上有相当的贡献。现时,我们将要探讨流感学上两个非常重要的课题:

一) 流感病毒从动物传染人和在人与人之间传播的主要生物因素;
二)防御或 引致严重流感病情的免疫调控机制。

我们旨在确认病毒、宿主和环境范畴上,使动物流感病毒适应及转移到人类中生长和传播的因素。此研究项目将加强我们对流感大流行和动物流感的风险评估能力,并提升全球对流感大流行的应变能力及建立以实据为基础的流感防疫措施。我们亦会研究流行性感冒于家庭及医院中的散播情况,从而了解人类季节性流感病毒传播的因素。这些研究将有助了解流感病毒传播的成因及建立以实据为基础的措施,藉以减低流感病毒于社区及医院中传播(例如在医院中建立设备更完善的病房及隔离病房) 。

现时的医学尚未能完全掌握流感病毒感染之后宿主的免疫反应,这些反应其中可具有保护或伤害能力,我们的研究将确立这些具保护或伤害性的免疫反应。最近,我们发现了γδ1-T细胞及先天免疫受体TLR-10抵御流感病毒的新免疫机制。我们将会对以上及其他的免疫机制作出系统性的研究。

了解流感病毒对肺部造成急性损伤的成因,从而设定崭新的治疗法,可有望对治愈严重流感有新的方向。

此计划是由香港大学、香港中文大学及香港科技大学所组成的跨学科研究项目,它不但可加强国际公共卫生,同时亦能提供高质素的研究及知识产权。此外,此计划可向本地和国际机构提供实时数据作全球卫生政策研究,并培养下一代科研人材,以维持及加强香港在流感研究上的领先地位。


主题1:促进健康
项目名称: 神经脊干细胞及相关疾病的遗传学和功能基因组学: 先天性巨结肠症
项目统筹人:谭广亨教授 (港大)

摘要

先天性巨结肠症 (HSCR) 是导致新生儿肠梗阻最常见的原因之一。 这种疾病的发病率在中国最高 (中国人 1.4/ 5,000活产婴儿对白种人1/ 5,000名活产婴儿),当中以男性的发病率较女性为高。 病因在于神经脊细胞在发育过程中发生问题,继而影响肠神经系统的神经元和神经胶质细胞的分化,令肠道蠕动受阻。 HSCR是一种复杂的疾病,遗传和环境因素影响程度不一,从而导致不同的表型。 其遗传危险因素和详细的底层机制,包括对男性偏差的原因,尚不清楚。 要了解这个疾病,第一步我们和其他研究人员已经确认了对肠道神经系统发展有关的多个重要基因。 这些基因以一个网络形式运作,从而控制神经脊细胞分化成各种肠道神经元和神经胶质细胞。 当它们的运作不正确,便会导致 HSCR。 然而,这些基因并不能解释所有病例或不同类型的HSCR。

因此我们估计,尚有些未被确认的基因组变异体影响?肠神经系统的神经脊细胞和细胞中的基因调控网络。 目前的挑战是要识别这些遗传因素,从而更准确地了解它们如何调节肠神经系统的形成,其故障如何导致HSCR,并综合取得的知识去建立模式和理解这个疾病,包括男性偏差的原因。 要做到这一点,我们将使用最新的技术从特定的患者提取干细胞,称为诱导多能干细胞,这些干细胞携带与原病人相同的基因突变。 另一方面,我们亦会利用疾病的小鼠模型去研究在体内,以及在培养的细胞中所发生的变化。 我们已经研发了携带特定的突变的转基因小鼠去剖析调控途径中的不同基因的作用。 作为一个国际公认的多学科团队,拥有临床医生和科学家成功的合作历史,我们具备下列的基础去应对挑战 : 一)独特的HSCR患者的纤维母细胞和诱导多能干细胞的细胞库,来自超过700个中国HSCR 患者的DNA样本,和全面的临床数据及部份患者的基因组数据 ; 二)完善的疾病小鼠模型 ; 和三)在统计遗传学,基因组生物学,生物化学,发育遗传学和干细胞生物学的专长。 我们将鉴定与HSCR相关的新的遗传变异。 透过使用携带不同突变的诱导多能干细胞,我们将可确定不同基因在神经脊细胞发展成神经元和神经胶质细胞的过程中的作用。 通过整合这些人体模型系统和他们的动物复本所得出的信息,我们将测试发病机制的假设。 从本研究中,我们将获得有关HSCR生物上的新认识,可用作更准确地诊断巨结肠病患者和危险分层,以改善预后和加强手术后的临床效果。 我们的长远目标是要促使HSCR的临床诊断模式的转变,容许病人分层护理和奠定新的重建治疗基础。 这将改善患病儿童以及有机会诞下或照顾患病儿童家庭的生活质素。


主题2: 建设可持续发展的环境
项目名称: 可容纳大量可再生能源的可持续电力输送结构
项目统筹人:山大卫教授(港大)

摘要

本项目旨在研究电力传输系统的可持续性问题。许多国家和电力企业集团都已经承诺,在2020年之前,要把可再生能源的发电量提高至总发电量的20 %甚至更多。我们已经清楚,能源的可持续性将涉及到一个能够将所生产的能源进行充分传输的网络(即电网系统)整体。这样的能源供给系统和电网系统的组合,能为当前形势严峻的、可能后果惨重的环境污染和气候变化等问题的解决作出重大贡献。进一步来讲,可持续性问题却没有合适的解决方案。香港,一个拥有众多岛屿、高楼,与可再生能源正在得到快速发展的中国内地联系紧密的地方,同时也树立了节能减排方面的宏大目标;正因如此,她需要自行研究自身的这些问题。由于未来的能源安全问题需要结合排放目标进行考虑,所以开展这项研究刻不容缓。人们已在认真考虑更多地使用可再生能源,包括离岸风能(和市场需求管理)。而一个电网系统的正常运行,既涉及到一系列复杂的有关能量、功率的平衡过程,又要同时实现对电压、频率、线路功率等系统变量的调控,还要在遇到干扰时保证系统的安全。

这些将通过系统控制(以及市场)的层面来达成。为了更高程度地使用可再生能源, 这些过程都需要重新设计,因为天气因素会造成电能供给的变动。世界各国政府早就开始研究这个问题的答案:可再生能源发电到底可以达到多少比例?但是我们也应该考虑以下问题:与之相应的能够实现成本效益、能够应对今后几十年中的变化的电网网络结构是怎样的?发电的波动性带来的系统稳定性问题很可能是所有这些问题的制约。而我们的研究,正是旨在建立一个电力传输系统结构,以及合适的信息和控制系统,它可以克服所有上述局限,并可长期持续发展。

为了维持电网频率的稳定性,需要达到电能生产与负载需求的实时平衡。传统模式是需求主导生产,数以百万计的分散用户的需求靠少数几家大型发电厂调整供应来满足。但是这种模式并不适合太阳能和风能发电所具有的分散和变动的特性。因此,我们提出带有自适应性的生产主导需求的新模式。在这个新模式中,负载设备通过需求响应和负载控制等程序,起到了平衡电网的整体供求和维护系统良好运作的作用。因此,未来的智能负载,将会采用先进的电力电子设备,以及控制和通信系统,使自身对动态的供电和变化的环境条件具有自适应性。

来自电力系统、电力电子技术、计算机网络和控制技术等关键研究领域的国际知名专家将领导四个研究团队。研究人员将在各个具体项目中展现专长。通过均衡综合这些领域,我们的目标是建造一支具有独一无二科研实力的队伍,为珠江区域及其周边地区的未来工业发展带来支持。本团队的研究工作将基于几项颇有前景的高度原创的新理念,即:(一)电气弹簧,(二)颗粒建模与控制,(三)自适应网络(与通讯,控制和安全相集成)。我们还将与其他专家和团队携手合作,努力打造香港在电力资源的可持续发展这一至关重要领域的核心地位,并进一步造福中国内地的更多地区。


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: 为香港提供21世纪的医疗服务 - 构造一个品质与效率驱动的服务体系
项目统筹人:陈友华教授(城大)

摘要

在全球各国医疗服务的提供过程中高成本,低效率和低品质的问题广泛存在。在这些方面香港也未能幸免,为病人提供的医疗服务的品质远未达到理想的程度。例如在香港,即便对于某些常规手术,病人也需要等待18个月才能在公立医院中获得服务,而这种情况并不罕见。与此同时,人口的老化正进一步恶化这种状况:香港65岁及以上年龄的人口将很快达到总人口的15%,而这个比例正以每年一个百分点的速度增长。针对这些问题,本专案的目的是帮助香港构建一个以品质和效率驱动的医疗服务提供系统。这个系统将以数据数据分析为基础,与互联网时代相融合。本专案的研究计划建议对以下两个备受关注的方面进行深入研究:(1)医院资源的规划,(2)医疗服务大数据的分析。这两个方面的研究都围绕一个共同的主题:"运用可承受的资源,提供更优质的医疗服务"。 本计划书的创新点包括:通过商业服务的创新来解决医疗服务提供过程中出现的问题,关注由品质和效率驱动的策略,将医疗服务的提供过程作为一个系统看待从而提出解决方案,突出医疗服务的提供过程中资源网络相互支持的特征和以病人为中心的特点。本计划的研究团队包括本地和国外的专家,是一个跨学科的团队。研究团队的成员都是卓越有成就的专家学者,在学术论文发表、实践应用和跨学科合作研究方面有着出色的纪录。