第九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: 流感控制:个人和群体免疫力
项目统筹者: 高本恩教授(港大)

摘要

流行性感冒严重威胁全球公共卫生。季节性流感病毒能导致每年流感大流行及引发显著的发病和死亡率,但现有的流感疫苗并非最佳的抗病疫苗。流感感染的临床表现可以从无症状到致死,疾病严重程度可能受到病毒、宿主因素及自身免疫影响。大流行出现的时间难以预测,但病毒可于数星期或数月内散播全球,传统疫苗不能及时制造以及配给以控制初期的疫情。香港作为世界性的交通枢纽,亦位处传染病高发的地区,多年来承受着新兴和再现传染病的威胁,特别是流感病毒。过去15 年,我们在香港建立世界领先的卓越跨学科流感研究计划,于本地和国际公共卫生事务上有相当的贡献。我们建议在此基础上进一步加强我们处理流感病毒免疫和传播的能力,以更有效持续地控制流感。我们过往的研究发现,血球凝集抑制抗体滴度(目前已知具有防护流感感染的抗体滴度)仅解释了常规灭活疫苗约57%的保护作用。这些抗体较目前正在研发的减活或新型流感疫苗所提供的保护性更低。因此,关键的知识差距包括:(一)什么是预防感染或严重疾病的免疫相关保护因子;(二)哪些免疫相关保护因子属暂时或永久性,并源自先前的自然感染或不同类型的疫苗接种;(三)什么因素导致人类群体对于流感有更高的易感性;(四)如何有效地配给崭新和现有的流感疫苗,以减轻流感大流行和流行病的影响;(五)了解免疫机制以开发和评估下一代新型流感疫苗。过去十年的研究工作已经阐明了体液和细胞介导的免疫保护的新机制,但它们对保护的相对贡献仍有待进一步确定。此研究项目将有助了解上述领域和其他未厘定的人类病毒感染之后宿主的免疫机制。这不但可提供高质素的研究及知识产权,同时亦能向本地和国际机构提供实时数据以加强国际公共卫生政策,并培养下一代科研人材,维持及巩固香港在流感研究的领先地位。


主题1: 促进健康
项目名称: 肝移植后原发病复发和组织修复的科研攻坚:从转化基础研究到优化临床决策
项目统筹者: 卢宠茂教授(港大)

摘要

在过去的二十多年,我们成功建立了蜚声国际的香港大学玛丽医院肝脏移植中心,在全球率先开展了成人右半肝活体肝移植。这项外科技术的创新挽救了香港地区近一千四百位患有终末期肝病和肝癌的病人。目前,香港地区乙型病毒性肝炎和肝癌的高发病率给本地医疗保健系统带来沉重的负担,肝移植后发生的移植肝损伤和原发病包括乙肝和肝癌的复发也是我们面临的巨大挑战,这更使香港医疗保健系统百上加斤。我们的研究专案旨在通过一系列基础、临床与转化研究来揭示肝移植后原发病复发的机制,寻找有效的生物标志物,并开发新的治疗方案,以减少移植后乙肝和肝癌的复发,提高肝移植病人的长期生存率。为解决脑死亡供体匮乏的问题,我们也致力于探索促进边缘性供肝组织修复和再生的新策略。我们的肝移植中心已建立了逾二十年的生物样本库与病人数据库,其中包括近一千四百位肝移植病人的组织和血样本五万多个,病人的随访率达到百分之百。基于这个完善的生物样本库与病人数据库,我们将整合高通量基因测序及生化和免疫数据,建立一个崭新的智能模型,不仅能用于肿瘤复发的预测,而且对治疗策略的选择也有重要的指导意义。我们也将开发新型免疫治疗以改善病人预后,在扩大病人获益的同时创造更好的社会与经济效益。此项多学科合作研究不仅能巩固我们肝脏移植中心在亚太地区的领导地位,而且可以进一步强化我们在国际移植界,特别是活体肝移植领域的领先优势,亦更有利于提升香港在科学、医疗和教育的国际地位。


主题2: 建设可持续发展的环境
项目名称: 未来污水净化与资源回收一体化工场(未来水工场)
项目统筹者: 陈光浩教授(科大)

摘要

水资源短缺正在全球范围内威胁着各大城市的可持续发展。目前香港通过远距离引进东江水(约为总淡水需求的70%)和采用双管道供水方式–既一条管道提供海水冲厕所(可节约22%的淡水需求)而另一条为市民提供食水的方法,有效暂缓了水短缺的严重问题。然而,此双管系统成本依旧很高,而且东江水的水价每年会增涨6%,这些都影响着香港的可持续发展。解决城市水资源短缺问题的不二方法是尽可能实现污水规模化回用。然而实际应用的过程中依然存在三大主要瓶颈问题:1)目前的回用技术只是在污水处理后线性地追加更多的深度处理单元,必然需要更多的用地、使用更多的化学药品和消耗更多的能量;2)城市污水污染物浓度低而水量又大的特性限制了污水处理设施在土地、能耗及资源回收的设施建造与运行效率;3)现有污水回用技术产生大量难以处置的固体废弃物(如污泥残渣)和高盐废水,对自然环境造成二次污染。因此本项目将研发一系列极具突破性的污水处理与回用关键创新技术,包括膜分离,化学及生物处理及资源回收,在此基础上最终研发一个协同型,紧凑型及省能型“污水净化与资源回收一体化工场”,实现废物排放最小化、可饮用水资源回收最大化和高附加值生化原料回收的一体化示范。


主题2: 建设可持续发展的环境
项目名称: SureFire: 智慧城市灾害防控和火灾应急研究
项目统筹者: Asif Sohail Usmani教授(理大)

摘要

粤港澳大湾区是全球人口密度最高的城市群,非常适合采用智慧城市技术来促进其可持续发展。然而,全球高层建筑物的火灾频频发生,使这类高密度城市在居住环境的安全性、可持续发展和应对灾害的弹性方面面临全新的挑战。2017年伦敦格伦费尔塔大火揭示了市民和消防员正在面对前所未有的重大火灾和无法预测的风险。与此同时,全球每年因火灾造成的经济损失高达生产总值的1%。因此,有效的灾害防控和应急管理与城市的可持续发展息息相关。大量的事故调查显示,缺乏可靠的灾害现场信息和对灾害演变的准确预测是灾害扩大的主因。随着各项智慧城市技术的快速普及,对建筑环境参数和性能的即时监测已成为可行的现实。本研究将通过大数据的高速传送和人工智能分析来实现对火灾演变的实时预测,并针对香港如何智慧地应对重大灾害开展基础研究及探索。本项目汇聚了一个多学科的科研团队,来自香港和国际的顶尖学者将与政府机构和高新科技企业合作,共同研发应用于特大城市的智慧消防系统,使香港成为全球领先的智慧城市。


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: 以人工智能提取和鉴定口语生物标志物供神经认知障碍筛查和监测的研究及技术开发
项目统筹者: 蒙美玲教授(中大)

摘要

人口老龄化是全球关注的问题。据世界卫生组织称,到2050年,世界上60岁以上人口占比将增加近一倍至22%,而香港65岁以上人口占比将增加到35%。老龄化伴随着各种高负担的老年综合征,使得公共医疗保健支出不断增加。伴随着这种情况往往是劳动力萎缩和税基缩小,危及我们社会的可持续性。神经认知障碍(NCD)在老年人中尤为突出,它包括与年龄相关的认知能力下降,轻度认知障碍和各种类型的脑退化。脑退化先是潜伏期,然后是记忆、沟通、判断和其他领域逐渐、不可逆转的恶化。目前护理费用估计为1万亿美元,并且预计到2030年将增加两倍。这些情况使我们迫切需要更好的疾病筛查和管理。 NCD诊断和监测主要由专业临床人员使用神经心理学测试面对面进行。由于专业临床的人力资源短缺、捕获的瞬时数据忽略个体内认知的变异、回忆中认知功能的主观性,评估中评估者之间的差异、和语言/文化偏见等,都使这种检测有所限制。为了解决这些问题,我们将开发一个基于经济有效的、易获取的生物标记物的自动,客观,高度可访问的评估平台,用于NCD筛查和监测。平台的无障碍性可实现主动、远程监控以及患者警报生成,以便在临床访问之间进行快速评估。长时间地收集个性化的“大数据”能够标记认知的微妙变化,以便早期发现认知衰退。这些行动将能加强疾病管理,以及降低护理成本。 NCD通常表现为沟通障碍。因此,我们针对口语-- 这种非侵入性的生物标记可作为血液检测和脑部扫描的附加选购项,供NCD的筛查和监测。口语可以轻松地从远程捕获。毫秒分辨率的语音事件记录(例如,潜伏期,不流畅)能够支持灵敏的认知评估。我们将开发人工智能(AI)驱动技术,以自动提取口语生物标记。我们的工作在会话口语对话的全面覆盖方面是新颖的(从瞬间犹豫到对话框的一致性),使用适合目的的深度学习技术进行特征提取和选择。我们的系统将在各种环境中具有高度适应性,以确保一致、客观的NCD评估。我们的研究将为早期NCD诊断和及时的临床护理提供前所未有的数据和技术支持。这符合世界卫生组织的计划,即在国家和国际层面将脑退化作为公共卫生和社会保健的优先事项。我们的目标是通过基于AI的医疗保健来控制NCD的重担,从而更好地支持香港的患者和护理人员。