新闻及香港科大故事

香港早前录得破纪录高温，极端天气再次唤起社会对全球暖化及减排措施的关注。香港科技大学（科大）研究团队带领的一项大型国际研究发现，城市之间若能发挥「协同减排」，其可持续发展表现将有望提升逾一成。研究透过分析全球4,116个城市、历时11年的数据，为全球各地落实联合国可持续发展目标（Sustainable Development Goals，简称SDGs）提供崭新实践路径。是次研究由科大土木及环境工程学系教授陆萌茜教授带领，研究成果已于国际学术期刊《自然通讯》发表，论文题为「与全球排放挑战相关的城际永续影响的时空变化」。更宏观的减排路径陆教授表示，传统环境治理模式普遍将城市减排视为个别地区的议题去处理，而城市往往透过产业升级、能源转型及推行环保政策等措施来减排，但相关效益每每仅局限于当地。然而，大气污染物和温室气体的影响是跨越疆界的，惟科学界一直未能有系统地掌握这类跨地域城际互动在时间与空间上的差异，因而限制了全球各地政府在协调和制定相应减排策略的灵活性。为填补相关研究空白，研究团队采用创新的空间计量经济模型，评估2010年至2020年间全球103个国家共4,116个城市在排放相关SDG指标上的互动关系，当中包括香港，巴黎和洛杉矶等城市。这些城市的经济总值合共占全球国内生产总值（GDP）逾九成。研究所采用的污染物和温室气体数据，主要来自多个卫星观测平台的数据。城际间相互依存

废水处理是全球环境保护与公共卫生的重要课题。香港科技大学（科大）近日取得重大科研突破，成功揭示一种崭新的「无氧化剂电催化」机制，为水净化技术开辟全新方向。与现行技术相比，该技术能精准识别并锁定目标污染物，将能源更有效地集中于关键处理环节，在显著提升净化效率的同时，经济效益提高近一倍。此项研究由科大土木及环境工程学系讲座教授劳敏慈教授领导的团队完成，成果已发表于《自然通讯》，论文标题为「Iodine-mediated proton-coupled electron transfer enables selective polymerization of organic pollutants in an oxidant-free electrocatalytic system」。研究团队成员包括科大副研究员郑泽校博士、博士生张金、博士后研究员Jonathan J. CALVILLO SOLÍS博士、哲学硕士生张佑铭，以及科大校友Ashutosh KUMAR教授、关小红教授和董浩然教授。在现行的废水处理技术中，业界普遍采用「高级氧化程序」降解水中的有机污染物。然而，传统技术通常需要消耗大量氧化剂，对「总有机碳」（Total Organic Carbon，简称TOC）的去除效果相当有限，并容易产生具毒性的中间副产物。解决这些问题的主要方法是采用聚合反应，将可溶性酚类污染物转化为不溶于水且具疏水性的聚合物，以便后续分离和回收。然而，此过程存在动力学失衡的问题，加上缺乏对污染物的选择性，相关技术的处理效率和整体成效一直未如理想。

香港科技大学（科大）研究团队成功开发一套创新的人工智能（AI） 「通用—专科协作」框架（Generalist–Specialist Collaboration, GSCo），实现了医学通用基础模型和专科模型在疾病诊断任务的高效协作。研究结果显示，GSCo在医学影像诊断、视觉问答及放射报告生成等多项任务的表现，均比单独运作的通用或专科模型显著优胜；同时，该框架能大幅降低训练医学模型，以适配全新临床任务的研发成本。此项成果有望加速医学基础模型应用在日常临床工作。研究成果已于国际顶尖期刊《自然—生物医学工程》发表，题为「透过通用—专才协作实现医学人工智能的通用化」。是次研究由科大计算机科学及工程学系、化学及生物工程学系助理教授、医工交叉联合创新中心主任陈浩教授带领的团队，联同哈佛医学院、威尔康奈尔医学院、香港中文大学、香港大学，以及中山大学等合作开展。医疗AI模型一直面对两难局面。通用基础模型虽然基于庞大的医学语料库进行训练，具备灵活应对多元任务和精准识别影像模态的能力，但在单一疾病诊断上往往不够精准。反观专科模型，虽然提供精准的临床推理和专业诊断，但因过于专门，一旦面对新任务或部署于新医院时，便需重新训练。专科模型亦无法与临床医生一同以自然语言进行推理，面对新的医学影像诊断任务时，其准确率会大幅下降。此外，为每项新任务重复训练通用基础模型，运算成本不仅高昂，更受限于病人私隐合规限制，数据不能离开医院。因此，单一使用通用或专科模型，皆难以满足实际临床工作需求。为应对上述挑战，是次跨院校国际团队开发出全新协作式 AI 框架「GSCo」。该框架建基于陈浩教授团队开发的开源医学通用模型 MedDr，利用多元医学影像模态和逾200万个样本对MedDr进行深度训练，并同步构建了一组轻量级专科模型，仅需单张消费级显示适配器（GPU）即可完成训练。在双向协作下，专科模型在AI推论过程中负责比对相似的过往病例，并提供诊断预测；MedDr则担当「核心决策者」的角色，负责将专科模型提供的证据与自身医学知识整合，从而作出最终诊断结果。

近年来，抗癌前药凭借提升治疗精准度及降低副作用的潜力，备受医学界及科研界关注。此类药物经特殊设计，能在体内特定部位或生理条件下被激活后，才会释放药效，从而减少传统化疗药物在攻击癌细胞时对健康组织造成的损害，有助克服化疗常见的「错杀良民」问题。然而，要在复杂的生物环境中实现药物的精准激活并不容易，现有相关化学技术仍面对不少挑战和局限。由香港科技大学（科大）化学系助理教授黄敬皓教授率领的研究团队，成功开发出一种可在生物环境下进行的新型金催化化学反应。研究团队发现一种名为乙炔基联苯丁酰胺（EBB）的独特化学结构，具备应用于广泛生物领域的潜力，包括用于开发抗癌前药。这项成果亦为近年备受关注的生物正交化学研究增添新工具。生物正交化学旨在让化学反应在生物系统中进行，同时不干扰正常生物过程。虽然全球科学家已开发出大量金属催化反应，但能够在生物条件下顺利进行的反应仍然不多。近年来，生物正交化学已成为推动化学生物学、生物医学和生物技术等相关学科的发展与技术创新的重要工具。因此，开发更多种类的生物正交反应，对促进相关领域的持续创新至关重要。在众多生物正交反应中，能够裂解酰胺键的反应尤其备受关注。酰胺键是自然界中最常见且最稳定的化学键之一。尽管其应用价值巨大，现有的生物正交酰胺键裂解技术仍面对反应速度慢、适用范围有限等挑战。为突破这些限制，黄教授的团队发现，在生物相关条件下，EBB基团于接触金催化剂时能快速裂解酰胺键。值得注意的是，EBB反应速度远较目前文献报告的同类反应快。研究团队利用EBB开发出一款抗癌前药，能在实验室条件下于侵袭性乳癌细胞中选择性激活，展现其应用于精准癌症治疗的潜力。相关研究成果近日已于国际权威学术期刊《Journal of the American Chemical Society》发表，题为《Bioorthogonal Gold-Catalyzed Hydrothiolation Leading to Amide Bond Cleavage of Ethynylated Biarylbutanamide Precursors》。

Reaching for the Moon is exactly how the School of Engineering AI robotics expert has spent her career. Now she is helping to launch the University and Hong Kong as an international hub for pioneering space robotics and mission development.

香港科技大学（科大）研究团队研发出一种崭新的芯片架构，令智能手机内的微型声学器件承受逾12倍的功率负载，同时保持更低温、更稳定的运作。在每秒振动超过二十亿次的换能器测试中，这项名为「层状声波」（Layered Acoustic Wave，简称LAW）的新平台，成功将工作温升降低70%，并创下36.4瓦/平方毫米的阈值功率密度纪录。这项突破打破了数十年来声学芯片只能处理小讯号的限制，为卫星直连手机通讯、6G网络以至小型化功率转换等新一代应用铺路。此项研究由科大电子及计算机工程学系助理教授杨岩松教授领导、其博士生钱芳晟担任第一作者的研究团队完成，成果已发表于国际学术期刊《自然‧通讯》，名为《抑制声致迁移与温升 实现高功率高可靠声学》。论文所有作者均来自科大电子及计算机工程学系射频微系统实验室（RFMY Lab）。声波器件是现代生活中最普及却鲜为人知的芯片之一。透过将电磁讯号转换为以吉赫（GHz）频率振动的声波，它们为每部智能手机及流动通讯基站筛选射频讯号。由于声速较光速慢约十万倍，声学器件能将GHz频率的能量压缩至芯片尺度，其小巧体积无可替代。如今，声学器件更逐步拓展至多个跨学科前沿，包括与量子位耦合以处理量子信息、驱动微流控及声光系统，以及作为非磁性能量储存单元，应用于可持续功率转换。高功率声学的战略价值正日益凸显。2025年，SpaceX收购声学滤波器公司Akoustis Technologies，以开发用于卫星直连手机网络的高性能声学滤波器。在此类应用中，声学器件的功率承载能力直接影响卫星与用户手机之间通讯链路的可靠性、覆盖范围和传输效率。然而，一个根本性的技术瓶颈数十年来始终未能突破：声学器件难以在高功率下稳定运作。正如剧烈摇晃能把对象「摇散」并产生热量，高功率GHz振动会将巨大能量集中于微小体积的器件内，触发三种相互交织的失效机制：机械应力与自发热驱动的「声致迁移」，令电极中的金属原子迁移，形成隆起与空洞，导致电路失效；积聚的热能会改变声速，令工作频率漂移失准；集中应力更会令压电薄膜开裂或分层。

太阳能电池的效能与寿命往往取决于材料之间的微小界面。香港科技大学（科大）研究人员近日参与两项研究，发现透过精准设计的分子界面层，可显著提升新一代钙钛矿迭层太阳能电池的效能及耐用性。两项研究分别刊登于学术期刊《Joule》（影响因子为37.1）及《自然—通讯》，虽然针对不同迭层架构，却带出同一个核心讯息：分子界面并非单纯连接不同材料的被动层，而是可主动引导钙钛矿薄膜结晶、减少能量损失、促进电荷传输，并保护器件免受退化影响的重要设计平台。这两项研究由科大电子及计算机工程学系助理教授林彦宏教授及科大显示与光电子全国重点实验室高级经理杨思恩博士共同带领，充分结合科大在钙钛矿界面设计、光学表征及迭层器件物理方面的科研优势。其中，科大电子及计算机工程学系研究助理教授李凤珠博士领导《Joule》论文的研究工作；科大电子及计算机工程学系博士研究生张青清女士则为《自然—通讯》论文的主要研究团队成员之一。林教授表示：「钙钛矿迭层太阳能电池发展到现阶段，每一个界面都至关重要。这两项研究展示了一个共同原理：分子界面可被设计成主动调控平台，用以优化结晶、减少能量损失及促进电荷传输，并在不同迭层架构中提升长期稳定性。」刊登于《Joule》的研究题为 《Interface-mediated crystallization enables PEDOT:PSS-free all-perovskite tandems with 29.1% efficiency and enhanced durability》，李博士为该论文的共同第一作者及通讯作者之一，研究聚焦两端子单片式全钙钛矿迭层太阳能电池。此类电池透过在同一结构中迭加两种具互补能隙的钙钛矿吸收层，有望突破传统单结太阳能电池的效能上限，同时兼顾轻量化及潜在低成本制造潜力。

香港科技大学（科大）推出全新互动海洋数位孪生平台WavyOcean 3.0，并首次全面开放予公众网上使用。平台以创新的「淘海」理念，打破过往海洋数据主要供科研人员使用的局面，推动海洋信息由专业领域走向全民共享。通过提升海洋生态的可视化程度及易于理解，平台有助公众更深入认识海洋环境，并将相关知识转化为实际行动，共同推动海洋保育，守护珍贵的海洋生态。WavyOcean 3.0在过往版本的基础上进行全面升级。该平台由科大海洋科学系主任兼讲座教授甘剑平教授及其研究团队研发。平台以「淘海」为核心理念，寓意用户可如同在网上购物平台「淘宝」般，自主搜寻、筛选及组合所需信息，按个人需求灵活呈现海洋数据。公众只需透过浏览器注册，便可进入一个沉浸式的动态海洋世界，探索各种海洋现象，包括淡水从珠江口汇入南海的扩散过程，以至西太平洋黑潮流动变化等，一览无遗。这些以往主要存在于科研模型中的复杂海洋现象，如今透过数字孪生技术，以更直观、生动和互动的方式呈现，让公众能够更轻松地理解海洋运作机制及其动态变化，从而提升海洋素养和保育意识。甘教授表示：「海洋是地球最庞大的生命支持系统，却常常因为隐藏于人们视线之外而容易被忽略。WavyOcean希望透过数字孪生技术架起一座桥梁，让每个人都有机会观察海洋、了解海洋，并进一步主动地参与海洋保育。从河口到大洋，从区域生态系统到海盆尺度的气候驱动机制，我们希望将这扇认识海洋的窗口开得更大，让更多人看见海洋背后的精彩故事。」沉浸式三维交互体验 提升渲染效能与实时响应能力WavyOcean 3.0对三维渲染引擎进行了全面优化，大幅提升系统运行效率与互动流畅度，用家可以在平台中自由浏览，从不同视角深入观察海洋内部结构及其动态变化。