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理大重塑 AI 训练范式 大幅降低成本并普及研究

香港理工大学(理大)人工智能高等研究院(PAAI)研究团队在生成式人工智能(GenAI)领域取得多项关键技术突破。团队创新提出「协作式生成人工智能(Co-Generative AI)」模式,将 AI 训练从传统集中式转向分布式,不仅大幅降低训练成本、保障数据隐私,更打破资源壁垒,让全球更多研究机构得以参与 AI 研发,为全球人工智能创新注入强劲动力。 当前,GenAI领域面临三重核心制约:基础模型训练需耗费巨量计算资源,仅少数机构可以负担,导致学术界难以直接参与基础模型的训练、领域专属知识与数据无法融入模型;隐私保护与版权归属问题使医疗、金融等敏感数据难以用于训练;基础模型难以及时吸收新知识,每次重新训练需「天文数字级」资源,严重阻碍技术迭代。针对这些痛点,理大 PAAI 团队从「低成本训练」与「分布式融合」两大方向展开攻关,在理论证明和应用落地方面取得突破性成果。 理大成为业界首个开源发布「端到端FP8低比特训练全套方案」(涵盖预训练及后训练)的大学团队,该技术打破全球基础模型以BF16精度训练的主流格局,是全球少数掌握该核心技术的研究团队之一。与BF16相比,FP8核心优势体现在多方面:训练速度提高逾两成、显存峰值占用减少逾一成、成本大幅下降;整合「持续预训练」、「监督式微调」和「强化学习」,训练效果媲美BF16模型且训练时间和显存占用进一步压缩。团队已启动更低成本的FP4精度训练探索,相关成果已发表于学术论文1;经测试,其在医疗的诊断和推理上超过目前业界发布同等尺寸最优模型领域2;在科研智慧体领域(Research Agent)中的任务复杂度,泛化能力和生成报告质量上均取得重大突破3。 传统基础模型遵循「缩放定律」(参数越多、知识越广、性能越强),但集中式训练需耗费百万计GPU小时,仅少数机构可以负担。理大团队研发的「InfiFusion模型融合技术」则实现关键突破:仅需数百GPU小时,即可融合出传统需100万至200万GPU小时训练的大模型;团队更以实例验证效率 —— 用160个GPU小时完成4个尖端模型融合4-5,不仅避免了单个尖端模型传统训练需要的百万级GPU小时,且融合后模型在多项权威测试中性能显著优于原始模型。 此外,这项由Thinking Machines Lab非常倡导模型融合的理念,被理大团队首次从理论上验证了可行性。研究团队通过严谨的数学推导,提出了「模型融合缩放定律」(Model Merging Scaling Law),这意味着通往通用人工智能(AGI)可能还有另一条途径6。理大 PAAI 执行院长、计算器及数学科学学院副院长(环球事务)及电子计算学系教授杨红霞教授指出:「以超低资源实现基础模型训练,加上高效模型融合,可助全球学术人员投入GenAI研究,汇聚更多力量创新。」 在技术落地层面,理大团队已取得多领域实质进展。医疗领域中,团队训练出性能领先的医疗基础大模型,并研发专属「癌症GenAI」—— 在同规模模型中性能最佳,可快速积累高质量医疗数据、直接对接医疗设备,用于癌症个性化治疗规划,目前正联合复旦大学附属华山医院、中山大学肿瘤防治中心、山东省肿瘤医院及香港伊利沙伯医院推动合作与临床落地。此外,团队在智能体AI(Agentic AI)领域亦有突破,该技术可作为研究生学术助手协助论文撰写与审阅,同时作为多模态专利检索引擎为创新研发提供高效支持。 理大高级副校长(研究及创新)赵汝恒教授表示:「人工智能是加速培育新质生产力的核心,理大新成立的PAAI致力加速人工智能技术在各个重点领域的深度融合,并针对不同行业开发具备专业领域知识的人工智能模型。此举不但能巩固理大在相关领域的领先地位,更将助力推动香港成为全球生成式人工智能发展的枢纽。」 杨红霞教授领导的研究项目分别获得研究资助局「2025/26年度主题研究计划」、香港特区政府创新科技署「产学研1+计划」及数码港「人工智能资助计划」资助,标志香港在全球AI创新领域迈出坚实步伐,为AI技术普惠化与产业落地注入新动能。   1InfiR2: A Comprehensive FP8 Training Recipe for Reasoning-Enhanced Language Models,  https://arxiv.org/html/2509.22536v3 2InfiMed: Low-Resource Medical MLLMs with Advancing Understanding and Reasoning, https://arxiv.org/html/2505.23867 3InfiAgent: Self-Evolving Pyramid Agent Framework for Infinite Scenarios, https://arxiv.org/html/2509.22502 4InfiGFusion: Graph-on-Logits Distillation via Efficient Gromov-Wasserstein for Model Fusion, https://arxiv.org/html/2505.13893 5InfiFPO: Implicit Model Fusion via Preference Optimization in Large Language Models, https://arxiv.org/abs/2505.13878 6Model Merging Scaling Laws in Large Language Models, https://arxiv.org/html/2509.24244

2025年10月24日

研究及创新

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理大研究突破半透明太阳能电池效率纪录 推动建筑光伏一体化发展

透明太阳能电池能无缝整合于窗户、屏幕等物品的表面,正引领可再生能源的前沿发展,但相关技术仍需克服多项关键挑战,包括在透明度与能量转换率之间取得平衡,兼具发电效能与美观设计双重优势的半透明有机光伏电池(ST-OPV)因此成为研究热点。香港理工大学(理大)研究团队成功开发一项创新评估参数,可用以量度不同光活性材料在 ST-OPV中的应用潜力,筛选出最佳材料组合,推动研发高效ST-OPV,并为其用于智能窗户及可持续建筑奠定基础。 ST-OPV拥有选择性吸收阳光、生产成本低及环保等特性,在建筑光伏一体化领域中展现出巨大发展空间。为了彻底释发ST-OPV的应用潜力,科学界正尝试结合不同光活性材料及利用先进器件工程技术,不断提升ST-OPV的能量转换率及稳定性等,同时让电池的颜色更加自然,不会对建筑物的外观构成影响。 理大电机及电子工程学系能源转换技术讲座教授、钟士元爵士可再生能源教授李刚教授联同研究员俞江升博士,利用他们建立的FoMLUE参数筛选了一系列经典光活性材料,通过分析材料的归一化吸亮度,评估其平均可见光透射率、带隙和电流密度等关键参数。研究人员发现以FoMLUE值最优异的三元材料组合制成的ST-OPV,较同类型产品具备更佳的隔热性能及运行稳定性,光能利用效率更高达6.05%,刷新半透明太阳能电池的效率纪录。 此外,研究亦揭示了地理因素对ST-OPV性能表现的影响。为了探究ST-OPV太阳能窗户的发电和节能效益,研究团队建构了一个瞬态模型,仿真电池的功率输出,从而分析其对建筑空间冷暖负荷的影响。该模型应用于中国371个城市,结果显示逾九成的城市实现了年度负荷的正向减排。地理分析更指出,夏季炎热、冬季温暖的地区最适合安装ST-OPV玻璃窗户,其在该些地区达到的年总节能量可高达1.43 GJ m⁻²。 研究题为「半透明有机光伏电池实现具广泛地理适应性的可持永续智能窗户」,成果已发表刊载于《自然通讯》期刊(Nature Communications)。 李刚教授表示:「太阳能窗户作为新兴的太阳能光伏应用,为建筑光伏一体化、新能源汽车和农业温室等领域的实际应用开拓新局面。这项研究的成果证实了高效 ST-OPV具备多功能性和地理适应性等多重优势,可用于建造可持续、节能的智能窗户,且不影响建筑设计完整性,商业化前景相当广阔。」 展望未来,研究团队会致力就提升ST-OPV的长期稳定性提出创新方案,并推动其向大面积太阳能组件发展,实现ST-OPV的商业化应用。

2025年10月22日

研究及创新

20251020  Six PolyU projects receive support from ShenzhenHong KongMacau Technology Research Program

理大6项研究获2025 深港澳科技计划项目(C类)资助

香港理工大学(理大)致力于引领尖端研究,为粤港澳大湾区(大湾区)塑造充满活力且可持续发展的创新生态系统作出贡献。理大的6个科研项目,涵盖新能源、新材料、航空航天、电子信息、先进制造及高技术服务,获2025深港澳科技计划项目(C类项目)资助。 理大表现卓越,本年度获选项目数量在香港及澳门地区院校中居首。六个项目均获接近最高资助金额人民币300万元,总资助金额达人民币1,779万元。 此项佳绩突显理大在科研成果转化及大湾区协同创新方面的领先地位。获资助项目致力于推动高新技术的创新发展,涵盖电池技术、海洋工程涂层材料、航空发动机修复技术、人工智能触觉传感、诊疗内窥镜,以及低空经济下的施工安全等。 深圳市科技创新局的深港澳科技计划项目(C类项目)是粤港澳大湾区科技创新合作的一个旗舰级科研项目基金,旨在鼓励大湾区的深圳、香港、澳门三地的大学、科研机构和企业发挥优势,进行深度的产学研合作, 催化出具有全球影响力的科研成果和产业突破。    理大6项研究入选2025深港澳科技计划项目(C类项目) 项目负责人 项目名称 资助金额(人民币) 倪萌教授 建设及环境学院副院长、建筑环境及能源工程学系主任、能源科学与技术讲座教授 面向载具及便携设备的增材制造轻质高性能质子导体燃料电池或电解池关键技术开发 300万元 王钻开教授 协理副校长(研究)、研究生院院长、郭氏集团仿生工程教授、仿生工程讲座教授 高端海工装备关键运动部件多功能涂层材料开发 300万元 文効忠教授 工程学院院长、郑翼之制造工程学讲座教授、材料工程讲座教授 数据驱动的航空发动机叶片多态协同激光熔丝修复技术 300万元 余长源教授 电机及电子工程学系教授 基于AI驱动的用于机器人的柔性光纤多参量触觉传感的研究 299万元 温燮文教授 工业及系统工程学系助理教授 面向诊疗一体内窥镜的跨尺度玻璃增材制造技术与装备研发 300万元 伊文教授 建筑及房地产学系副教授 低空经济背景下面向智慧城市的高空施工安全巡检研究 280万元

2025年10月20日

奖项及成就

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媒体专访:理大应用先进人体测量技术 协助研发压缩衣产品

香港理工大学时装及纺织学院副院长及教授叶晓云教授在香港电台的《凝聚香港》节目中分享了她与研究团队在人体测量技术的突破成果。访问中她介绍了人体测量技术,能够精准捕捉人体组织在运动过程中的变形,为功能性服装设计带来崭新可能。 此项研究基于一种创新的图像识别算法,能以低于2.36毫米的精准度,实时捕捉人体运动时的三维组织变形。这种动态方法有效解决了运动服装不合身所带来的问题,例如:限制活动或增加受伤风险,有别于传统的静态扫描方式。 动态测量技术能够追踪真实的组织变化,其应用范畴广泛,不仅能设计出具分区弹性的运动服装,提供最佳肌肉支撑,亦可用于开发具个人化梯度压力的医疗压力衣,提升穿着舒适度与治疗效果。这些成果展示了技术如何在不同领域中提升表现、安全性与健康福祉。 此外,这项技术亦推动时尚产业的可持续发展。透过个人化功能服装的设计,中小企业能够开发高增值产品,满足特定需求,同时减少物料浪费,提升生产效率,符合现代服装业对环保与创新的追求。 叶教授展示了先进测量技术在服装设计中的变革潜力,研究不仅解决了长期存在的穿著问题,更为个人化、高性能服装开启新篇章。  

2025年10月16日

研究及创新

20251015 - LSGI Esri Young Scholar Award-02

理大学生评估香港屋顶太阳能发电效益 荣获Esri青年学人大赛冠军

香港理工大学(理大)一直致力于培育人才,为未来发展注入创新动力。理大土地测量及地理资讯学系学生唐礼尧先生,凭藉研究项目「评估天台太阳能发电系统在香港的发展潜力」,于2025年度「Esri青年学人大赛」中荣获个人组冠军。 获奖项目旨在建立以地理资讯系统(GIS)为基础的框架及演算法,提升香港建筑物屋顶太阳能潜力的评估准确性。研究涵盖不同地区、土地用途及覆盖类别的太阳能应用潜力及其时空分布模式。 该研究为香港的绿色建筑项目和可持续发展提供崭新见解。唐先生向其项目指导老师、前理大助理教授(研究)李志伟博士致谢,并表示:「我们的抱负是透过创新研究,为可持续发展未来作出贡献。」 了解更多∶评估天台太阳能发电系统在香港的发展潜力(只有英文) 「Esri青年学人大赛」旨在表彰在地理资讯科学领域的卓越研究成果和创新应用,推动香港的智慧城市发展。

2025年10月15日

奖项及成就

20251014 - Prof Zhao XL-01

漂浮城市:混合漂浮结构方案,促进强韧、灵活及可持续城市发展

全球海平面因温室效应影响而上升,对沿岸城市构成了无法逆转的威胁。香港理工大学土木及环境工程学系土木基建讲座教授赵晓林教授与其研究团队,提出了一项可持续的智能漂浮结构方案,为香港提供经济而环保的城市发展途径。  漂浮结构是建于水体之上的工程平台,可支撑休闲娱乐以至住宅等多用途设施,现在已不再只是未来的愿景。漂浮结构已逐渐成为切实可行的方案,应对现时逼切的城市发展难题,包括海平面上升、土地稀缺,以及对具备气候韧性的基建需求。   全球各地均不乏应用漂浮结构于各种用途场的成功例子,从日本的漂浮跑道、新加坡的表演舞台,到荷兰的住宅小区与鹿特丹的浮动办公室。这些项目展现出漂浮平台的丰富功能与适应能力,尤其适用于传统填海造地成本高昂、会造成严重环境破坏,或完全不可行的地区。   以密集城市结构与土地供应有限闻名的香港,正是首当其冲。香港未来30年预计会有约3,000公顷的土地短缺,同时气候变化导致海平面上升,将严重影响海岸线,面临的压力日益沉重,因此需要寻找创新方法,以扩展可居住空间。虽然传统的填海造地方法极具历史意义,但因破坏海洋生态系统、恶化水质,并需要大量堆填物等环境影响,而受到越来越多批评。   在此背景下,漂浮结构提供了非常吸引的替代方案。它们可设置于香港周边水深适宜的海域,为各类城市需求提供灵活而环保的装配式解决方案。  推动香港漂浮城市化的关键,是可持续和智能漂浮结构方案(S²FS²)。这项富有远见的方案由赵教授与其研究团队倡导,并与澳洲昆士兰大学的CM Wang教授、B Wang博士,以及荷兰Blue21的R. de Graaf-van Dinther博士合作。此计划之愿景曾于「第三届世界漂浮解决方案大会」(WCFS 2023)上提出,相关论文已刊载于《WCFS 2023 Lecture Notes in Civil Engineering》。S²FS²提出了结合传统填海造地与先进漂浮平台的混合模式,旨在创造兼具适应力与韧性的新型城市空间。   S²FS²的设计概念是使用耐用、轻盈而环保的材料建造大型浮动平台,以支撑各种娱乐、小区设施,甚至住宅等建筑。  与传统填海造地不同,S²FS²具有多个优势:显著缩短施工时间、降低环境影响、配置及迁移灵活、抗震能力强,并且能够有效抵御洪水与海平面上升。   该混合模式特别适合香港的独特环境。例如,漂浮浮筒的内部空间可用于停车、仓储或工业活动,大幅度地利用每一平方米的空间。浮动结构也可用作临时救灾设施、隔离中心或紧急避难所,并可按需求迁移。最重要的是,透过将非必要功能转移到水上,S²FS²可为高层住宅开发腾出宝贵的土地,直接缓解香港严峻的住房危机。 虽然S²FS²前景甚佳,但在实施过程中仍面临许多难题。香港的海洋环境恶劣,建筑材料必须坚固、防水、耐腐蚀及抗疲劳。钢筋混凝土等传统材料容易老化,需要开发纤维增强聚合物与超高性能混凝土等新型复合材料。   就结构而言,S²FS²的装配式特性需要创新的连接系统,能够承受海浪、风与台风的动态负荷,同时确保容易组装且具长期耐用性。漂浮模块通常采用正方形及五边形,随着3D打印技术的进步,几乎所有形状皆有实现的可能。   工程物流则更添复杂。漂浮模块的尺寸通常超过50米,其制造、运输及组装均须精确,且通常需要在极具挑战性的海况下进行。自动化建筑技术、无人机摄影测量与建筑信息模型(BIM),是实现所需准确度与效率的关键工具。   稳定与安全至关重要,尤其面对极端天气事件时。漂浮防波堤,不论是底基式还是浮动式设计,都是保护资产免受波浪冲击,同时尽量减少生态破坏。最新的技术包括结合再生能源发电与绿色基建的多用途防波堤。   环境与社会等可持续发展,仍然是一项核心议题。大型漂浮开发工程的生态影响,例如水质变化、光污染与噪音污染,均须谨慎监测及缓解。与此同时,漂浮结构亦为绿色水产养殖、再生能源整合以及气候韧性城市化提供了发展机会。社会认可、法律框架及治理模式,将在漂浮小区成功落实的过程中发挥决定性作用。   此外,S²FS²也展现出良好的经济前景。根据拟建交椅洲人工岛项目的初步成本分析,采用混合方案(结合75%填海造地与25%浮动结构)有可能节省高达16.5%的成本,相当于在1,000公顷开发项目中节省约270亿港元。成本的节省,加上浮动解决方案具备灵活与韧性,使S²FS²对政策制定者及投资者均具相当的吸引力。   由赵教授主持,近期成功举办的第四届国际漂浮解决方案大会(WCFS 2024)进一步凸显出香港在浮动解决方案的发展动能。WCFS 2024以「可持续海洋发展与蓝色经济的漂浮解决方案」为主题,强调开发可持续漂浮结构技术,不仅对香港,也对全球面临海平面上升与人口过剩双重威胁的沿海特大城市具有重要的战略意义。   数据源:Innovation Digest   

2025年10月14日

研究及创新

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理大举办「国际低空经济高峰会」 连结全球政产学研领袖 推动建设低空经济生态圈

由香港理工大学(理大)主办、香港特别行政区政府「发展低空经济工作组」及大湾区低空经济联盟协办的「国际低空经济高峰会」(高峰会)今日于理大圓满举行。高峰会汇聚来自本地、内地及海外的政产学研代表,就低空空域管理政策、创新技术研发、产业发展模式及城市应用案例等关键议题提出前瞻性见解,并展示多项相关科创成果。全日活动吸引了逾1,200名政商领袖、学者、业界及公众人士参与,体现香港在标准、监管与国际接轨方面的独特优势。 高峰会于理大校园赛马会綜藝馆举行,并邀请香港特别行政区政府财政司副司长黄伟纶先生、理大校董会主席林大辉博士、香港特别行政区立法会议员及大湾区低空经济联盟创会会长葛珮帆议员、理大校长滕锦光教授、香港特别行政区政府运输及物流局常任秘书长蔡杰铭先生、理大司库李健先生、理大常务及学务副校长黄永德教授、理大高级副校长(研究及创新)及科技及创新政策研究中心主任赵汝恒教授等一众嘉宾莅临出席。 黄伟纶先生致辞时表示:「低空经济发展除了需要由政府推动以外,更加需要来自不同界别的伙伴支持,很高兴香港理工大学在这方面能作为『战友』。政府正快速地推动低空经济发展,首批38个『监管沙盒』试点项目,其中17个已经开展,预计至本月底,将再有多11个项目落地。另外,明年会进一步推出『监管沙盒X』试点项目,涵盖跨境路线及低空載人飞行器等复杂度较高的应用场景,政府会继续完善民航法例及规管框架,并积极推展相关基础设施。」 林大辉博士说:「香港理工大学一直与政府及业界携手推动地区低空经济的发展,加速建立粵港澳大湾区航空物流枢纽地位。这次高峰会正好能与来自不同地区的政府、业界和学界专家展开深入交流。低空经济作为国家重点推动的战略性新兴产业,被视为发展新質生产力的关键。有见及此,理大早前提交的施政报告政策建议当中,亦建议在基础建设、区域协作、公务员培训等多个方面入手,推进香港低空经济的发展。理大将继续发挥我们在跨学科研究和高等教育的优势,借助社会各界的协同力量,协助香港以及整个粵港澳大湾区在这个新兴领域抢佔先机。」 葛珮帆议员表示:「低空经济会为交通、物流、公共服务及产业带来革新,创造大量就业机会,为年青一代带来新希望。这些变革更会为市民大众带来前所未有的便利和效率。但要安全地发展低空经济,我们仍然需要政府和社会各界携手,『政、産、学、研、投』协同突破,推动政策、制度、法规、科技方面的创新。大湾区低空经济联盟将继续与大湾区城市以及各界持份者联手,推动大湾区成为全球低空经济的先行者、示范区,亦会担当『超级联系人』与『超级增值人』的角色,助力我国的低空经济走向全世界。」   高峰会首场活动邀得中国电信集团首席科学家毕奇院士,以「築建航控服务智联网  释放低空经济新潜能」为题发表主题演讲。随后的两场炉边谈话分别由蔡杰铭先生联同内地、欧盟及新加坡政府官员及国际企业代表,就配合低空经济发展的政策及规管制度分享真知灼见;以及由赵汝恒教授与多位学者及行业领袖,包括领先的电动垂直起降飞行器及低空经济系统开发商,探讨产业、科学与学术界的协同创新如何引领低空飞行及相关技术的突破和转化。 高峰会邀得中国电信集团首席科学家毕奇院士,以「築建航控服务智联网 释放低空经济新潜能」为题发表主题演讲。   高峰会在下午设有以下四场分论坛:「沙盒项目进展分享」展示了现行沙盒项目的进展,并重点介绍试点成果、主要挑战及政策建议;「无人机交通管理和无人航空載具技术」聚焦大湾区内就无人机交通管理基建设计、載人空域整合、无人机技术及安全机制进行的研究;「政策与法规」就推动低空经济发展的政策框架展开讨论,涵盖公私营合作模式及区域融合等;「产业论坛」介绍了无人机在硬体、软体及系统方面的创新成果,并现场演示或通过影片展示了其在公共服务中的应用案例。 此外,高峰会设创新科技展,近30家政府部门、学术机构及企业展示多个前沿科技应用案例及低空经济「监管沙盒」试点项目,涵盖卫星导航干扰预警机系统、5G网联无人机技术、5G无人机綜合管理雲平台、人工智能驱动空中智能无人机平台、无人机无线充电系统、粵港澳大湾区跨境低空高精度定位与导航PPP-RTK即时服务系统,以及以无人机辅助的城市物流运输优化系统等。 高峰会设创新科技展,近30家政府部门、学术机构及企业将展示多个前沿科技应用案例及低空经济「监管沙盒」试点项目。理大航空及民航工程学系助理教授、低空经济研究中心核心成员黄海龙教授在理大展区介绍大学的多项创新研发。   全面支持香港低空经济发展   理大致力为香港低空经济发展提供技术创新、成果转化、政策建议到人才培育的全方位支持。赵汝恒教授表示:「理大去年已正式成立低空经济研究中心,开展多项跨学科研究,推动相关的技术研发;而理大科技及创新政策研究中心亦就低空经济的多个范畴向政府提出政策建议。同时,大学积极拓展业界合作网络,促进低空经济领域的创新实践及技术转移。理大并于今年9月开办低空经济硕士课程,培育低空经济所需的专业人才。」 赵汝恒教授(中)、葛珮帆议员(左)及理大航空及民航工程学系暫任系主任、机械人与自主系统讲座教授兼低空经济研究中心主任陈文华教授(右)出席传媒访问活动。 赵汝恒教授深入介绍了理大在推动低空经济方面的重要举措及计划。   「国际低空经济高峰会」充分展现了理大在低空经济领域的雄厚科研实力、跨界合作网络及成果转化优势,同时展示了香港及大湾区蓬勃的低空经济生态,提升香港在此领域的国际影响力,汇聚相关界别专家相关就重要议题的见解,实现香港成为亚太区低空创新应用枢纽的愿景。

2025年10月9日

活动

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理大研究破解中药提取物粉防己硷的关键标靶机制 为治疗病毒感染丶阿兹海默症等开启新途径

过去有研究发现源自传统中药粉防己根部的化合物粉防己硷(tetrandrine)能有效防止伊波拉病毒感染,但当中的确切作用机制仍未被证实。香港理工大学(理大)研究人员发现,粉防己硷能藉由阻断细胞讯号传导的关键脂质分子鞘氨醇(sphingosine)的输送,抑制钙通道。研究首次揭示了粉防己硷的关键作用机制,有望推动新药研发及创新治疗方案。 粉防己硷以强大的抗病毒丶抗炎及抗癌特性而为人所知,它亦被发现能够抑制菸酸腺嘌呤二核苷酸磷酸(NAADP)介导的钙离子外流,从而抵抗伊波拉病毒感染。长久以来,科学界一直认为粉防己硷是透过直接阻断钙通道及钙离子释放来激发药理活性;钙是调节细胞功能与生理活动的重要因子,在抵抗感染丶新陈代谢丶维持大脑与神经元功能及病毒复制过程起着关键作用。 由理大应用生物及化学科技学系副教授柯子斌教授带领的研究团队,利用特制光亲和探针等先进技术,将粉防己硷的细胞靶点图像化,发现粉防己硷并非直接靶向钙通道,而是与细胞代谢枢纽溶酶体(lysosome)上的LIMP-2蛋白结合,进而抑制溶酶体释放鞘氨醇。细胞鞘氨醇的含量直接控制着钙通道的活性——也就是说,被释放的鞘氨醇越少,能进入细胞的钙就会越少。 基於这个重大发现,研究团队进一步提出,粉防己硷可以透过靶向LIMP-2,改变溶酶体的钙离子释放,进而干扰某些病毒的存活及复制,包括伊波拉病毒及新型冠状病毒等,为应对病毒感染开启了新的可能性。此外,这项发现启发了以溶酶体相关机制作为药物研发的新方向,为治疗常见由钙失衡引起的问题,例如阿兹海默症丶帕金森氏症等神经退化性疾病,以及部分癌症的转移,提供了创新的治疗策略。 柯教授表示:「这是首次发现LIMP-2具有影响钙讯号传导的功能,颠覆了传统认知。从细胞生物学的角度来看,我们的研究揭示了透过LIMP-2和鞘氨醇介导的全新NAADP调控钙讯号传导途径;从抗病毒治疗的角度来看,我们则找出了LIMP-2作为粉防己硷的关键标靶,可抑制伊波拉病毒,或能更广泛地应用於其他抗病毒治疗。」 此外,在研究粉防己硷的生物机制时,团队构建了一个结合光亲和探针与多组学分析的科技平台,可广泛用於研究天然产物的生物学特性。更重要的是,该平台可协助研究人员辨识其他天然化合物的分子标靶,尤其是源自传统中药的天然产物,促进崭新分析技术与传统中药的融合,以及天然产物的现代化应用,提高其在治疗顽疾方面的药用潜力,推动开发创新药物。 这项开创性研究重新定义了粉防己硷以至其他天然化合物在现代治疗策略中的应用模式,有关成果已以《粉防己硷通过依赖LIMP-2和鞘氨醇介导的机制调控由NAADP介导的钙讯号传导》为题刊载於《自然通讯》(Nature Communications)。  

2025年10月8日

研究及创新

20250926 - Prof Molly LI-01

先进钴基催化剂 提升氢燃料电池车效率并节省成本

随着再生能源与电动车的兴起,氢能汽车也逐渐受到关注。香港理工大学应用物理学系助理教授李孟蓉教授,致力于研究以氨作为氢载体,成功开发出高效、低成本的催化剂,推动氢能汽车的应用。  全球转向采用可持续能源,氢能汽车已成为绿化洁净交通的前沿方案。各国政府及行业积极推动低碳出行,氢燃料电池汽车因其高能源效率和零排放等优势,日渐获得大众青睐。然而,氢能汽车能否广泛应用,并非仅取决于燃料电池技术的发展,还需仰赖安全、高效和经济的氢气储存及释放方式。 李教授与研究团队积极探索以氨作为氢燃料载体的可行性,并研究氢能储存的稳定性,以推动氢能汽车的普及化应用。研究介绍了一种高效、低成本的催化剂,可促进制氢反应,相关成果已刊载于《先进材料》(Advanced Materials)期刊。  当氢(H₂)用于燃料电池时,会与氧(O₂)反应而产生电能,过程中仅会释放水(H₂O)为副产物。这项反应提供了一个极具吸引力、可替代燃烧化石燃料的方案,在环境与运作上均具优势。然而,氢的体积密度较低,且在储存与运输方面面临挑战,因此其实际应用长期受阻。 在各种已提出的策略中,以氨(NH₃)等物质作为化学载体,是目最具潜力的解决方案。NH₃拥有完善的生产及输送基础设施,且具有高氢密度,并可在不产生碳氧化物的情况下释放氢。因此,将NH₃ 分解为N₂ 和H₂ ,成为燃料电池氢能供应的关键步骤。 虽然NH₃ 裂解技术颇有前景,但其实际应用仍面临一项重大障碍,就是对钌(Ru)基催化剂的依赖。钌催化剂能够有效分解低温NH₃ ,却因其极为稀有且成本高昂,难以实现大规模应用。全球正积极展开研究,寻找地球储量丰富的非贵金属,作为替代催化剂。 钴(Co)具有良好的氮结合能力,与其他过渡金属相比,其催化剂中毒的敏感性亦较低,因此成为非常吸引的候选材料。可是,传统的钴基催化剂须在高温(600°C)条件下,才能达到令人满意的氢产率,而出行应用方案重视能源效率与反应器的小型化设计,这使其实用性因而受限。 为解决这些难题,李教授聚焦研究创新的催化剂设计策略,提升钴基体系的低温活性。其中一项方法,是利用催化剂载体接口的晶格应变工程,调节活性位点的电子结构,从而优化其与反应物的相互作用。研究团队借鉴了其他催化体系在应变工程的进展,成功开发出一种新型核壳催化剂,例如Co@BaAl₂O₄₋ₓ的异质结构。 Co@BaAl₂O₄₋ₓ催化剂的性能测试显示,其于中等温度对NH₃分解具有显著活性。在高空速环境下,该催化剂的产氢速率达到64.6 mmol H₂ gcat-1 min-1,并可在475°C至575°C之间维持NH₃近乎完全转化。这些结果足可媲美甚至超越许多钌基催化剂,却没有相应的成本及供应限制。透过同步加速器X光吸收光谱与电子显微镜等先进表征技术,证实了反应后接口会形成明确的核壳结构,及含氮物质的存在,显示出异质结构对促进催化过程的重要作用。 为了进一步阐明核壳设计的优势,研究团队针对没有包覆的传统负载型催化剂Co/BaAl₂O₄₋ₓ进行了比较研究。为确保公平,两种催化剂均采用尺寸相近的钴纳米颗粒制备。 比较结果令人震惊,虽然两种系统的NH₃转化率皆随温度提升而增加,但核壳型Co@BaAl₂O₄₋ₓ催化剂的活性起始温度显然较低(200°C 对 250°C),且能在500°C时实现近乎完全转化,而负载型催化剂则需更高温的反应条件。此外,在高流速条件下,核壳结构展现非常稳定,而负载型催化剂的性能则急剧下降。 研发Co@BaAl₂O₄₋ₓ核壳型催化剂,有望大幅加速实现以高效无Ru催化剂进行氢能汽车氨裂解。透过利用晶格应变工程与强金属载体相互作用,该系统展现出过去仅贵金属才能达成的低温活性及稳定性。 这项研究的机制洞见,不仅为设计新世代洁净能源催化剂提供了宝贵参考,亦凸显出接口工程在非均相催化领域的变革潜力。随着氢能经济持续发展,这类创新将可充分发挥出氢能的潜力,成为未来出行领域中的可持续燃料。 数据源: Innovation Digest  

2025年10月8日

研究及创新

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国家嫦娥六号团队获国际宇航联合会「世界航天奖」 采用理大研制航天工程载荷 实现月球背面采样任务

香港理工大学(理大)科研团队在国家嫦娥六号任务中负责关键工程載荷,助力实现首次在月球背面采样的创举。中国国家航天局嫦娥六号团队日前在于悉尼举行的第76 届国际宇航大会开幕礼上,获国际宇航联合会(IAF)颁发2025 年「世界航天奖」(World Space Award),理大作为团队一份子感到无比光荣。大学同时获颁「3G+ 多元化奖」(3G+ Excellence in Diversity Award),成为中国及东亚地区首间获此殊荣的高等学府,彰显了其在推动航天领域多元发展方面的卓越成就。 「世界航天奖」是国际宇航领域的最高荣譽之一,被譽为「太空奥斯卡」。此前,国家嫦娥四号团队及天问一号探测器研制团队已分别于2020年及2022年获奖,这次嫦娥六号任务团队获奖,再次印证中国航天事业的世界领先地位。 鍾士元爵士精密工程教授及精密工程讲座教授、工业及系统工程学系副系主任及深空探测研究中心主任容启亮教授领导的科研团队与中国空间技术研究院紧密合作,为嫦娥六号任务研制「表取采样執行装置」,并参与多个重要部件的设计及生产,是香港唯一有关键性航天工程載荷搭載于嫦娥六号的高校。该装置于2024 年成功在月球背面软着陆,并完成全自动表土采样及封装任务,是人类歷史上首次在月球背面表土采样。 至于理大获颁的「3G+ 多元化奖」,则旨在表彰大学在科研及校园发展等方面坚定实践鼓励多元、公平和包容的理念,并积极促进航天领域的地理(Geography)、世代(Generation)及性别(Gender)多元化。 理大高级副校长(研究及创新)赵汝恒教授表示:「理大助力国家航天团队获得国际殊荣,与有荣焉,同时理大获得多元化奖,这不仅是对理大科研实力的肯定,更是对大学推动多元共融理念的认可。理大将继续致力推动创新科研,培養多元人才,为香港、为国家、为全球社会作出贡献。」 理大在2010 年起积极参与国家太空探索计划,并先后为嫦娥三号、嫦娥四号、嫦娥五号、嫦娥六号探月任务及天问一号火星任务提供关键技术,是香港唯一一所多次参与国家航天任务的大学科研团队。近年,理大更成立了「深空探测研究中心」,进一步深化航天科研工作。 自2023 年加入IAF 以来,理大一直积极参与国际宇航大会。大学今年在会上展示了九项前沿太空研究项目,涵盖低地球轨道导航、行星遙感、太空船灭火系统及太空衣设计等,并介绍了由两位国际本科毕业生创立的初创企业及其研发的人工智能卫星影像定位。未来,理大将继续推动卓越的航空航天研究及培育相关人才,为国家深空探测事业作出贡献。  

2025年10月6日

活动

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