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理大破解超级细菌「肺炎克雷伯菌」发病机理并发现新疗法降死亡率

抗生素是治疗细菌感染有效药物，但有细菌开始出现了「抗生素抗药性」（Antibiotic resistance），对多种抗生素具耐药性的细菌，有时被称为「超级细菌」（Superbugs）。最近，香港理工大学（理大）科研团队发现两种治疗超级细菌的新方案，显示出良好疗效和临床应用潜力。研究结果发表在两份著名期刊；分别为《自然》旗下期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》以及《Journal of Infection》。 世界卫生组织一再警告，超级细菌感染爆发，可导致下一波公共卫生灾难。不少超级细菌从正常菌群或人类体内细菌进化而成，可感染多个组织和器官。人体免疫系统脆弱时更易感染；足以在医院和社区内传播，对公共卫生威胁深远和严重程度，更甚于新冠疫情。 目前，归类为「超级细菌」的病原体，以高抗药性和高毒力的「肺炎克雷伯菌」（Klebsiella Pneumoniae）对人类健康最具威胁性。 2017 年，由理大微生物学讲座教授、化学生物学及药物研发国家重点实验室成员及食品科学及营养学系系主任陈声教授领导的研究团队，发现了一种肺炎克雷伯病原菌的新变异株，称为多重耐药和超强毒力的肺炎克雷伯菌（CR-hvKP），即使健康的人类受感染，亦可能无法治愈而死亡。顾名思义，CR-hvKP 不仅具多重耐药性，亦高度侵入性。内地的多项研究发现，感染  CR-hvKP 死亡率高达 25-45%。迄今为止，全球不少医学专家甚至将 CR-hvKP 列为「最迫切威胁人类健康」的隐患。 研究团队深入研究数年，破解了 CR-hvKP 致病机制，在设计疗法上取得了突破，亦确定了病原体入侵宿主后相互作用的关键因素，感染过程中触发免疫反应性质。具体而言，研究团队发现病原体触发「细胞激素风暴」（Cytokine storm）的信号途径，信号又诱导病人激发不受控制的免疫细胞反应，演变成致命的感染性休克。 随后的实验又发现，抑制细胞激素风暴爆发，显著降低感染患者死亡率。研究小组研究「乙醯水杨酸」（ASA）类免疫抑制剂的治疗价值，发现 ASA 有效抑制感染病原体小鼠爆发的细胞激素风暴。 ASA 一直广泛用于舒缓轻至中度疼痛和炎症；也就是俗称「阿斯匹灵」的成药。 ASA 抑制炎症细胞入侵肺部，大幅降低细胞激素风暴出现，减少恶化成感染性休克的机会。今次是全球首次提出，可透过免疫抑制剂治疗 CR-hvKP 感染的学术报告，日后将成为设计临床治疗的重要启示。 虽然 ASA 对 CR-hvKP 对病人有保护作用，可避免出现败血性休克，仍无法根治病原体。研究小组探索在疗程以 ASA 和其他抗生素的联合疗法，加入有效抗菌药以增强 ASA 的疗效。然而， CR-hvKP 对所有已知的抗生素均具耐药性，重新开发新抗生素又非可行方案。陈声教授团队遂在另一独立相关研究，透过药物重新定位，寻找具抗菌作用或与现时处方的抗生素有协同作用，可增强活性的非处方抗菌药。结果团队成功筛选了用于治疗爱滋病病毒（HIV）感染的药物zidovudine，再配合抗生素 rifampicin 根除 CR-hvKP。药物重新定位优点在于，不必经过漫长新药开发和审批周期，病人可更快受惠。预计 zidovudine/rifampicin 组合可与 ASA 共用，治疗致命的 CR-hvKP 感染。 陈声教授表示：「我们很高兴在发现 CR-hvKP 菌株仅仅五年后，就同时找出两种具潜力治疗方案，既可单独亦能混合应用，以化解病原体的威胁；尤其重要的是，及时治疗不但减低感染死亡率，也减少病原体传播。」他又补充，研究成果会在临床验证，相信最终惠及患者，显著降低 CR-hvKP 感染的死亡率。 上述两份出版物之研究内容，均承蒙大学教育资助委员会之主题研究计划及研究影响基金赞助。本研究亦获理大化学生物学及药物研发国家重点实验室支持。上述研究部分在香港城市大学（城大）完成，其中一项研究之合作者为城大传染病及公共卫生学系杨冠博士。

理大学者研发超柔软高透气度电子设备 卓越认可具应用前途

智能可穿戴科技正改变电子设备的模式，更贴近人体的适应需求。香港理工大学（理大）学者研发出高性能、超柔软且高透气度的电子设备，并提高其实用性。 理大软材料及器件讲座教授及应用生物及化学科技学系教授郑子剑教授荣获由香港工程科学院颁发的首届香港工程科技奖，表扬和肯定郑教授在超柔软且高透气度电子设备范畴的卓越研究和贡献。 郑教授说:「我们深信近期研发的高透气度电子设备，将为贴在皮肤上和人体内植入式生物电子装置带来深远影响，尤其是电子装置的长远生物相容性和适用性的先进发展。」 穿戴式、人体内植入式和贴在皮肤上的先进柔软电子设备为监测健康、复康和生物医学工程带来前所未有的突破。柔软且高透气度的电子设备增强人体舒适度，，具备实时记录身体状况的功能、并可提供适切治疗方案，引领个人化的医疗保健设备的进展。 体内植入式装置 最近，郑教授领导的一项研究，成功开发出一种晶圆级图案化方案( wafer-scale patternable strategy)，制造高分辨率的超柔软、高弹性、透气度极佳的液态金属微电极(μLME )。纤维毡的高孔隙率令液态金属微电极，于空气、湿气和液体的环境中均能维持极高的透气效能。由于液态金属微电极在透气度、生物相容性、导电性和拉伸性方面均具优势，适用于体内植入式生物电子装置，而维持设备高密度和持久舒适度，对于植入式生物电子装置的应用至关重要。 研究文章「用于具持久生物相容性的可植入生物电子学的超透气、具拉伸性的晶圆图案」(Wafer-patterned, permeable, and stretchable liquid metal microelectrodes for implantable bioelectronics with chronic biocompatibility)已于2023年5月在权威期刊《科学进展》(Science Advances)上发表。值得一提的是，成功制备的液态金属微电极渐渐为大范围、超透气、具拉伸性的纤维毡发展铺路，发展成高密度多功能植入式兼可与生物相容的液态金属( LM) 电子设备。这项发明解决了薄膜长期贴在皮肤和组织表面引起的湿冷、湿热、皮肤发炎等问题。 软材料和设备的研究，基本上需要跨学科专家和研究人员的通力合作。郑教授说:「透过不断阅读、讨论和思考人类未来需要，启发科研力量。」 超弹性透气导体 早前关于新型超弹性且透气度高的创新导体发明，展示了跨学科研如物理学和生物医学工程学领域合作的重要性。由郑教授领导的研究团队开发了一种名为液态金属纤维毡（LMFM）的新型导体，可以制造具有生物相容性和多功能的单片可伸缩导电材料。 研究文章「超透气弹性液态金属纤维毡可实现生物相容性兼高弹性电子材料」(Permeable superelastic liquid-metal fibre mat enables biocompatible and monolithic stretchable electronics) 于2021年2月在国际科学期刊《自然-材料科学》(Nature Materials)上发表。透过把液态金属涂抹或打印于弹性纤维物料，使液态金属纤维毡保持高透气度及变得更有弹性。 郑教授致力创新研究荣获香港工程科技奖，充分肯定他在生物医学工程及材料科学领域的贡献。崭新研发的液态金属纤维毡，用途广泛及简单易用，使具弹性的单片导电材料集高密度、多功能性和耐用于一身。 应用具弹性的导体用作电极和电流收集器的设备，或互连桥接不同有源组件，使各种具弹性的电子装备能多方面应用在健康监测、医疗诊断和治疗、智能驱动、能量转换和储存以及物联网。

理大学者膺全球最广获征引研究　国际期刊《自然》（Nature Portfolio） 访谈

香港理工大学（理大）两位学者，接受国际期刊《自然》（Nature Portfolio）访问，分享他们在材料科学领域的重大科研成就。 理大电子及资讯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，与理大智能可穿戴系统研究院副院长、有机电子学讲座教授严锋教授，是其中两位理大学者荣获科睿唯安（Clarivate Analytics）选为全球「2022 年最广获征引研究人员」（Highly Cited Researchers 2022）。 在《自然》访谈中，两位教授分享了他们在先进材料领域的科研突破，包括有机太阳能电池、钙钛矿（perovskites）、及有机晶体管感测（organic transistor-based sensors）等，作为引领进步者，以非凡创新影响环球科研发展，充分体现了理大研究人员专注为社会贡献的科学精神。 硅基太阳能电池（Silicone-based solar cells）普及，但面对生产成本高、缺乏灵活性等局限，李刚教授聚焦在有机/聚合物光伏技术（ Organic/ Polymer photovoltaics technology），能以低成本制造出柔性薄膜，极具应用前景。 严锋教授在先进材料的新颖研究，涉猎有机半导体和钙钛矿材料等，大力推进生物传感器、光电仪器和太阳能电池等技术发展。 理大多位学者被评选为「2022年最广获征引研究人员」，印证了理大追求研究卓越和致力在各个领域积极贡献社会的愿景。 《自然》全文：https://www.nature.com/articles/d42473-023-00143-3

理大两项能源和新材料科技的创新研究荣获 TechConnect 全球创新奖

香港理工大学（理大）在即将于美国举行的世界创新会议暨博览会 2023（TechConnect）中，荣获两项全球创新奖。 TechConnect 是全球最大型跨行业科研盛事，旨在促进技术创新和商品化。理大是本届唯一获奖的香港高等学府，至今已连续七年在全球顶尖创新者之中脱颖而出。 理大在「能源、效率和环境」领域上的获奖项目为全球首创的氨燃料电池电动车，除了可达至零碳排放，能源效益亦较一般电动车高，且储能方式更为安全。另外，在「医疗仪器和材料」领域上，理大研发的新型可光交联纳米复合植骨材料亦获奖，该技术有助加速及更全面地修复受损的骨组织。 理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授祝贺获奖团队，并表示：「理大致力透过卓越的教学、研究和知识转移培育全球学者。在 TechConnect 上展示的获奖技术将继续激励理大进行具有影响力的科研工作，通过跨学科研究和国际合作应对人类面临的全球挑战。」 理大两项创新发明的获奖项目详情如下： 氨燃料电池电动车（电机工程学系教授郑家伟教授） 氨动力电动车以氨（即阿摩尼亚）作为燃料，车内的氨燃料电池系统在行驶时把以液态形式储存的氨，透过催化剂分解为氮气和氢气，再以氢气发电，达至零碳排放。同时，本项目中，在车上氢由氨产生供给燃料电池，氢会及时被用尽，不需要大量存储氢，不存在由氢引起的危险问题。因此，氨气更安全，而且更容易管理。 新型可光交联纳米复合植骨材料（生物医学工程系赵昕博士） 这种新型光交联仿生纳米复合植骨材料 ，模仿人体骨骼结构，制造工艺简单。这种材料可装载并长效释放生物活性分子，激活细胞信号传导通路，促进骨组织和血管再生，同时可为伤患处提供最佳机械支撑，从而加快骨组织修复。我们的产品以创新设计和领先的制造能力为核心优势，有能力在快速增长的流通市场中脱颖而出，向临床骨科患者提供优质普惠的医疗解决方案。 理大代表团将于 6 月 19 日至 21 日在美国华盛顿举行的 TechConnect 上展示一系列创新项目，并与来自世界各地的跨国企业及学术机构交流，探讨科研和合作机会，期望进一步推动创新科技的应用。有关 TechConnect 2023 创新奖得奖名单，请浏览大会网站： https://www.techconnectworld.com/World2023/participate/innovation/awards.html

PolyU and Red Date Technology Sign MoU to Foster Blockchain Development

On 14 June 2023, The Hong Kong Polytechnic University (PolyU)  and Red Date Technology Limited (Red Date Technology) have signed a Memorandum of Understanding (MoU) to explore opportunities for collaboration in the field of blockchain.  Integrating the strengths of two innovative and forward-thinking organisations, the MoU serves as a framework for further cooperation on blockchain research, application and education, addressing practical needs and popularisation of blockchain. This collaboration will be led by Department of Computing (COMP) and Research Centre for Blockchain Technology at PolyU. Prof. LI Qing, Chair Professor and Head of COMP, and Mr Tim BAILEY, Vice President of Global Sales of Red Date Technology, signed the MoU at the ceremony, witnessed by Dr Miranda LOU, Executive Vice President of PolyU; Ir Prof. Christopher CHAO, Vice President (Research and Innovation) of PolyU; Mr Yifan HE, CEO of Red Date Technology and Dr David Chung, founder of ImpactD.  Prof CHAO said in the welcome remark, “PolyU and Red Date share a commitment to advancing blockchain technology and its applications. This MoU is an excellent opportunity for us to explore potential cooperation between academia and the industry.” In Mr HE’s congratulatory speech, he stated, “Red Date is proud to collaborate with a leading institution such as PolyU to advance important technologies like blockchain and help develop future talent for Hong Kong.”  Prof. LI pointed out in his speech that this partnership would undoubtedly leverage the strengths and expertise of both parties to drive innovation and progress in this field. The MoU signing ceremony concluded with a panel discussion on the BSN (Blockchain-based Service Network) Spartan experience sharing, moderated by Dr Henry CHAN, Associate Professor and Associate Head (Partnership & Collaboration) of COMP. Other panel speakers included Prof. Allen AU, Professor of COMP, Mr Tim BAILEY, and representatives from Prenetics and Fujifilm.  By integrating knowledge and expertise of PolyU and Red Date Technology, this MoU aims to foster the development of blockchain and make a significant contribution to the field.  

理大与天津医科大学建立科研合作平台 寻找眼病根源 建构临床数据筛查系统

香港理工大学（理大）与天津医科大学（天津医大）建立科研合作平台，将在未来五年于人才培养、学科与团队建设、科学研究与资源平台共用等方面展开深度合作。双方将结合研究优势，共同寻找眼病的致病原因及控制方案，并利用人工智能技术和临床大数据资料库，建构出眼病的筛查系统。 今次合作结合两校的互补优势，理大眼科视光学院具备世界领先的科研实力，其影响力获 Clinical and Experimental Optometry 期刊评为亚洲第一；而天津医大作为中国顶尖医科大学之一，于全国 85 所医科院校中排名第六。 双方于理大校园举行签署仪式，由理大常务及学务副校长黄永德教授及天津医大党委书记颜华教授代表签署合作备忘录。 理大医疗及社会科学院院长岑浩强教授和天津医科大学副校长余鹰教授亦同时签署战略合作协议。 黄永德教授表示：「天津医大是国内知名的医科大学，教学成果和研究项目屡获殊荣和国家重点支持。理大很高兴能够与天津医大于提升科研及学术人才培训上推进策略性的合作，共同贡献国家以至全球眼科视光及视觉科学的发展。」 颜华教授说：「很高兴天津医大与理大在学术交流与合作关系上更上一层楼；本着『优势互补、协同发展、互利共赢』的原则，在眼科医学和视觉科学领域开展高水准合作、培养高素质科研人才、产出高水准科学研究成果、共同发展创新的医学教学科研合作平台。」 理大眼科视光学院一直积极与世界各地的院校合作，建立跨学科研究团队，致力推动高影响力的视觉科学研究。在与天津医大的战略合作下，双方将有更大竞争力。 岑浩强教授说：「理大眼科视光学院与天津医大共建科研合作平台，有助争取更多研究资助、发展临床应用系统，为本港乃至全国的眼科护理服务做出贡献。」 双方自 2004 年已开展学术及科研合作；两校更于 2019 共同成立「天津医大-香港理大眼视光与视觉科学联合实验室」通过两所大学研究人员的跨学科合作，开展高水准研究项目，并培养眼科护理专业人才，以开展具影响力的基础科学研究和促进知识转移成果。

理大学者荣获第三届「全国创新争先奖」

香港理工大学（理大）国家钢结构工程技术研究中心（香港分中心）主任钟国辉教授荣获第三届「全国创新争先奖个人奖」，钟教授更是本届唯一的香港得奖者 。 钢结构工程专家钟国辉教授任教理大土木及环境工程学系，多年来致力钢结构工程基础理论的创新和实践。钟教授是次获授殊荣，证明了理大科技研发的能力，足为香港发展成国际创科中心作贡献。 钟教授专研大型钢结构的性能表现与成本矛盾、建设碳排放量高等挑战，对高强度钢材钢构进行从材料、焊接、机械特性和结构表现的学科交叉研究，为国家工程建设「双碳」战略提供了新的发展方案。 在钢结构领域上，钟教授有重要的国际影响力。他曾撰写多篇高水平学术论文，提出了国产高强钢结构的系列基础理论与应用关键技术；科研成果也应用于香港将军澳主跨双拱钢桥和澳门澳凼四桥等重大工程，节省了工程造价，增加了显著的经济和社会效益。 理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授说：「这次获奖是对理大优秀的科研实力的高度鼓励和肯定。理大矢志成为一所创新型的世界一流大学，并将继续推动多个领域的研究，致力在国家科研发展中发挥重要作用，为国家、乃至世界的创新及科技应用给予坚实的支持。」 「全国创新争先奖」由中国科协、国家人力资源和社会保障部、国家科技部、国务院国资委共同设立，旨在表彰在基础研究和前沿探索、重大装备和工程攻关、成果转化和创新创业、科普及社会服务等方面有卓越贡献的优秀科技工作者和优秀团队。奖项每三年评选表彰一次，每次表彰不超过300名科技工作者。

PolyU showcases at BIO International Convention

PolyU joined as an exhibitor at the BIO International Convention (BIO2023) held in Boston on 5-8 June to showcase our research expertise in Life Sciences and explore new opportunities for global partnerships. This year’s event attracted more than 15,000 attendees from 7,000 companies and 84 countries for a variety of business meetings and conferences over the past week. As the only University in Hong Kong exhibiting at this annual largest biotechnology meeting, we showcased PolyU’s capabilities in drug discovery and development, biomedical engineering, diagnostics, material science etc. The delegation was joined by three academics including Prof. Pei LI (ABCT), Dr. Xin ZHAO (BME) and Dr. Gilman SIU (HTI) to connect with industry leaders and learn best practices. It has been an inspiring experience to meet with great minds of the biotech industry across the world, and we are committed to further facilitate opportunities for international collaborations and partnerships. Looking forward to seeing you again at BIO2024 in San Diego!

理大学者研发光电梯级神经元　提升动态感知

香港理工大学（理大）最新一项研究，从飞行昆虫的微小视觉系统得到启发，制备了光电梯级神经元（optoelectronic graded neurons），成功提升视觉感知动态识别率，从而增强视觉传感器的功能。 人类视觉系统可以处理较複杂的动态视觉信息。飞行昆虫视觉系统则具有较强的闪烁融合频率（FFF – flicker function frequency ），能够感知高速运动的物体。传统图像传感器侦测动作，须处理包含时间和空间的动态信息（合称「时空信息」），涉及複杂的神经网络和计算过程。今次受自然启发的研究，能以较少的硬件资源，实现更敏捷的视觉感知。 理大理学院副院长、应用物理学系柴扬教授带领的研究团队，制备彷生昆虫视觉系统的光电梯级神经元，可以在感知终端 （sensory terminals）执行高信息传输速率（1000bit/s），并融合「时空信息」。重要的是，这项研究成果拓展了传统视觉传感器前所未有的功能。 柴扬教授表示︰「这项研究从根本上加深了我们对生物启发计算的理解，所衍生的技术亦极具应用潜力。例如自动驾驶车辆需要识别交通道路中的高速运动，监测系统亦适用。」 彷生感知计算 要识别迅速的动态，需要融合「时空信息」并传输到处理器，这对计算资源要求具极大的挑战。人工视觉系统通常由图像传感器和处理器组成。目前大多数传感器只能输出含「空间信息」的「帧」（frame，即纪录动态影像画面的单位）而无法融合「时间信息」。 理大研究以「光电梯级神经元实现动态视觉信息的彷生感知和计算」为题，已刊登于《自然-纳米技术 》（Nature Nanotechnology），聚焦融合感知计算（in-sensor computing）。研究团队此前，实现了针对静态图像的对比度增强及不同光强背景的视觉适应。 柴扬教授提到︰「我们多年来潜心研究人工视觉。以往传感器阵列只用于感知不同环境中的静态图像并增强其特徵，我们现希望研究可否进一步利用作动态感知。然而传感终端无法负担複杂的硬件，于是我们的研究方向另闢新径，聚焦能够敏捷感知动态的微小视觉系统，借鑑了飞行昆虫。」 飞行昆虫（例如果蝇）仅依赖微小的视觉系统，可以比人类更快及敏捷地感知移动中的物体。具体而言，在昆虫的视觉系统中，视网膜（传感器）和大脑（计算器）之间的信号传输距离比较短，而且昆虫视觉系统是由非尖峰梯级神经元（non-spiking graded neurons）组成，其信息传输速率比人类视觉系统中的尖峰神经元（spiking neurons）高得多。 基本上，梯级神经元能有效地编码时间信息，从而减少了计算器中融合「时空信息」所需的大量视觉数据传输。研究团队从中得到启发，研发了彷生的光电梯级神经元。 精准的动态感知识别 精准的动态识别对于自动驾驶系统和监视系统等应用至关重要。研究发现，利用含浅缺陷能级的二硫化钼光电晶体管（MoS2 phototransistors），模彷飞行昆虫视觉系统中梯级神经元的响应特性，在光照刺激下，可以实现高达1200 bit/s （1,200 bit s−1） 的传递速率。 通过融合及编码「时空信息」并压缩图像到人工神经网络，动作识别准确率达到99.2%，远高于传统图像传感器的50%准确率。 这项研究克服了动态感知信息计算消耗难题，研发出最新的光电梯级神经元，实现了视觉感知系统的时空资讯融合，并有效检测到视野中的运动轮廓及轨迹。即使硬体资源有限，也能够基于该彷生神经元感知动态。从昆虫视觉系统的敏捷运动感知中汲取灵感，这项研究以创新智能的方式实现了集成静态和动态运动的传输速率和处理，带来显着进展，在机器视觉系统领域创建了里程碑。

理大与晋江市成立技术创新研究院

香港理工大学（理大）与福建省晋江市人民政府达成协议，成立「香港理工大学晋江技术创新研究院」，加强和促进两地产学研合作。 理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授及晋江市市长王明元先生在6月2日泉州南翼国家高新区举行的活动中签署相关协议。研究院将连系理大的研究实力和成果，以及晋江的工业需求，赋能晋江产业升级。 理大与晋江市将在新纺织材料、服装设计、智能穿戴系统、微电子、未来食品及公共政策等多个领域上合作，推动核心技术的转化研究。双方亦将携手培养具备创新科技知识和全球视野的创业人才。 凭借理大卓越的研究优势，以及晋江的产业实力和资源，双方的合作将支持晋江发展成一流的科技创新基地，共同推进产业链和创新链的双向融合，为当地的高新技术产业发展注入新动能。