新闻及香港科大故事

数理科技(STEM)是近年香港教育界的流行语，不少学校增拨资源添置科技配件，但在生命科学部的周敬流教授眼中，却有偏离本质之虞。香港以填鸭式教育闻名，学生缺少通过整合不同学科知识解决问题的训练，然而，这种能力却是STEM教育的要素之一。主次失焦，不仅会令科学教育走进死胡同，也难以培育香港需要的发明家或科学家。 周教授说：「STEM 的真谛，在于让学生学习探索事情的方法、态度、原则和应用规则。可惜在香港不少高中和大学，学生学习的只是信息，忽视了背后的逻辑和分析。」 要从课本或互联网取得信息，可说轻而易举，但周教授建议同学专注于探索事情的态度和方法。「举例说，认识大自然并没有固定的方法。教育制度应让学生有多些机会走出课室，观察他们感兴趣的事物，而不是只训练他们应付一式一样的公开考试。」 周教授说自己少时极为好奇，因此选择在大学修读生物学；而负笈美国德州贝勒医学院攻读细胞生物学博士学位，则与家族里多人患癌有关。加入科大前，他是美国纽约爱因斯坦医学院的分子遗传学Belfer院士。  周教授钻研身体形态的分子遗传学、神经发展，以及合成和演化生物学。不论在大学校园或日常生活的各个层面，他都在努力培育新一代以科学解决问题，迎接二十一世纪的种种挑战。 身为在香港致力提倡STEM教育的先驱，他着重训练学生培养分析和解读数据 、进而自行归结原则的能力。训练越早，效果越佳。为了达致两大目标，他将国际生物奥林匹克(IBO)高中生国际比赛引入香港，一则希望为公众学习生物学提供广阔平台，但更重要的是 — 藉此改变本地学校对这门科学的看法和授课方法。 IBO香港区赛事于2018年首办。在前一年，筹委会特别举办香港联校生物奥林匹克比赛作为热身。周教授说：「学生从中找到很多乐趣，非常兴奋。这种学习生物学的模式，是他们从没想过的！」  传统教育制度下，生物学不外乎背诵和关键词，做好这两点，就可以拿取高分。事实证明，IBO香港区赛事改变了一贯的游戏规则，因为它开拓了学生的视野，让他们体验不同的学习方法。

由香港科技大学（科大）领导的跨学府研究团队，成功研制了一种环保充电液体燃料。计划全面成功后，将对全世界产生革命性的影响，包括把电动车的充电时间由数小时缩短至数分钟。 电燃料如果以太阳能或风能充电，就会具 「碳中和」的优点；像化石燃料一样，它可以很方便地输入电网，或输入车辆内。 这研究名为「用于可再生能源供电站及电动汽车的电燃料储能技术基础研究」，由科大的赵天寿教授领导；其他团队成员来自香港大学、香港中文大学及香港理工大学。 赵天寿教授为张英灿工程学及环境学教授、机械及航空航天工程学系讲座教授、以及科大能源研究院院长。这为期五年的研究计划（2018 至2022）由研究资助局的主题研究计划资助，资助额为5000万港元。 赵教授解释说：「我们成功研发了一个稳定的锂硫电池，因为它的高能量密度和低成本，它既可以为电动车供电，也可以为电网储存来自太阳能和风能的电力。」 「最让我们兴奋的是我们能够将锂硫电池转化为液态系统，或称为电燃料。」 用传统充电方式为汽车充电，通常需要几小时，但使用电燃料则只需几分钟。由于它可再充电，电燃料不会像化石燃料那样越用越少。在充电站，耗尽能源的燃料从燃料缸移走，然后补充载有能源的燃料。  电燃料系统的运作是基于锂硫电池的化学原理 – 利用锂金属的高容量以及硫阴极的廉宜价钱。虽然研究团队已取得重要成果，但仍有挑战要克服。首先，在锂表面形成的枝晶可能会缩短电池寿命。其次，释出的硫会溶解，并且破坏锂阳极。 「一个解决方案是形成有表面保护的多孔锂阳极，而此类方案以前都是通过不切实际、繁杂的方式实现，」 科大团队另一成员 – 机械及航空航天工程学系助理教授陈擎解释道。「我们让热力学为我们服务。利用两个自发反应，我们在一个碳支架上形成一个多孔锂阳极，并在上面形成复合保护层。」 这简单而有效的方法，让一个高负载锂硫电池发挥前所未见的表现。负载 – 即装置上每面积单位的活性材料 – 必须维持高水平，才能将理论上的高性能最终可以转化为一个实用高效的储能技术。

Brain-machine interface - or the technology to synergize the brain with an external device so the latter can carry out orders, has been frequently featured in sci-fi movies as futuristic fantasy. Instead of maneuvering with our fingertips, individuals connected to such devices can transmit their thoughts, and the machines would do their bidding like magic. Recently, an American start-up promised to make this scenario a reality. A small chip would be surgically inserted into one's brain, which is then connected to a receiver with or without a wire, allowing the user to control things like a mouse or a keyboard. The company is even aiming to make the implant surgery equivalent to a simple surgical procedure like LASIK where one can walk away within hours. While this sounds revolutionary for people with disabilities, is the general public ready to sign up for its service?

去年，香港有港珠澳大桥及广深港高速铁路香港段两项超大型基建落成，另外六个项目则在施工阶段。无论公路或铁路，公共服务一般少不了土木工程师的参与，但土木工程学与市民生常日活的密切关系，却或许非修读其他学科的学生所能尽知。 土木及环境工程学系的胡惟忠教授深知，不仅要将知识传授给对土木工程学一无所知的年轻学子，更须尽力协助学生培养批判性思考和接受新事物的能力。自胡教授于2016年初接掌「土木工程与现代社会」课程后，这项「共同核心课程」已跃升为科大最实用、最受学生欢迎的课程之一。不论修读什么本科，同学都可以从中了解如何透过土本工程解决香港的迫切问题。 有此成绩，当然绝非幸致。授课者除了要对科目有深厚认识，亦须充满教学热诚。胡教授两者兼备，在2014至2017年间，更连续三年成为学系内获本科生给予最高评分的老师；因此，他最近获大学颁发「2018年共同核心课程卓越教学奖」，实至名归。 修读上述核心课程的学生接近二百人，专长各异。为了增强同学的学习兴趣，胡教授制定课程范围时，必须超越平常的土木工程课题，甚至要花时间逐一细心了解学生的背景，设定适合他们的专题研习，因材施教。其课程内容全面，涵盖不同范畴，而且与时并进，触及有关城市规划及发展、法律及政策事宜、财务分析等最新知识。 举例说，由于兴建沙中线土瓜湾站，当区居民忧虑沉降问题会危害其物业的结构安全。为了让学生了解沉降的真正含意，胡教授带领他们到土瓜湾站附近不同地点量度沉降幅度，搜集第一手资料。在他眼中，这是「体验学习」过程中不可或缺的关键一环。 胡教授认为不管学生主修什么科目或毕业后有何志向，掌握基本土木工程知识，对自己以至香港皆有好处。他说：「我讲解的土木工程和数学知识，可以帮助学生了解怎样处理房屋短缺、楼价过高等社会问题。归根究柢，这些现象是因政府高地价政策和物业发展成本昂贵而起。一方面降低发展商须要支付的地价，另一方面让置业者分三十至四十年向政府补回地价余额，如此一来，港人既可自置居所，政府亦不致损失卖地收益，是真正的双赢方案。」学生通过小组专题研习方式应对真实个案，不但可以获取实用经验，亦能窥探如何学以致用，改善民生。

This month, we experienced the hottest day of the year as temperatures in Hong Kong reached 35.1 degrees Celsius. Countries across western Europe also struggled in record-breaking temperatures recently, with France hit the worst at 45.9 degrees in June. The grim situation appears to have been a repeat of last year's conditions. Although there are ongoing indepth analyses and further studies to examine the causes of individual extreme temperature events, many experts believe that extreme heat waves would not be feasible without anthropogenic climate change, meaning human activities are the main culprit for global warming ravages. Such an assumption has been proven by climate models - a complex computer simulation of physical processes and mathematical formulae used mainly to predict climate and understand how the climate system responds to elevated greenhouse gas emissions.

香港科技大学(科大)工商管理学院、工学院和理学院携手合作，共同推出香港首个跨学科金融科技理学硕士课程。 科大金融科技理学硕士课程分为一年全日制和两年兼读制，旨在为金融科技行业引入人才。课程将透过三所学院多位教授的多元化专业知识，为学生提供与流行金融科技及其工程和金融原理相关的基本知识和技能，从而提升学生在多领域及日渐蓬勃的金融科技领域中的市场竞争力。第一届学生由60位主要具有金融和科技背景的专业人士组成。 课程启动礼在上星期六(8 月17日)举行，由科大首席副校长倪明选教授、工商管理学院院长谭嘉因教授、工学院副院长(研究及研究生教务)苏孝宇教授及理学院副院长(招生)梁承裕教授主持。 科大首席副校长倪明选教授说：「凭藉科大的世界级工商管理、工程及理学教育，此课程将为学生提供宝贵的学习机会，以在瞬息万变的世界中取得成功。课程亦充分体现了科大勇于创新的独特定位。」 科大工商管理学院副院长（研究）及金融科技理学硕士课程联合主任许佳龙教授表示：「此课程满足了市场的迫切需求，而第一届同学的卓越能力及多元化背景正正体现了这一点。这些学生学历优秀，来自世界各地的顶级院校，当中不乏经验丰富的银行、金融及科技行业管理层和专业人士。他们均致力于学习、发展和引领全球的金融科技创新和应用。」 WeLab集团资深顾问、虚拟银行董事局主席及科大财务学系客席教授陈家强教授以「香港及大湾区的金融科技教育」为题于课程启动礼发表主题演讲，指出香港作为金融科技人才教育枢纽的优势。其后，启动礼举办以「虚拟银行与金融科技业的未来」为题的论坛，进一步阐明金融科技在金融业的整体发展的关键作用。论坛嘉宾包括大华银行大中华区行政总裁叶杨诗明女士、香港金融管理局副总裁阮国恒先生、中国平安保险(集团)股份有限公司海外业务合规总监杨冠熹先生，各人同为科大校友，均在论坛中分享他们对金融业的宝贵知识和见解。

香港科技大学(科大) 设立「香港科技大学创业基金」 (下称基金)，为科大初创企业，尤其对处于早期发展阶段的初创公司提供支持。基金亦期望推广校内创业精神、促进知识转移，为社会及经济带来正面影响。 科大最初会向基金注资五千万港元，于未来五年投资大学的初创企业；用以支持创业与创新科技的捐款，也可投入到此基金。获选的公司可获投资金额最多为二百万港元，以作为支持研发、业务及市场拓展方面等活动。具备创新技术及/或商业模式的初创企业，会获优先考虑。 科大校董会副主席兼校董会辖下知识转移委员会主席查逸超教授表示﹕「虽然近年为初创企业提供的融资管道有所增加，但是处于早期发展阶段的公司，仍难以筹集足够资金。财政支持不但影响初创企业的存活，有时更决定一个出色的概念能否成为改善生活的现实方案。我希望基金可以提供多一个平台，培育有潜力的公司及人才，为香港的创新科技发展作出贡献。」  基金除透过与合资格的伙伴进行共同投资，亦可担任领投的角色。共同投资伙伴可以是机构性创投基金（venture capital）﹕包括金融及企业创投基金，或是家族管理之基金，其中又以具有创投经验及以创新和科技为重点的公司为佳。共同投资有机会为科大初创企业带来配对资金，以提升基金成效。此外，科大亦可藉此借助共同投资伙伴于尽职调查(due diligence)和筛选方面的专业知识，及其对初创企业发展提供的专业指导。 申请公司须成立不多于五年，而一定比例的股份须由科大成员例如教职员、学生及/或校友持有。基金的投资及撤资决策由科大协理副校长（知识转移）吴恩柏教授带领的投资小组委员会负责。 有关更多「创业基金」的详情，请参阅https://e-fund.hkust.edu.hk/ 。

复杂的拓扑材料，尤其是具有不同内部和表面性质的材料，使得量子计算免于噪声干扰而更加健壮，近年来成为工业和学术界研究焦点。目前的量子计算机仍然脆弱，提高量子信息抗噪性是重要的研究方向。在噪声下保持功能容错量子计算的需求，促使了对于复杂拓扑材料的探索。 香港科技大学物理系的曹圭鵬教授与北京大学物理系的刘雄军教授合作首次实现三维拓扑材料。此材料由超冷原子构成，制备在接近绝对零度的亿分之三度。它为研究新型拓扑材料，甚至那些固体中无法制备的材料提供了途径。这些利用超冷原子实现的新型人工合成材料使得物理学家可以去研究非凡的物质态，进而研发新型量子器件。 材料的拓扑属性意味着材料在实际系统中可以含有一定缺陷，这也为探索材料的新奇特性提供了可能。拓扑材料研究局限于低维，因为超冷原子难以实现三维拓扑材料。三维材料的实现全面开启拓扑材料在超冷原子中的研究，包括绝缘态，半金属和超流在内的高维的非凡拓扑态。 在物理学家构造的人工合成晶格结构中，超冷原子的行为如同在固体中电子。实验中，研究员们将原子的自旋与原子的运动关联起来，形成合成拓扑材料，并且通过新的观测手段观测其能谱。这个合成量子材料就是三维自选轨道耦合的结点线半金属。 这项研究最近于2019年7月29号在自然物理杂志发表 (DOI:10.1038/s41567-019-0564-y)。 “我们的研究为研发自然界不存在的新奇的拓扑材料提供了可能”，曹教授指出，“此进展也为复杂的三维拓扑材料研究和模拟提供了平台。” 这项研究是Science Advances 4, eaao4748 (2018) 的后续工作。