新闻及香港科大故事

香港科技大学（科大）工学院研究团队成功研发出一款高强度薄膜，能显著提升钙钛矿太阳能电池的耐久性。 科大电子及计算机工程学系的研究团队在模拟摄氏85度正午日照高温环境下进行的测试显示，该薄膜使太阳能电池连续运作逾1,100小时后仍能维持95%以上的初始效率，展现户外应用的强大潜力，为高效、耐用且低成本的太阳能发电技术铺路。钙钛矿太阳能电池虽以高效率和低制造成本见称，但因欠缺长期稳定性，其应用一直未能普及。 现有技术常以低维钙钛矿薄膜覆盖三维钙钛矿吸收层，以修复器件表面缺陷并提高电压。 然而，传统薄膜普遍由单价铵盐构成，与晶格的结合较弱，在高温热和光照下易分解，导致性能迅速下降。为解决此问题，研究团队成员之一的科大电子及计算机工程学系博士后研究员常晓明博士成功研发出一种新型多价脒阳离子配体，能够透过脒基的两个含氮位点，在钙钛矿表面实现多点锚定，如同「分子魔术贴」般固定位置，确保薄膜在运作期间保持稳定。常博士解释：「常用的铵–卤盐分子在高温下会扩散至钙钛矿体，导致结构分解或与有机阳离子甲脒产生反应，削弱薄膜保护层，加速器件退化。 相比之下，我们的多价脒阳离子配体具有近乎平面的分子构型和稳定的电荷分布，能与卤素阴离子形成更强的氢键，从而抵抗分解。」研究论文共同作者、科大电子及计算机工程学系助理教授林彦宏教授补充说：「我们利用原位高光谱成像技术进行分析。 该专用仪器获科大副校长（研究及发展）办公室辖下的设备基金计划资助，让我们能够在开路、最大功率点及短路等不同作条件下，逐像素地绘制电荷萃取效率的空间分布。 在加速老化测试中，采用'分子魔术贴'界面的器件，其光致发光分布与光谱几乎不变，显示该接口具有高度稳定性，而钙钛矿层的化学组成亦能长时间维持完整。」研究的关键突破在于能够更精细调控吡啶基中氮原子的碱性。 团队亦发现，在低维钙钛矿薄膜结构中，三维连通的晶体网络会被脒基配体分子打断，改变金属卤化物八面体排列成一维链状或二维片层状。 透过调节脒基配体的碱性和分子构象，成功将表面钙钛矿从链状的一维堆叠，转换为氢键连结的片状二维网络，形成更连贯、更均匀的保护层。

香港科技大学（科大）工学院团队成功开发全球首台能实现低至-12°C的零下弹卡冷冻装置。是次突破标志着绿色弹卡冷冻技术应用进一步扩展至全球冷冻业的重大里程碑，更实现了零排放的绿色冷冻，为促进冷冻业的低碳转型提供切实可行的方案，为应对日趋严峻的气候变化作出贡献。 研究成果已于国际期刊《自然》发表，论文题为「低温相变合金实现零下弹卡制冷」。随着全球暖化问题加剧，制冷需求急速增加，冷冻技术占全球电力消耗量比例相当高。 其中，主流蒸气压缩制冷系统极度依赖氢氟烃等具有高全球变暖潜能值的制冷剂。基于形状记忆合金的弹卡冷冻技术是广获学界及业界关注的环保替代方案，具零排放、高能效的特点，毋须使用传统制冷剂，而是利用形状记忆合金在循环应力作用下相变潜热的释放与吸收来制冷。这项技术不但为冷冻业脱碳提供新路径，同时减少碳排放，加强全球应对气候变化的能力。冷冻业的市场规模与空调业相若，然而，现有弹卡装置仅可应用于室内空调制冷，因此将技术扩展至冷冻业的应用至关重要。由科大机械及航空航天工程学系讲座教授孙庆平教授带领的团队，在弹卡冷冻技术取得新突破。新技术特点体现于材料、传热流体及制冷结构的精心设计：（一）低相变温度合金：团队选用高镍含量（51.2 at%）的二元镍钛合金，通过成分调控将奥氏体结束温度（Af）温度降至-20.8°C。该合金在低至-20°C环境下仍能表现出优异超弹性和显著相变潜热，其绝热温变峰值在0°C时可以达到16.3°C，有效工作温窗宽达48.5°C。（二）抗冻结传热流体：采用30 wt%的氯化钙水溶液作为传热物质。该溶液凝固点低，低温运行时仍能保持流动性，避免冰晶堵塞，同时与镍钛合金表面保持良好湿润性，降低接触热阻，提升传热效率。

线粒体功能障碍与神经退行性疾病、代谢综合症等多种慢性疾病及癌症息息相关。然而，要在不损害细胞，且毋须使用荧光染剂的情况下，从细胞内精准提取线粒体，一直是科学界面对的重大挑战。香港科技大学（科大）跨学科学院综合系统与设计学部助理教授顾红日教授带领的团队，与机械工程及生物医药专家合作，成功开发全球首款整合传感器和执行器的细胞作仪器——自动化机械人纳米探针。该款探针能在活细胞中自主导航，整个过程毋须使用荧光染剂，即可精准提取单个线粒体作研究和移植之用，未来有望用于改良慢性疾病及癌症治疗策略。从看见到感知线粒体的大小仅比细菌略大，存在于每一个活细胞中，并负责维持生命所需的核心化学反应。传统细胞显微手术在提取线粒体时，需要先注射荧光染剂标记目标，再以强光照射样本并根据发光位置导航，整个过程高度依赖人手作。然而，强光会导致细胞出现「光漂白」现象，照射产生的热效应及光化学反应亦可能对细胞造成损伤，荧光染剂更可能干扰后续分析。因此，研究团队将技术由过往的「看见」线粒体，转变为开发一种能够「感知」线粒体的新方法。团队研发的玻璃纳米探针，其尖端装有两个纳米电极，能捕捉线粒体代谢的副产物——活性氧和活性氮讯号。结合自动化作平台，探针可在细胞内实时追踪这些信号。一旦信号强度超过特定阈值，探针的微型介电泳「纳米镊子」便会产生非均匀电场，将百纳米范围内的线粒体锁定，使探针在干扰性最低的情况下提取亚微米级的线粒体。 技术的关键在于共定位机制，当探针的传感器在某个位置检测到代谢信号，执行器就能在同一位置提取细胞线粒体。提高细胞作精度系统操作流程的精准度同样重要。研究团队将纳米探针整合到机械人操作系统，并记录每个步骤的标准化作，包括靠近目标细胞、检测细胞表面、穿透细胞膜、追踪电化学电流、启动介电泳捕获，以及安全撤出。此流程能有效降低侵入性，并对同一细胞进行多次采样。由于系统具备自动定位能，能提供清晰和标准化作，毋需依赖人手微调即可提升准确度。

香港科技大学（科大）在2025/26年度大学教育资助委员会（教资会）辖下研究资助局（研资局）的「协作研究金」及「研究影响基金」项目遴选中，展现出卓越的科研领导力。科大共有13项研究项目成功获得「协作研究金」及「研究影响基金」拨款，资助总额逾港币7,700万元；无论在项目数量和金额方面，均位列全港所有教资会资助大学的榜首。此佳绩不仅彰显科大致力推动跨学科及跨院校研究，在将前沿研究成果转化为具社会实效的解决方案以提升社会福祉方面，亦实力雄厚。是次获研资局资助的研究项目涵盖多个对未来发展至关重要的前沿领域，包括人工智能（AI）、量子材料科学、微电子与自动化系统等尖端科技。这些研究旨在应对当前迫切的挑战与机遇，例如提升城市抵禦气候灾害的能力、加速低碳经济转型、提升金融数据分析的精准度、开拓精准医疗技术的应用，以及构建低空经济产业生态系统。科大副校长（研究及发展）郑光廷教授祝贺各研究团队，并强调研资局的拨款对科大科研发展具有深远意义。他表示：「科大衷心感谢研资局对我们的跨学科研究工作予以充分肯定。科大始终秉持『创新为民、科研为用』的理念，致力将前沿科研成果转化为对社会带来切实价值与效益的创新方案。今年获资助的项目极具发展潜力，涵盖能源、灾害应对、医疗健康、金融发展等关键领域。展望未来，科大将继续加强与政府、产业界、学术及科研机构，以及投资界的紧密合作，共同推动新质生产力发展，以科技创新贡献香港、国家及全球社会。」获资助项目简介：研究项目协调项目之科大学者协作研究项目补助金

香港科技大学（科大）生命科学部副教授郭玉松教授领导的研究团队在理解细胞如何管理蛋白质内部运输的机制上取得重大突破。此运输过程不仅对维持生命至关重要，还与多种遗传性疾病关系密切。通过利用创新的囊泡蛋白质组学平台进行分析，研究团队有系统地识别与两种关键细胞运输复合体AP-1和AP-4相关的新型运送蛋白及其关键辅助因子。该项研究成果已于国际知名期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表，研究团队将创新的体外囊泡重组技术及定量质谱基质蛋白组学相结合，成功绘制出前所未见运送蛋白与调控因子的完整图谱。分泌运输路径如同细胞的「邮政服务」，确保蛋白质能够准确地送到正确的目的地，以维持细胞的正常功能。这个系统一旦出现错误，便可能导致严重的生理缺陷。郭教授表示：「长久以来，科学界一直致力于全面绘制适配复合体如AP-1及AP-4的运送蛋白组，这些复合体的功能失常与MEDNIK综合症、X染色体相关智力障碍及AP-4缺陷综合症等严重遗传疾病有直接关係。」郭教授进一步解释：「我们的研究透过在体外重构运输过程，并应用定量蛋白组学，开辟了全新的研究领域。这方法让我们能够直接识别出需要依赖AP-1或AP-4将其包装到囊泡中的蛋白质，从分散和零碎的认知转向对其运输全貌的整体性掌握。这揭示了新的客户蛋白，以及AP-4所依赖的、意想不到的细胞机制。」该团队的创新方法将体外囊泡重组与定量质谱分析技术相结合，让研究人员能够在受控的环境中建立运输囊泡，并对其蛋白质组成进行全面分析。此项研究与香港理工大学姚锺平教授团队合作完成。透过此方法，研究人员识别出依赖AP-1或AP-4运输的特定运送蛋白，这些蛋白从细胞内的中央分选枢纽——高尔基体的反面网络运输。他们确认，蛋白质CAB45为依赖AP-1的货物，而ATRAP（一种I型血管紧张素II受体相关蛋白）则是AP-4的一种新型货物。

由香港科技大学（科大）海洋科学系讲座教授钱培元教授领导的研究团队和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）及中国水产科学研究院黄海水产研究所展开合作，在揭示深海黑珊瑚（Bathypathes pseudoalternata）与其共生菌的适应机制方面取得重大突破。 研究成果已于国际权威期刊《 Cell Host & Microbe》发表。研究首次针对这种深海黑珊瑚进行从基因组到功能层面的全面分析，深入剖析其如何透过营养互补、代谢合作、抗氧化防御、病毒抵御与免疫稳态，在极端环境中存活。 研究更提出一个崭新的概念模型，显示深海珊瑚维持一套简约、高效且功能互补的共生系统，为探索深海生物功能基因资源提供重要的参考。为探究深海珊瑚如何维持高度简化却高效的共生体系，研究团队开发了一套综合分析框架，涵盖宿主基因组、共生菌群落结构、共生菌基因组、空间分布及转录组功能。 透过多层次整合方法，研究团队系统性地分析了深海黑珊瑚的共生稳定性、营养互补和免疫调控机制。 团队成功组装出一套由16条染色体构成的高品质染色体级基因组。 基因家族分析显示，与营养摄取、内吞与溶酶体功能及免疫反应相关的代谢途径显著增加，反映珊瑚在营养匮乏的深海环境中，透过强化物质吸收和细胞消化能力而生存。 此外，该基因组缺乏多种氨基酸和部分维生素的完整合成途径，这从遗传层面证实珊瑚必须依赖共生菌提供所需的营养素。

香港科技大学（科大）学者领导的研究团队发现，北极海冰的融化速度自2012年起放缓，由以往每十年融化11.3%急剧下降至每十年0.4%，其主因与北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation, 下称NAO）的气压形势变化转为正位相有关，北极区冷空气因而受限制在北极圈内。然而，NAO正位相将在2030-2040年间达至顶峰，其后料进入负位相周期，北极海冰将进入新一轮加速融化阶段。若温室气体排放量持续高企，有可能会在未来数十年内引发一系列严重的气候和环境危机。该项研究由科大土木及环境工程学系讲座教授、「杰出创科学人」苏慧教授、新兴跨学科领域学部副教授翟成兴教授及土木及环境工程学系博士后研究员王岑博士领导，以Recent slowing of Arctic sea ice melt tied to multidecadal NAO variability为题，已于《自然通讯》期刊上发表。科大团队观察到北极海冰融化速度放缓，遂运用多组北极海冰密集度[Arctic sea ice concentration (SIC)]数据作对比，成功揭示出近数十年来的变化。结果显示，北极海冰密集度自1970年代开始下降，其融化速度更于1990年代起明显加剧，并于2012年9月达至历史新低。同时，全球在2014年起十年录得破纪录以来的高温，惟北极海冰融化速度却大幅放缓，北极海冰在1996年至2011年间的融化速度为每十年11.3%，但在2012年之后，速度却大幅放缓至每十年仅0.4%。

香港科技大学（科大）与南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）合作推出全球首个深海组学数据库（https://DeepOceanOmics.org/）。作为同类中规模最大的平台，数据库一站式整合及分析极端海洋环境中生物的多组学数据，并提供个性化分析工具，支持跨物种比较与演化研究。平台旨在善用深海生物资源、加深科学界对深海生物多样性及生态系统的理解，从而推动极端环境生物适应机制的全球研究与应用。深海，即海面以下逾1,000 米深的区域，是地球上最庞大且极少被探索的生态系统之一，其生物多样性在高压、缺氧、黑暗、低温及营养匮乏等极端环境下孕育而成。虽然近年研发的高通量测序技术已有助取得大量深海物种的多组学数据，揭示它们在基因、代谢和共生机制等方面的独特适应性，但科学家缺乏统整资源、标准化数据及专用分析工具，阻碍了这些多组学数据的有效整合与探索。为填补这关键的缺口，由科大海洋科学系讲座教授钱培元教授、助理教授吴龙君教授及博士后研究员佘加杰博士领导的研究团队，人工收集并整合了68种深海动物的多组学数据，包含72个基因组、950个转录组、1,112个宏基因组及15个单细胞转录组。数据库涵盖来自冷泉、热液喷口及海山等深海栖息地的七大门类物种，包括软件动物、环节动物、节肢动物、脊索动物、刺胞动物、棘皮动物及多孔动物，并结集了1,413份化石纪录，支持深海生物环境适应策略的演化分析，成为目前物种覆盖最广、数据最全面的深海多组学平台。