新闻及香港科大故事

香港科技大学（科大）研究团队研发出一种新型地理围栏技术，为政府就新型冠状病毒肺炎疫情推出的强制家居检疫措施，提供更省时便捷的智慧核心解决方案。 随着新冠肺炎病毒于全球迅速蔓延，香港已对所有经海外入境的人士实施抵港后的检疫安排。作为一个强制性措施，受隔离人士需透过实时通讯应用程序，定期向政府人员分享他们的实时位置，或接听当局讯息中心的突击来电。这安排不但令政府花费大量资源进行监控，亦为接受检疫人士带来不便。 为提升检疫措施的成本效益，由科大计算器科学及工程学系兼创业中心主任陈双幸教授领导的一支研究团队，开发了一种自动化地理围栏技术「Signature Home」。科大将有关技术的特许使用权授予一间初创公司「随赏科技」，并透过该公司开发一个新手机应用程序「居安抗疫」。程序自上周(2020年3月14日)起获公众应用，以一个更节省资源及便捷的方式监控家庭检疫。配合蓝牙连接的电子手环，程序会准确检测受检疫人士有否遵守检疫令，并会于有关人士违反检疫令时通知有关当局。 地理围栏技术「Signature Home」的主要原理是透过收集于某地方(如家居) 出现之不同种类的环境讯号，如Wi-Fi、蓝牙、流动通讯网络等，并将这些讯号群化成独一无二、足以卷标该位置的「签署认证」。如果监测当局收集到的讯号与这些「签署认证」的讯号不同，即表示该受检疫人士很可能已离开该特定位置。透过机器学习和数据分析持续收集并了解同一地方所收集到的一篮子讯号，「Signature Home」能适应不断变化的家居环境，从而实现准确的家居检疫监控。 陈双幸教授表示：「我想感谢大学就本人研究及有关Signature Home技术于特许使用权方面的支持。透过技术开发、转移及应用，科研的价值能在社会产生实际的影响。尤其是在这个关键而充满挑战的时刻，能将本港研发的技术回馈给我们的社会，这实在令我非常有成就感。」陈教授此前发明的另一种室内定位技术，现已透过随赏科技被广泛应用到大湾区的大型购物中心和医院当中。

香港科技大学（科大）研究团队研发一款新型多层次杀菌涂层 (MAP-1)，可有效杀灭病毒、细菌甚至极难被杀死的孢子。研究结果显示，新杀菌涂层不仅能有效杀灭99.9%的麻疹、腮腺炎、风疹等高传染性病毒，更可杀灭99.9%的猫杯状病毒。猫杯状病毒被视为检测杀毒效果的指标，其抗药性高于所有冠状病毒，包括引发当前疫情的新型冠状肺炎病毒（COVID-19）。 新涂层在九龙医院和灵实胡平颐养院两项临床试验中，均被证实对杀死抗药性微生物细菌十分有效。在医院的隔帘试验中，耐药性细菌数量于三周内降低了超过98.7%。除了医院，研究团队亦跟水务署和渠务署合作，在水管及下水道内壁测试新涂层，用以预防微生物污染及喉管鏽蚀。 新杀菌涂层由科大化学及生物工程学系兼环境及可持续发展学部杨经伦教授领导的团队研发，涂层的功能多样化，杀菌期最长可维持90天，为包括金属、溷凝土、木材、玻璃、塑料，以至织物、皮革及纤维等不同物料的表面提供长效消毒与抗菌保护，涂层亦不会改变物质的外观及触感。根据国家卫生健康委员会（卫健委）发佈的消毒技术标准，新涂层被证实对人体和环境无害，因此亦可被製成持久杀菌的搓手液、油漆、洁淨水与空气的过滤网，以至衣服和即弃外科口罩等，有助提升个人及公众卫生安全。 新涂层技术的原理是在物体表面形成杀菌膜。杀菌膜接触到微生物的包膜和生物分子时会将之破坏，使之失去活性。该涂层亦能防止微生物在物体表面粘附，从而达至长效抗菌。涂层使用了一种特殊的抗菌聚合物，透过接触杀灭和抗菌黏连等技术，可有效消灭99.9%的细菌和病毒，包括风疹、禽流感、流感如H1N1型，以及猫杯状病毒等。猫杯状病毒是一种无包膜病毒，被公认为最难杀灭的病毒之一。根据美国环境保护署2016年的指引，能有效杀灭猫杯状病毒，等同有效杀灭冠状病毒。因为后者属于包膜病毒，在抗药性上低于无包膜病毒。

新型冠状肺炎(COVID-19)于全球爆发，在两个月内蔓延至逾30个国家，至今*已造成80,000多人受感染、2,600多人死亡。香港科技大学(科大)一支研究团队近日识别出一组潜在生物标记(biomarkers)，或有助研发对抗新冠病毒(SARS-CoV-2)的疫苗。 由于新型冠状病毒的基因排列与2003年引发严重急性呼吸系统综合症(俗称沙士)疫情的冠状病毒(SARS-CoV)相类似，科学家一直希望透过沙士病毒数据寻找破解新型冠状病毒的方法。近日，由科大数据学家Matthew McKay教授和Ahmed Abdul Quadeer博士领导的研究团队，识别出一组来自沙士病毒的B细胞和T细胞抗原表位(即可触发针对该冠状病毒免疫反应的蛋白组织)，或可触发人类针对新冠病毒的免疫反应。是次发现对开发新型肺炎疫苗的研究带来重要启示。 科大电子及计算器工程学系兼化学及生物工程学系McKay教授表示：「虽然有效针对沙士的疫苗从未面世，但当时曾就那些沙士病毒抗原表位能触发人类免疫反应这一点进行过大量的实验。在芸芸抗原表位当中，我们找到少部份同时存活于沙士及新冠肺炎病毒之中，它们的基因排列完全一致。我们相信这些抗原表位最有可能成为触发新型肺炎免疫反应的靶点。」 团队亦就人群覆盖率进行分析，发现此研究中识别出来的T细胞抗原表位在沙士爆发期间，曾有效于包括中国大陆的全球大部分人口中引发免疫反应。电子及计算器工程学博士后研究员Quadeer博士因此推断：「利用这种抗原表位开发出来的疫苗，也很有可能对大部分群众有效。」 上述研究成果近日已在科学期刊《病毒》中发表。 McKay教授补充说：「我们希望于疫苗研发初期，就最有机会发展成有效疫苗的抗原表位，提供意见。作为全球抗疫的一份子，我们分析与这种新冠病毒的相关数据，并第一时间与科学界分享研究成果，以助进一步了解这种新病毒以及研发治疗方法。」

内地新型冠状病毒感染肺炎肆虐，如何及早发现受感染者是各地当前面临的迫切难题。香港科技大学(科大)一支研究团队，最新研製出全球最快速检测新冠肺炎(COVID-2019)的便携式检测仪，利用微流生物芯片技术，从取样到检测结果只需约40分钟，较目前通用的检测方法聚合酶连锁反应（PCR）技术所需的1.5至3个小时，效率大大提升。   PCR是一种分子生物学技术，透过扩增特定的脱氧核醣核酸(DNA)片段而侦测病毒的核糖核酸(RNA)。温度变化是PCR控制DNA变化的关键，温度提升越快，检测所需的时间越短。有别于传统大型PCR仪普遍应用的半导体加热器，团队自行研发出一种具有更低热质量和更高导热性的硅基薄膜微加热器，令测试过程中温度提升的速率，由以往传统PCR仪平均每秒升4–5 ℃，提升至每秒升30 ℃，大大缩短检测时间。   由科大物理学系温维佳教授带领的研究团队，透过他与其科大博士毕业生高一博在深圳共同创立的生物科技企业「深圳市尚维高科」(尚维高科)开发相关技术。团队自今年1月20日获取新冠病毒的序列后，立刻展开针对性研究，并于一周内成功研发出检测试剂。目前，相关检测仪及试剂盒已于深圳和广州的疾控中心应用，团队近日亦已向湖北和广州南沙的疾控中心捐赠相关仪器和试剂盒。该技术已获国际CE认证（欧洲合格认证），符合出口本港及其他欧盟城市的标准。 该设备操作十分简单，採用与流感快速筛查相同的方式，利用快筛试纸到鼻腔取样，再放入分析仪检测即可知结果。整套设备长33厘米、宽32厘米、高16厘米，轻巧便携，可用于户外，适合各级疾控中心、海关、出入境检验检疫部门及护老院等地方作即场检测。每台新型检测仪分别由一个微流生物芯片、便携式PCR仪、样本前处理系统、生物检测芯片和新冠病毒核酸检测试剂盒所组成，每次可同时检测8个样本。 尚维高科是一家专注开发实时核酸分子体外诊断技术的科技公司，公司核心团队成员均来自科大。 微流生物芯片检测仪操作示范视频： https://drive.google.com/open?id=131D_1hMOLWraGeQCGMnNka9tSsEtz_rV

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由香港科技大学（科大）领导的一支科研团队，近日首次揭示氮氧化物（NOx）如何影响大气中硫酸盐的多寡，以及其与雾霾形成的关系，为解决空气污染的政策制订者提供新见解。 由污浊浓雾所带来的低能见度、高湿度以及高浓度PM2.5悬浮粒子的现象，一直对包括中国内地在内的大城市造成困扰。而在各种直径小于2.5微米（PM2.5）的污染物中，由二氧化硫（SO2）在大气中氧化而产生的硫酸盐，是雾霾成因中最普遍的成分之一。 虽然科学界早已知晓二氧化硫与硫酸盐之间的反应物-产物关系，但形成过程中所涉及的氧化剂及氧化过程非常复杂多样化，特别是氮氧化物在这过程中扮演的角色，一直没有一个清晰的理解。有别于直接由汽车废气以及燃烧如煤、柴油和天然气等化石燃料而产生的氮氧化物，硫酸盐并非直接由污染源头排放，因而令希望控制它的研究人员及政府官员感到头痛。今次研究乃科学家首次系统阐述氮氧化物如何于不同情况下，透过氧化过程影响制造硫酸盐的一连串化学反应。 由科大化学系兼环境及可持续发展学部教授郁建珍领导的研究团队，与加州理工学院的研究人员合作，发现了氮氧化物在三种不同的化学环境中以不同机制影响硫酸盐的形成。在低浓度氮氧化物环境中，氮氧化物催化氧化剂的形成，促进硫酸盐的形成；在雾霾笼罩时所出现超高浓度氮氧化物的环境中，溶于雾滴中的氮氧化物直接作为氧化剂，也促进硫酸盐的形成。惟在中高浓度氮氧化物的环境中，由于二氧化氮（氮氧化物家族的一员）消耗了羟基自由基，令其不能有效地氧化二氧化硫，继而抑制硫酸盐的产生。 研究结果显示，要在高污染的雾霾条件下减少硫酸盐的形成，必须同时控制二氧化硫与氮氧化物的排放，但是，当氮氧化物排放达至中高量时，由于大气中的二氧化氮会抑制促进硫酸盐形成的羟基自由基，减排氮氧化物反而会导致空气硫酸盐增加。

由香港科技大学（科大）领导的一个国际研究团队，近日证明了海洋内波(海里的波浪)的冷却功能可为珊瑚礁营造一个抗热环境，或有助防止和更准确预测珊瑚白化。 世界各地的珊瑚礁正遭受由气候变化和包括厄尔尼诺等极端气候所引起的泛热带白化现象威胁，但是，白化模式很难预测，在较深的水域尤甚。现时，大部分白化预测都是基于由卫星收集得来的海水温度数据作表面评估。虽然这些数据对了解大规模及偏远地区的白化状况很重要，但它们只反映了海洋表面的温度以及相对大面积的温度平均值。 科大海洋科学系助理教授Alex Wyatt，联同来自东京大学、圣地亚哥加州大学斯克里普斯海洋研究所、美国地质调查局，以及佛罗里达理工学院的科学家组成研究团队，就内波对太平洋西面、中部及东面珊瑚礁的温度影响进行了定量分析。团队花了数年时间，在日本、法属波利尼西亚和巴拿马不同海深的珊瑚礁位点量度温度，并记录了在2015年和2016年因厄尔尼诺现象发生的加热事件。 该团队透过自行研发的新型过滤方法，从温度记录中撷取内波讯号，以比较有内波及无内波海域的加热情况。结果显示，内波的出现有助减少该海区的酷热情况，如在2015-2016年厄尔尼诺现象期间，内波的出现便将加热程度减轻了88%；一些本可导致全数珊瑚死亡的严重加热地区，因内波的出现而将加热量降低了约36%至50%，有些地区甚至完全避免了加热情况的发生。 研究还发现，天然内波的降温能力会随水深而上升。在水深8至10米的浅水处，内波将热量减少了20%至41%；而在水深30至40米的较深水处，则减少了54%至88%，反映内波是一种能减轻珊瑚白化的重要过程。相反，在欠缺内波、或因气候变化而令内波频率和强度下降的地方，珊瑚礁的受热威胁愈趋严重。 Wyatt教授指研究结果显示，人类可透过创新方法保育当地的珊瑚礁﹕「透过主动管理方法，如人工引流至需要特别保护的珊瑚群落，能减少海洋加热对它们的影响。但人工引流只能提供小范围或短暂的保护，要长远解决珊瑚礁的存活问题，解决气候变化这根本原因实属不可或缺。」

米耀荣教授与我们分享了他在断裂和复合力学方面的四十年研究成果。