新闻及香港科大故事

由香港科技大学（科大）海洋科学系、中国科学院动物研究所（中科院动物所）及南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（广州海洋实验室）联合领导的研究团队，揭示长期以来被忽视的珊瑚礁生态系统碳储存潜力，并阐明礁栖鱼类、珊瑚及表层沉积物在塑造珊瑚礁碳库中的协同作用。尽管珊瑚礁是海洋中生物多样性最高、生产力最强的生态系统之一，但其碳库特征一直缺乏系统性量化研究。为填补这一知识空白，研究团队在科大海洋科学系讲座教授钱培元教授、中科院动物研究所魏辅文教授，以及广州海洋实验室研究员周文亮教授的带领下，开发出一套融合立体视频调查、元素分析及统计建模的创新综合方法，对中国南海珊瑚礁生态系统中鱼类、珊瑚群落及沉积物的碳储量进行量化评估。研究结果显示，南海珊瑚礁的碳储量与中国传统蓝碳生态系统（如红树林、盐沼和海草床）相若，甚至在部分情况下更高，而后者一直被视为缓解全球气候变化的重要碳汇。研究进一步发现，沉积物是珊瑚礁中的最大的碳库，同时珊瑚和鱼类生物量亦对碳储量有重要贡献。这一关键发现表明，珊瑚礁生态系统的退化将显著削弱其碳储存能力，并可能导致已封存的碳重新释放至海洋及大气中。团队对礁栖生物在固碳、转化及释放过程中的作用机制进行了系统性分析。通过整合全球逾50项珊瑚礁热点区域的研究数据，研究人员发现生态系统尺度上的净化作用和净生产力均呈现正向趋势，表明珊瑚礁生态系统内部存在高度动态且复杂的碳交换与再分配过程。此外，研究探讨了礁栖鱼类通过生物侵蚀、排泄和呼吸等途径，对珊瑚礁碳循环所产生的影响。结果显示，鱼类群落对碳收支的影响远超其直接碳储存能力。研究估算，鱼类每年将大量碳输送至沉积物碳库。这发现亦凸显一项重要的生态学启示：保护珊瑚礁动物群落不仅对维护生物多样性至关重要，对于维持沉积物作为长期碳库的核心功能也同样不可或缺。钱培元教授表示：「我们的研究以南海珊瑚礁为研究对象，揭示了珊瑚礁生态系统具有显著的固碳潜力，并为理解珊瑚及礁栖鱼类在珊瑚礁碳循环中的作用提供关键见解。研究结果显示，在全球气候与环境变化日益加剧的背景下，加强生物多样性保育对于维持珊瑚礁生态系统的碳汇功能及其稳定性具有重要意义。

香港科技大学（科大）两项国际深海大科学计划获得联合国教科文组织（UNESCO）正式批准，将分别透过研究海底甲烷渗漏对全球暖化的影响，以及探索极端深海生态系统的生物多样性，填补当前气候科学的关键缺口。两项计划均旨在加强全球合作，为应对未来气候挑战提供重要的科学依据。两项国际大科学计划——「甲烷渗漏对全球气候的影响（CliMetS）」及「深海冷泉界面之谜（MOCSI）」，已分别获纳入「联合国海洋科学促进可持续发展十年（2021–2030）（海洋十年）」及「联合国科学促进可持续发展国际十年（2024–2033）（科学十年）」两大合作框架。此联合国的双重认可，不仅彰显科大在气候影响研究方面的雄厚实力与国际领导地位，更凸显其在全球海洋科学中部分有待深入探索领域所作出的贡献。连结海洋科学与气候行动CliMetS大科学计划由科大与南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（广州海洋实验室）共同发起，针对现今气候模型中一项重要研究空白——海底甲烷渗漏如何影响全球气候系统。此计划汇聚全球53个国家、138所科研机构逾220名研究人员，致力建立全球甲烷渗漏排放的观测与测绘网络，透过对各海域主要甲烷渗漏区域展开长期监测，并构建全面的全球甲烷渗漏综合数据库。CliMetS将取得关键科学数据，用以改进气候预测模型，并完善对全球暖化及气候临界点的评估，为未来气候政策与治理提供重要的科学基础。破解深海冷泉生命之谜配合CliMetS，科大亦与广州海洋实验室联合发起MOCSI大科学计划，专门研究西北太平洋、南太平洋、西印度洋和大西洋的冷泉生态系统。此计划将应用跨学科技术，有系统地揭示生物如何适应极端冷泉环境，探索冷泉生物的基因及种群连通性，发掘潜在生物资源，并阐明关键的生物地球化学循环机制。通过构建全方位的冷泉生态系统科学蓝图，MOCSI将深化全球对冷泉生物多样性、生态系统韧性及生物地球化学动力学的理解，为深海保育、海洋资源管理与可持续发展提供坚实的科研根基。

香港科技大学（科大）研究团队分析过去40年间约1,500个热带气旋的数据后发现，热带气旋在登陆前约60小时，其平均降雨率会明显上升，增幅逾20%，并首次清楚揭示这一现象背后的物理成因。研究指出，当风暴靠近陆地时，由于湿度上升及海陆摩擦差异扩大等「海陆差异」效应，令风暴在靠岸前的雨势进一步加剧，从而提高沿岸地区的潜在风险。此研究成果有助提升沿海地区的防灾部署及预警能力。研究由科大海洋科学系主任兼讲座教授、港澳海洋研究中心主任甘剑平教授领导，并以〈Global increase in rain rate of tropical cyclones prior to landfall〉为题刊登于国际期刊《Nature Communications》。过往研究多着眼于全球气候暖化下的长期降雨变化，然而对气旋登陆前数十小时这个最关键的预警窗口，雨量如何变化及其背后的物理成因始终欠缺系统性的研究。为填补这空白，科大团队分析了1980至2020年间的全球卫星降雨数据，全面检视气旋靠岸前的降雨变化及其动力机制。研究结果显示，不论风暴所处的海域、强度及纬度为何，气旋在登陆前的降雨量均呈现一致增强的现象。这种增幅并非由海水温度上升直接造成，而是源于风暴逼近陆地时所产生的海陆差异效应，包括沿岸低层空气湿度上升、陆地与海洋摩擦差异导致气流更易汇聚，以及大气不稳定度提高。多重因素叠加，使热带气旋在登陆前约60小时的暴雨显著加剧，增幅逾20%，令沿海地区在风暴正式登陆前已承受更高的潜在风险。

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）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。

香港科技大学（科大）联同南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）（广州海洋实验室）及全球逾200位专家，成功启动「海底甲烷渗漏对全球气候的影响（CliMetS）」大科学计划。作为联合国海洋科学促进可持续发展国际十年（海洋十年）认可的倡议之一，CliMetS大科学计划致力绘制全球海床甲烷渗漏分布图，并测量其对气候系统的影响。科大近期于南美洲及非洲合办两场重要的国际研讨会，旨在凝聚全球力量，填补各国在海底甲烷渗漏研究的空白，深化跨洲合作。搭建桥梁：促进知识交流与能力共享甲烷是一种强效温室气体，其20年间的增温效应是二氧化碳的80倍以上。在海床下储藏的大量甲烷一旦被释放，将大幅加速气候变化。 然而，其渗漏规模与机制仍是科学界最迫切的谜团之一。为填补这方面的关键研究空白，科大海洋科学系讲座教授、广州海洋实验室副主任兼香港分部主任钱培元教授担任CliMetS大科学计划的负责人及管理委员会主席，致力将零散的区域性研究化零为整，并推动计划成为一项全球性行动。钱教授强调计划的重要性：「CliMetS大科学计划的核心目标是促进知识交流与能力共享，尤其是在南半球资源匮乏的国家，他们往往缺乏相关领域的专业人才、基础设施及先进技术。通过利用中国及其他发达国家的尖端科研技术与设施，包括中国科研考察船『 深海一号』及载人潜水器『 蛟龙号』，我们希望在全球范围内组织国际联合航次进行大规模的甲烷渗漏勘探。」他强调，区域研究议程须由各地区持份者共同制定、共同主导。

香港科技大学（科大）宣布推出沉浸式区域地球影像化孪生平台WavyOcean 2.0。 该平台深度融合数字技术与地球系统研究创新成果，为粤港澳大湾区及中国沿海区域打造首面「数字动态镜像」。 是次全面升级后，平台不仅提供最新的海洋环流、海洋生态、大气环境数据及陆地流域的河流和污染物分布，更配备全方位数据分析工具与沉浸影像化交互功能。  全方位数据平台　赋能海洋研究与政策制订 这个由海洋科学系主任兼讲座教授甘剑平教授领导团队开发的WavyOcean2.0，以其生动的影像化呈现面向各个社会群体。系统有效推动海洋研究的同时，亦可为政策制定者提供精准数据支援，助力平衡海洋保育与社会发展。 甘教授表示：「WavyOcean 2.0的升级推出，让我们对复杂多变的海洋环境及区域海-陆-气地球系统的诊断和理解向前迈出了一大步。我们团队通过整合多源数据，并结合新颖的沉浸式展示技术，让此平台不仅能拓阔科学探索领域的边界，更为海洋经济、生态保护、政策制定以及公众服务等提供具体的图像、视频、分析和数据支援。」 海洋影像化的创新突破 具体而言，WavyOcean2.0 融合地球模拟器、地理资讯系统（GIS）、建筑信息模拟（BIM）及数位孪生技术，结合专业统计算法，为用户提供海、陆、空全方位的基础数据支撑，可高效灵活地进行资料检视、变数分析和结果呈现，为解析大湾区区域地球系统的过去、现在与未来提供强劲助力。其三项最大的创新突破为： 1.    全域贯通：首度实现「海-陆-气」三维耦合建模 覆盖近海环流、生物地球化学回圈、珠江河盆陆面过程，珠江流域径流演变、大气降水等全链条场景， 突破传统模型中海-陆-气要素割裂的局限，构建起跨尺度、全要素的动态区域地球耦合体系;  2.    虚拟空间自由穿梭：首推三维沉浸式交互体验 支援从宏观视角俯瞰湾区海洋、大气环流动态、透视珠江径流脉络，到微观层面深入解析变数演变、联动陆-海-气系统，实现多维度自由探索；

在国家自然资源部大洋事务管理局（大洋局）的全力支持下，香港科技大学（科大）今天为中国科研考察船「深海一号」和「蛟龙号」首次访港举行欢迎仪式，庆祝「蛟龙号」载人潜水器于西太平洋完成首个由国家支持的国际深海科研考察航次。这个由科大参与领导的「数字化深海典型生境」大科学计划，有多国科学家参与，旨在了解该海域的深海典型生态、物种多样性及矿产资源，为联合国「海洋科学促进可持续发展十年计划」（海洋十年） 大科学计划之一。 多名内地及香港官员、立法会议员、中小学生代表与不同界别人士，今早齐集尖沙咀海运码头， 迎接「深海一号」和「蛟龙号」抵港。香港特区政府政务司副司长卓永兴、全国人大常委兼立法会议员李慧琼、科大校长叶玉如教授、中国银行（香港）副总裁兼风险总监徐海峰、多名特区政府官员及立法会议员，与一众来自内地的嘉宾，包括中国大洋事务管理局局长邬长斌、副局长唐冬梅、国家深海基地管理中心的高级官员，一同出席由科大安排的欢迎仪式，并登船参观及听取科研人员汇报科研考察成果。 香港特区政府政务司副司长卓永兴代表香港热烈欢迎深海一号携蛟龙号首次访港，他说：「在香港特区各界积极准备迎接新中国成立75周年之际，这一次访问不仅标志着国家在载人深潜科考技术的重大进步，也充分体现了中央政府对香港海洋科研发展及生态保育的关心和支持。我希望香港社会各界好好把握是次机会，深入了解海洋科学的发展。我亦希望是次活动能够启发更多香港年青人投身于深海研究，及积极参与国际深海大科学计划，为实践海洋命运共同体、构建美好的地球家园贡献力量。」