新闻及香港科大故事

Academic-entrepreneur Professor KO Ping-Keung came to HKUST in 1993 as Visiting Professor in the Department of Electronic and Computer Engineering after working at the University of California, Berkeley, as Director of the Microfabrication Laboratory from 1984-1993, and Vice-Chairman of the Department of Electrical Engineering and Computer Sciences from 1991-1993. He served as Dean of the HKUST School of Engineering from 1995-2000 and in 2002 received the prestigious IEEE Solid-State Circuits Award. He has since become an innovator and angel investor in China’s chip industry and is a Professor Emeritus at HKUST. In 2024, Prof. Ko was awarded a HKUST Honorary Fellowship in recognition of his long-standing service and commitment to the University’s development.

Prof. Philip CHAN Ching-Ho joined the School of Engineering in 1991 as a founding member. He served as Head of the School of Engineering’s Electrical and Electronic Engineering Department from 1995-2002 and Dean of the School from 2003-09. He was Director of the Nanosystem Fabrication Facility from 1997-2003. From 2010-20, he held the positions of Deputy President and Provost at Hong Kong Polytechnic University. He became Professor Emeritus in HKUST’s Department of Electronic and Computer Engineering in 2010.

Electronic and Computer Engineering (ECE) drives computation, energy, information, and communications technologies that are at the core of a vibrant, interconnected global economy. It is the innovation engine behind 5/6G wireless networks, robotics, Internet of Things (IoT), micro-displays for augmented/virtual reality, power systems for electric vehicles and data centers, and artificial intelligence running on integrated circuits fabricated on semiconductor chips, all of which have fundamentally impacted our society. By constantly adapting to an ever-changing world, electronic and computer engineers turn challenges into possibilities.

香港科技大学（科大）工学院的研究团队研发出创新磁力驱动平台，仅需一个步骤，便可制作类似精子结构（类精子）的微型机械人，在精准药物输送应用上具备优秀的活动能力和高效性能。 团队突破传统微流控装置无法处理精密3D结构的限制，成功简化这些微型机械人的制作过程，有望将这项技术更广泛地应用于生物医学领域。  这种类精子「微型机械人（又称为微游动器）」主要用作在人体内复杂的环境穿梭，帮助精准药物输送及微创手术。 与传统的微流控技术相比，类精子微型机械人在液体环境的游动效率较高，但要大量制造，并实现高效驱动和可控药物释放一直是个难题。  科大电子及计算机工程学系副教授申亚京领导的研究团队受鳐鱼精子的活动机制所启发，开发出一部利用外在磁场驱动的漩涡湍流辅助微流控（VTAM）平台，能以一步到位的方法制成类精子微型机械人。 这些新设计的类精子微游动器具有可控制推进的灵活尾部及有效载药的核壳头部，成功在不同黏度的流体环境中达至高效推进。  申教授表示：「VTAM平台成功以便捷的方法制造复杂的3D多形态结构，实现传统层流设备无法做到的技术。 为了实践应用，我们致力进一步优化制造过程，以确保微游动器的一致性和稳定性。 我们亦期望能进行体内测试，验证这些微游动器在临床环境中的实际效果。 」 团队研发的突破性VTAM平台结合了传统十字形微流控芯片和旋转磁力搅拌器所形成的漩涡容器。 微流控芯片产生的磁性藻酸盐液滴，通过毛细管转移到氯化钙溶液漩涡容器。 这些液滴在漩涡流的作用下爆裂，令其内部的磁性藻酸盐溶液暴露，并被漩涡流抽出，形成类精子的不对称结构。 在抽出尾部后，由于与氯化钙溶液中的钙离子发生交联反应，微游动器便能在几毫秒内凝固成形。 通过此方法制成的微游动器具有可生物降解的核壳头部和柔软尾部，其形态亦可透过涡流转速和溶液浓度进行调节。 

香港科技大学（科大）工学院的研究团队最近成功研发了一个新型人工复眼，不仅于小范围区域的灵敏度较市场产品高出两倍以上，成本亦更低。新技术有望革新机械人视觉系统发展，并可提升机械人的导航、感知及决策等能力，为人机协作开拓更大的商业应用与发展潜力。 这个创新系统模仿生物复眼的视觉功能，应用范围极广，例如可以配合无人机，协助提升其于灌溉，或灾难事故现场侦测搜救等工作的效率和精准度。而高灵敏的人工复眼亦能更广泛及准确地侦测并连结毗邻的机械人，促进机械人或无人机群的合作。长远而言，人工复眼技术将能有效提升及改善无人驾驶的安全性，亦可加快智能化交通系统的应用，推动智慧城市发展。 新型复眼的研发由科大电子及计算机工程学系和化学及生物工程学系讲座教授范智勇及其研究团队领导，标志着仿生视觉系统领域上的重大进展。一直以来，机械人专家参照昆虫复眼这种具有广阔视野和动态捕捉功能的特性，利用可变形的电子设备，为机械人制造人工复眼。然而，基于变形过程的复杂性和不稳定性、几何形状的限制，以及光学元件与探测器单元之间潜在的不匹配状况等技术问题，透过这种方法制造的复眼系统，较难整合到如机械人或无人机等自主平台。

由香港科技大学（科大）工学院领导的一支研究团队，研发了一种基于液态金属的仿捕蝇草智能捕食机制的电子逻辑组件。 该器件本身具有记忆和计算能力，无需其它辅助电子器件即可如捕蝇草般智能地响应各种刺激序列。 这项研究探讨的智能策略及逻辑机制为理解自然界中的「智能」带来崭新视角，也对「具身智能」的发展提供了启发。 捕蝇草的独特捕食机制向来是生物智能领域的一个研究焦点。 这个机制令捕蝇草能有效区分各种外部刺激，如单次、双次刺激，进而区分如雨滴等的环境干扰（单次刺激）及昆虫（双次刺激），以确保成功捕获猎物。 此项功能主要是由于捕蝇草的触毛具有类似记忆和计算的特征，让它可以感知刺激和产生动作电位（细胞因受刺激而产生的电信号改变），并在短时间内记着刺激。 由科大电子及计算机工程学系副教授申亚京领导，以及其毕业于香港城市大学的前博士学生杨媛媛博士（现为厦门大学副教授）共同组成的研究团队，以捕蝇草内部电信号累积/衰减模型为基础，提出了一种基于液态金属丝延伸/缩短形变的液态金属逻辑模块（简称LLM）及组件。 该器件以氢氧化钠溶液中的液态金属丝为导电介质，基于电化学及电毛细效应控制液态金属丝的长度，进而依据阳极和门极所施加的电刺激调控阴极输出。 研究结果显示，LLM本身可以记忆电刺激的持续时间和间距，计算多次刺激累积的信号，并表现出类似捕蝇草的超卓逻辑功能。 为展示他们的研究，申教授及杨博士搭建了一套LLM智能决策器件、仿触毛机械开关、仿叶片柔性电驱动器的人工捕蝇草系统，成功复制并实现了捕蝇草的捕食过程。 此外，他们还展示了LLM在功能电路集成、滤波、人工神经等方面的应用前景。 这项研究不仅为模拟植物的智能行为提供了见解，也为后续的生物信号模拟器件及具身智能系统研发提供了可靠的参考。 申教授表示：「当提到『人工智能』，一般人想到的都是模拟动物神经系统的智能。 然而，在自然界中，很多植物也可以通过特定的材料、结构组合，展示出一定智能。 这个研究方向有助我们理解自然界的'智能'，并为构建'类生命智能'提供新的视角和思路。”

2020 年初第一波新冠疫情爆发时，胡锦添教授与他带领的香港科技大学（科大）机械人竞赛团队学生果敢地决定继续他们的工作。他们谨守防疫限制和规定，把团队细分成几个小组，全天24小时轮流在实验室工作。当「全港大专生机械人大赛2020」（Robocon 2020）由6月延期至9月举行时，团队成员已早着先机，比其他在疫情高峰时暂停备战的队伍走前了整整五个月。最终科大机械人竞赛团队先於香港赛事摘下冠军，再在ABU Robocon Festival 2020中获亚太区亚军，又一次展现了他们坚毅不屈丶勇往直前的团队精神。

香港科技大学（科大）的研究团队开发出一个由双镭射非线性光学显微镜构成的先进平台，以研究肌卫星细胞在肌肉再生过程中的动态。透过这项突破性技术，团队发现了肌卫星细胞在肌肉修复中的新行为机制，有助进一步推动研发针对肌肉相关疾病的标靶治疗策略。 骨骼肌的再生过程依赖肌卫星细胞与各种细胞成分之间的复杂协作。当肌肉受伤时，随着肌卫星细胞的激活，髓系细胞会迁移到伤口处。以往有研究已发现在肌肉微环境中静止肌卫星细胞的形态异质性，这些细胞透过建立特异的细胞黏附和空间排列，以维持其静止状态。然而，由于缺乏适合的活体动物成像技术，研究人员难以分析肌卫星细胞与髓系细胞之间的相互作用。 近日，科大电子及计算机工程学系教授瞿佳男的团队开展跨学科合作，研发出一个双镭射多模式非线性光学显微镜平台，可对活体骨骼肌中各种细胞类型和结构进行高解析度成像，并由科大生命科学部教授邬振国的团队提供肌肉生物学和再生过程方面的专业知识。利用这项创新成像技术，他们的联合研究为控制肌肉再生的复杂过程提出新见解。当中有趣的是，这项研究颠覆了普遍认为非肌源性细胞是激活肌卫星细胞的主要驱动因素的想法。团队发现肌卫星细胞具备一种内在能力，可以在不依赖非肌源性细胞外部信号的情况下，感知和回应再生信号。 研究亦分析了髓系细胞，尤其是巨噬细胞，在调节肌卫星细胞行为中的作用。团队发现巨噬细胞对肌卫星细胞的激活并非必需，不过在肌肉再生过程中，巨噬细胞为肌卫星细胞的增殖和分化发挥关键作用。巨噬细胞的减少导致再生过程中肌卫星细胞分裂受损和肌肉纤维化增加，显示它们在促进有效肌肉再生方面具有阶段依赖性的作用。 此外，研究探讨了非肌源性细胞与肌卫星细胞之间的即时相互作用。这两种细胞类型之间的持续物理接触对于肌卫星细胞的激活或细胞分裂并非必要，反而是非肌肉细胞的旁分泌信号似乎能调节肌卫星细胞的增殖，这反映了非肌肉细胞分泌因子在协调肌卫星细胞再生过程中的重要作用。 瞿教授表示：「利用先进的成像技术，这项研究为肌肉再生中复杂的细胞相互作用提供了全面的学术探讨，揭示肌卫星细胞行为的新方向。我们的研究结果有助了解肌肉再生过程中的复杂动态，对未来研发肌肉相关疾病的标靶治疗策略具有重大意义。」