新闻及香港科大故事

太阳能电池的效能与寿命往往取决于材料之间的微小界面。香港科技大学（科大）研究人员近日参与两项研究，发现透过精准设计的分子界面层，可显著提升新一代钙钛矿迭层太阳能电池的效能及耐用性。两项研究分别刊登于学术期刊《Joule》（影响因子为37.1）及《自然—通讯》，虽然针对不同迭层架构，却带出同一个核心讯息：分子界面并非单纯连接不同材料的被动层，而是可主动引导钙钛矿薄膜结晶、减少能量损失、促进电荷传输，并保护器件免受退化影响的重要设计平台。这两项研究由科大电子及计算机工程学系助理教授林彦宏教授及科大显示与光电子全国重点实验室高级经理杨思恩博士共同带领，充分结合科大在钙钛矿界面设计、光学表征及迭层器件物理方面的科研优势。其中，科大电子及计算机工程学系研究助理教授李凤珠博士领导《Joule》论文的研究工作；科大电子及计算机工程学系博士研究生张青清女士则为《自然—通讯》论文的主要研究团队成员之一。林教授表示：「钙钛矿迭层太阳能电池发展到现阶段，每一个界面都至关重要。这两项研究展示了一个共同原理：分子界面可被设计成主动调控平台，用以优化结晶、减少能量损失及促进电荷传输，并在不同迭层架构中提升长期稳定性。」刊登于《Joule》的研究题为 《Interface-mediated crystallization enables PEDOT:PSS-free all-perovskite tandems with 29.1% efficiency and enhanced durability》，李博士为该论文的共同第一作者及通讯作者之一，研究聚焦两端子单片式全钙钛矿迭层太阳能电池。此类电池透过在同一结构中迭加两种具互补能隙的钙钛矿吸收层，有望突破传统单结太阳能电池的效能上限，同时兼顾轻量化及潜在低成本制造潜力。

组织病理分析是临床诊断的重要基石，在癌症诊断中尤其关键。然而，传统化学染色流程往往耗时费力，并可能消耗珍贵的组织样本。香港科技大学（科大）工学院团队最近成功研发出全新的生成式人工智能（AI）框架，即使在两幅训练图像未能精确配准情况下，仍可生成高保真度的虚拟染色图像，为更快速、更省样本的组织病理分析流程提供新方向。研究成果以「生成式AI实现配准误差鲁棒的虚拟染色，加速组织病理学工作流程」为题，已于国际期刊《自然-通讯》上发表。是次研究由科大计算机科学及工程学系助理教授、医工交叉联合创新中心主任兼SmartX Lab主任陈浩教授带领，联同化学及生物工程学系副系主任及副教授、医工交叉联合创新中心副主任黄子维教授，以及广州南方医科大学、香港中文大学及其他合作机构的研究人员合作开展。在常规病理流程中，组织样本通常需要经过化学染色处理，例如最常用的「苏木精—伊红染色」（H&E染色），可显示细胞核及组织结构; 而「糖原-爱先蓝」（PAS-AB）等结合两种特殊染色法的技术则可进一步标记特定生物成分。这些染色流程对疾病诊断和生物医学研究至关重要，但制备多种染色切片通常耗时较长，也可能消耗有限且珍贵的活检组织样本。因此，虚拟染色被视为改善传统病理流程的重要方向。研究人员可通过AI技术将无标记图像或常规染色图像，以数码方式转换为目标染色图像。例如虚拟染色可由自发荧光图像生成类似H&E的图像，再将H&E图像转换为类似 PAS-AB的特殊染色图像，或生成多重免疫组织化学图像。这种方法有望减少重复使用化学染色，并保留组织样本，为诊断、科研分析和多模态建模提供更多「虚拟通道」。

香港科技大学（科大）空间可持续发展人工智能与机器人研究中心（CAIRSS）获星扬五洲控股有限公司（星扬五洲）资助港币4,600万元，用于开发适用于太空轨道操作的前沿仿生机械人技术，旨在协助清除太空碎片，并全面支援新一代在轨制造。该项目的验证计划也获得了中国科学院相关研究机构的积极响应与支持，目标于2029年进行在轨操作，进一步推动航天科技及太空经济的可持续发展，为国家建设航天强国贡献力量。项目获星扬五洲提供首批资金支持。双方代表日前于科大校园内举行项目资助协议签署仪式，由科大研究开发有限公司行政总裁金信哲博士与星扬五洲董事万四海先生代表签署，携手开展在轨机械人技术研发及应用合作，为航天科技发展注入新动力。项目由国际航天机械人专家、CAIRSS主任兼科大机械及航空航天工程学系教授高扬教授领导，并通过早前成立的「京、沪、港航天智能创新平台」汇聚三地航天专家，联同上海合作伙伴——「中国科学院微小卫星创新研究院」（研究院），以及北京合作伙伴——「中国科学院空间应用工程与技术中心」（空间中心）共同推进。研究院将利用小型卫星为机械人提供在轨飞行及参与实质任务的机会，以应对日益严重的太空碎片问题，并支援太空设施的在轨服务与建设；空间中心则运用其在载人航天任务及无人发射任务方面的技术基础与设施，为项目提供全方位支援。有别于以刚性结构为主的传统太空机械人设计，研究团队从自然界生物的运动机制与肌肉组织获得灵感，探索以仿生致动技术研发具高度灵活性与操作性能的新一代太空机械人系统。有关系统能应对太空复杂多变的环境，并执行更高精度的任务，例如组装大型结构或捕捉旋转的碎片，确保任务能顺利完成。

香港科技大学（科大）牵头研製的全球首款轻小型、高分辨率、高精度二氧化碳（CO₂）与甲烷（CH₄）点源协同探测仪「天韵相机」（Multi‑Spectral Imaging Carbon Observatory, MUSICO），于5月11日随天舟十号货运飞船顺利升空，并成功运抵中国「天宫」太空站。这不仅是香港首项登上国家太空站的科研载荷，更标志着香港在高端航天仪器研发领域实现历史性突破。此项目充分印证香港具备研製国家级世界先进水平的航天科研载荷的雄厚实力，能够参与太空站长期科学任务，并在应对全球气候变化、服务国家「碳达峰、碳中和」战略目标中发挥关键作用。该项目由科大研究团队领军，汇聚跨学科领域的专家学者，成员来自土木及环境工程学系、新兴跨学科领域学部、环境及可持续发展学部、计算机科学及工程学系，以及公共政策学部。项目于2024年底获中国载人航天工程空间应用系统总体单位——中国科学院空间应用工程与技术中心（空间应用中心）正式委托立项，并与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所合作研製，同时获香港特别行政区政府创新科技署辖下创新及科技支援计划「特别征集（航天科技）」资助。MUSICO 是一套轻小型、高解析度、高精度的温室气体点源探测载荷，可从太空精准测量二氧化碳（CO₂）及甲烷（CH₄）两大主要温室气体。仪器体积比家用洗衣机更小，却能维持极高的光谱解析度及百米级空间分辨率。其原理是分析太阳光穿过大气层并经地表反射后的光谱变化，识别不同气体的吸收特征，从而计算浓度分布并锁定具体排放来源，可有效监测发电厂、堆填区等重点排放设施。香港特区政府创新科技及工业局局长孙东教授指出：「科大牵头的项目是香港首项进驻国家『天宫』太空站的科研载荷，为香港参与国家航天任务写下重要里程碑。国家『十五五』规划明确将加快绿色低碳转型、建设航天强国、推进碳达峰列为核心方向。香港科研团队自主研发的载荷成功在『天宫』开展任务，充分证明香港科学家在航天科技与绿色低碳前沿领域具备顶尖科研实力与成果转化能力，能够为国家提供高质量、可验证的科学数据，有力支撑国家加速实现双碳目标。」

香港科技大学（科大）今天举行科研成果发布会，展出多个于第51届日内瓦国际发明展（发明展）获奖的创新发明。科大扬威今届发明展，62支参展团队勇夺62项殊荣，包括13个评审团嘉许金奖、20个金奖、20个银奖及9个铜奖。获奖数量破历年纪录，奖项数量更是全港高等院校之冠。科大得奖发明涵盖人工智能（AI）、电子、医疗健康科技、低空经济及材料科学等多个策略科研领域，其中逾六成项目通过AI赋能取得科研突破，彰显了科大在AI+X跨学科创新及成果转化方面的独特优势和雄厚实力。科大副校长（研究及发展）郑光廷教授表示：「科大一直致力推动科研突破和创新创业，日内瓦国际发明展的辉煌佳绩不仅是科大与科大（广州）强强联手的成果，更凸显了科大在医疗健康、AI、先进制造和新能源等领域的领先地位，亦是对科大卓越科研和知识转移实力的高度认可。随着与粤港湾大湾区各城市进一步融合，香港正迎来历史性的机遇。大学作为关键的『创新引擎』，可善用北部都会区和河套区等对接国家战略的重要平台。科大一直秉持『凡事皆可为』的精神，我们会继续推动卓越研究及具影响力的知识转移，为香港建设国际创新科技中心作出贡献，并配合国家『十五五』规划推动高质量发展， 助力国家建设科技强国。」科大协理副校长（知识转移）金信哲博士表示：「日内瓦国际发明展是年度创科界盛会，为科大科研人员提供了展示创新实力的重要平台，并透过与海外顶尖研究人员交流，促进创新技术突破和国际合作。这些获奖发明亦充分展现了科大如何将创新研究转化为实际应用，为居家医疗、建筑、交通、环保等领域的全球性挑战提供解决方案，以科研满足社会需要，促进经济发展。」会上，九支荣获评审团嘉许金奖的科大团队介绍及展示其获奖项目，涵盖医疗健康、低空经济技术、新能源与机械人、工艺质量控制与数码艺术范畴。 项目简介如下：医疗健康专为慢性阻塞性肺病患者而设的AI居家健康管理系统项目负责人：综合系统与设计学部主任; 计算机科学及工程学系、电子及计算机工程学系讲座教授张黔教授

由香港科技大学（科大）牵头、香港特别行政区政府于InnoHK创新香港研发平台下成立的「香港太空机械人与能源中心」，与东南大学（东大）签署合作备忘录，建立长期稳定的战略合作伙伴关系，并进一步深化两校合作。双方合作范围将涵盖太空机械人、深空能源动力系统、具身智能及相关前沿交叉学科领域的科研创新、技术转化和人才培育，以贡献国家航天强国的建设。南京市人民政府代表团早前（3月8日）到访科大清水湾校园，与大学管理层及代表会面交流，其间参观显示与光电子全国重点实验室，了解科大最新科研发展。会上，香港太空机械人与能源中心与东大签署合作备忘录，由南京市人民政府市长李忠军先生、科大校董会主席沈向洋教授，以及东大党委书记邬小撑先生见证，香港太空机械人与能源中心主任、 科大空间可持续发展人工智能与机器人研究中心主任、太空科学与技术研究院联席院长兼机械及航空航天工程学系教授高扬教授，以及东大港澳台办公室主任王晨先生代表签署。其他南京市人民政府、东大、科大，以及南京钢铁龙头企业代表亦有出席见证。李忠军先生表示，期待与科大携手深化创新、产业及人才领域的合作，并说：「南京科教资源丰富，科大与南京高等院校的创新合作，将有助更多创新平台和专案落地，打造宁港科创合作的新标杆。 南京正聚力打造『1026』先进制造业集群体系，其中人工智能、生物医药等重点发展产业，与科大的学术优势契合，期待与科大建立稳定合作机制，携手推动更多新技术、新成果实现产业化。」沈向洋教授表示：「科大创校至今35年，始终秉持『求新、求进、创未来』的精神。作为国际顶尖研究型大学，科大一直致力将科研成果转化为推动社会进步的实际生产力，专利利用率逾三成，媲美欧美顶尖大学。科大教授及校友创立的企业更深度参与大湾区以至全球的科技创新版图。大学的发展与国家战略发展同频共振，科大将全力发挥香港『超级联系人』的独特优势，吸引更多全球顶尖科研人才。我们亦期待与南京市人民政府、东大的合作做深、做透，为苏港合作以至国家创新发展作出贡献。」

香港科技大学（科大）于第51届瑞士日内瓦「国际发明展」（发明展）勇夺62项殊荣，成绩令人鼓舞，充分展现科大团队在跨学科及「AI + X」创新及成果转化的非凡实力。62支参展团队成功夺得62个奖项，包括13个评审团嘉许金奖、20个金奖、20个银奖，以及9个铜奖，彰显科大在医疗健康、人工智能（AI）、先进製造业、新能源技术等前沿科技领域的领先地位。科大此次不仅刷新历届纪录，参展队伍获奖比率更高达100%，获奖总数亦为香港地区高等院校中最高。科大参展团队由港科大及科大（广州）共同组成，前者共有36支队伍、后者则有26支。港穗两地学者、学生和校友在「港科大一体、双校互补」的发展框架下充分展现卓越的创新实力，同心协力在探索和开创科研突破方面不断超越界限。科大团队的创新发明涵盖多个策略科研领域，包括AI、电子、医疗健康科技、低空经济及材料科学等，当中逾六成项目通过AI赋能科研突破，进一步凸显科大在推动「AI + X」跨学科创新方面的独特优势。此外，科大亦与政府部门及业界紧密合作，推动创新科技在城市治理与产业升级中的实际应用，合作项目包括：可提升工地安全的AI智能天秤及安全监控系统；能代替工人进入密闭空间进行清洁的AI水缸清洁机械人；专为公共工程而设，协助审核招标文件的AI文书助手；以及透过AI分析闭路电视影像进行渠道管理的系统。这些合作成果充分展现了科大积极推动科研落地，以提高行业工作安全性与效率，为香港的产业发展注入新动能。科大副校长（研究及发展）郑光廷教授向各得奖队伍致以祝贺，并表示：「值此科大创校35周年之际，见证港科大与科大（广州）团队在国际舞台上大放异彩，令人倍感鼓舞。这份佳绩不仅彰显了科大致力前沿科技研究的雄厚实力与国际影响力，更充分体现『双校一体、优势互补』策略所带来的强大协同效应。作为香港首间研究型大学，科大秉承『凡事皆可为』的精神，致力培育勇于创新、敢于挑战的人才；同时以『AI + X』跨学科研究为引擎，推动科研突破。我们将继续营造世界一流的学术与科研环境，鼓励大学社群将科研成果转化为具体可行的解决方案，为社会乃至全人类的长远福祉作出贡献。」

香港科技大学（科大）研究团队研发出一项突破性的污水处理技术。该技术结合了基于生物沉积形成的生物膜滤网与超音波空蚀清洗技术，能在厌氧条件下于3.8秒内完成滤网清洗，其处理污水量较现行传统生物膜反应器（MBR）高出10至20倍。新技术不仅在极低能源消耗下维持高效运作，经处理后的水质亦高于国际及本地标准，每立方米汙水的处理成本亦更低至传统MBR的50%。这项创新技术为处理生活和工业汙水带来可持续性的崭新方案。研究团队由科大土木及环境工程学系讲座教授陈光浩教授领导，团队成员包括土木及环境工程学系博士后研究员郭洪骁博士及博士生罗宇等人，研究以「瞬态空化实现滤网式生物反应器中滤饼层的超快速去除，从而高效完成污水处理过程中的泥-液分离」为题于《自然 – 水》期刊发表。MBR为现时全球最普遍应用的二级污水处理技术之一，利用微生物经好氧或厌氧方式，分解污水中的有机物。以香港渠务署所制订的标准为例，经二级处理污水的总悬浮固体（TSS）须符合每升30毫克或以下的排放标准。虽然MBR技术在分离水与悬浮生物方面表现出色，但膜污染（fouling）问题严重，需要定期清洗和更换，导致营运成本相对高昂。科大团队设计的生物膜网状滤网（Mesh bioreactors, MeBRs），采用10至200微米的网状结构，利用微生物自然沉积形成的薄膜进行固液分离，并使用压电式超声波换能器（piezoelectric ultrasound transducers），透过超声波产生气泡并瞬间破裂所造成的空蚀现象（cavitation），迅速剥离网面上的污染物（biocake）。在好氧情况下能在10秒内完成清理程序，至于在处理家用污水的厌氧情况下，清洗时间更缩短至 3.8 秒。MeBRs的多项关键突破包括：