香港科技大学（科大）工学院研究团队成功研发了一种革命性的计算框架，深化了科学界对土壤、沙粒和药物粉末等颗粒材料动力学的理解。此突破性模型能透过综合分析水、空气及粒子间的相互物理作用，准确预测山泥倾泻，改善农业灌溉及石油抽取系统，并有助提升食物和药物的製造流程。

预测颗粒材料动力的挑战

固体颗粒材料（如：土壤、沙子，以及製药和食品生产中使用的粉末）的流动，是支配许多自然环境与工业过程的基本机制。理解这些颗粒与周边流体（如水、空气）的互动关係，对预测土壤崩塌或流体渗漏等状况至关重要。然而，现存模型在捕捉这些相互作用，尤其是当这些物质处于「不完全饱和状态」，因而牵涉到毛细吸力、黏滞力等複杂的计算因素在内时，要精准预测这些状况极为困难。

香港科技大学（科大）工学院研究团队成功研发了一种革命性的计算框架，深化了科学界对土壤、沙粒和药物粉末等颗粒材料动力学的理解。此突破性模型能透过综合分析水、空气及粒子间的相互物理作用，准确预测山泥倾泻，改善农业灌溉及石油抽取系统，并有助提升食物和药物的製造流程。

预测颗粒材料动力的挑战
固体颗粒材料（如：土壤、沙子，以及製药和食品生产中使用的粉末）的流动，是支配许多自然环境与工业过程的基本机制。理解这些颗粒与周边流体（如水、空气）的互动关係，对预测土壤崩塌或流体渗漏等状况至关重要。然而，现存模型在捕捉这些相互作用，尤其是当这些物质处于「不完全饱和状态」，因而牵涉到毛细吸力、黏滞力等複杂的计算因素在内时，要精准预测这些状况极为困难。

PUA-DEM革新颗粒模型范式
为应对这些挑战，科大土木及环境工程学系的赵吉东教授及其团队研发了「孔隙单元体 – 离散元模型」（简称PUA-DEM模型）。有别于传统模型多採用过度简化的单向流固耦合分析（如仅考虑流体对固体的单向影响等），PUA-DEM模型能综合计算颗粒、空气和水之间的物理交互动态，透过多向耦合分析，精准捕捉固体及流体的移动，并能准确模拟颗粒在不同饱和状态 (从完全湿透至完全乾燥的情况)下，压力释放程度的变化。

香港科技大学（科大）物理学系助理教授宋雪洋教授荣获2025年「裘槎麦德华前瞻科研大奖」，表彰她在凝聚态物理学的突破性研究。她的研究有望设计出高效导电或导热的材料，革新能源技术。宋教授将获裘槎基金会颁发500万港元研究资金，以支持其研究。

「裘槎麦德华前瞻科研大奖」是裘槎基金会最顶尖的奖项之一，旨在培育香港科研界的明日之星，获颁授此荣誉的学者需拥有卓越的博士研究工作、国际竞争力的研究成果，且对所属的研究领域有重大贡献。

解密量子世界   推进可持续未来

宋雪洋教授的研究聚焦「解密」量子材料，这些物质具超导体特性及粒子出现分数化行为，她专注在研究阻挫量子磁体、分数量子霍尔状态及奇异超导态等量子材料，探讨分数化与规范结构等新兴物理现象。她的研究运用对称性、反常现象及拓扑学等尖端框架，解析先进材料（尤其是二维系统，如转角系统）的物理特性与相变过程。透过结合理论、解析模型与计算模拟工具，她将基础物理结合实际应用，包括高效能材料与新型器件。

由香港科技大学（科大）物理系曹圭鹏教授领导的国际物理学家团队，最近在研究中首次在二维偶极超冷原子气体中观测到BKT相变，这项突破性研究对理解二维超流体在长程各向异性相互作用下的表现立下了新的里程碑。

在传统三维世界中，由冰融化成水这类相变一般都遵循对称性自发破缺规律。但早于1970年代便有前沿研究估计，二维系统中可能会发生一种独特的拓扑相变——Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相变，这种机制中涡旋─反涡旋对的配对驱动超流性形成，而无需传统对称性破缺，这种相变过程强烈依赖相互作用。自此，这现象主要在具有短程各向同性接触相互作用的各种量子系统中进行研究。

与传统超冷气体中的接触相互作用不同，偶极相互作用能够跨越整个系统，产生丰富的集体行为。研究团队通过实验证明了偶极相互作用如何改变BKT相变的临界参数。

由香港科技大学（科大）物理系曹圭鹏教授领导的国际物理学家团队，最近在研究中首次在二维偶极超冷原子气体中观测到BKT相变，这项突破性研究对理解二维超流体在长程各向异性相互作用下的表现立下了新的里程碑。

在传统三维世界中，由冰融化成水这类相变一般都遵循对称性自发破缺规律。但早于1970年代便有前沿研究估计，二维系统中可能会发生一种独特的拓扑相变——Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相变，这种机制中涡旋─反涡旋对的配对驱动超流性形成，而无需传统对称性破缺，这种相变过程强烈依赖相互作用。自此，这现象主要在具有短程各向同性接触相互作用的各种量子系统中进行研究。

与传统超冷气体中的接触相互作用不同，偶极相互作用能够跨越整个系统，产生丰富的集体行为。研究团队通过实验证明了偶极相互作用如何改变BKT相变的临界参数。

香港科技大学（科大）近日邀得三名诺贝尔奖得主，与近200名师生和嘉宾作现场交流。 活动同时吸引了约2,000名来自内地各个高等院校的线上观众参与，彰显科大在推动跨学科创新，以及连结本地科研社群与全球思想领袖方面的努力。

作为今年「香港世界青年科学大会」暨「香江诺贝论坛」的主题活动，这场名为「我与科学家在一起：诺贝尔奖得主走进科大」的活动于4月14日举行，由科大与香港北京高校校友联盟（京校联） 合办。 三位享誉国际的诺贝尔奖得主分享了他们的真知灼见：

香港科技大学（科大）近日邀得三名诺贝尔奖得主，与近200名师生和嘉宾作现场交流。 活动同时吸引了约2,000名来自内地各个高等院校的线上观众参与，彰显科大在推动跨学科创新，以及连结本地科研社群与全球思想领袖方面的努力。

作为今年「香港世界青年科学大会」暨「香江诺贝论坛」的主题活动，这场名为「我与科学家在一起：诺贝尔奖得主走进科大」的活动于4月14日举行，由科大与香港北京高校校友联盟（京校联） 合办。 三位享誉国际的诺贝尔奖得主分享了他们的真知灼见：

•    May-Britt MOSER教授：2014年诺贝尔生理与医学奖得主，以发现大脑空间导航系统中的网格细胞闻名
•    Konstantin NOVOSELOV教授： 2010年诺贝尔物理学奖得主，因石墨烯和二维材料的卓越研究获奖 
•    Didier QUELOZ教授：2019年诺贝尔物理学奖得主，因首次发现一颗围绕类太阳恒星的系外行星而改写了天文学史

这三位顶尖科学家分享了他们的科研历程以及对未来科学突破的展望，同时强调好奇心驱动研究的重要性。

香港科技大学（科大）学者联同世界各地研究人员一同参与的研究项目，荣获被誉为"科学界奥斯卡"的2025年基础物理突破奖。该获嘉许的项目为欧洲核子研究组织（CERN）旗下的超环面仪器（ATLAS） 合作组，而科大团队参与了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理标准模型的新物理探索工作，为该研究作出了重要贡献。是次获奖不仅表彰ATLAS合作组在大型强子对撞机上进行突破性的高能量粒子碰撞研究，亦同时印证科大研究人员过去十年来，致力于研究创新的成果。

突破奖是全球最大的科学奖项之一，由Google联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）和Meta联合创始人马克·朱克伯格（Mark Zuckerberg）等科技界重量级人物共同创立。大会特别表彰ATLAS合作组于粒子物理领域的重大贡献，包括对希格斯玻色子性质的详细测量、稀有过程（rare processes）和正反物质不对称性（matter-antimatter asymmetry）的研究， 以及在极端条件下探索自然规律。

ATLAS 合作组汇聚全球243个机构的超过6,000名科学家、学生、工程师和技术人员。 自2014年加入合作组以来，由科大、香港大学和香港中文大学数十名研究人员组成的香港研究团队，在推进对希格斯玻色子及其相互作用的理解方面发挥了关键作用，以助科学界解开宇宙奥秘。

香港科技大学（科大）学者联同世界各地研究人员一同参与的研究项目，荣获被誉为"科学界奥斯卡"的2025年基础物理突破奖。该获嘉许的项目为欧洲核子研究组织（CERN）旗下的超环面仪器（ATLAS） 合作组，而科大团队参与了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理标准模型的新物理探索工作，为该研究作出了重要贡献。是次获奖不仅表彰ATLAS合作组在大型强子对撞机上进行突破性的高能量粒子碰撞研究，亦同时印证科大研究人员过去十年来，致力于研究创新的成果。

突破奖是全球最大的科学奖项之一，由Google联合创始人谢尔盖·布林（Sergey Brin）和Meta联合创始人马克·朱克伯格（Mark Zuckerberg）等科技界重量级人物共同创立。大会特别表彰ATLAS合作组于粒子物理领域的重大贡献，包括对希格斯玻色子性质的详细测量、稀有过程（rare processes）和正反物质不对称性（matter-antimatter asymmetry）的研究， 以及在极端条件下探索自然规律。

ATLAS 合作组汇聚全球243个机构的超过6,000名科学家、学生、工程师和技术人员。 自2014年加入合作组以来，由科大、香港大学和香港中文大学数十名研究人员组成的香港研究团队，在推进对希格斯玻色子及其相互作用的理解方面发挥了关键作用，以助科学界解开宇宙奥秘。