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師生之間的互動與情感連繫,一直被視為提升學習成效的重要因素。不過,如果這種「課前互動」由人工智能取代,又會帶來怎樣的效果?
科大近日在神經科學頂尖期刊《Neuron》發表一項研究,發現學生在課前與 AI 進行簡短的互動,就足以改變大腦,讓腦子更好地準備高效的學習。
這項由人文社會科學學院進行的研究,首次從神經科學角度顯示,課前與AI短暫互動,在提升線上學習體驗方面,可達到與真人教師相近的效果,並為改善線上教學成效、增加學生投入感提供了一種可擴展的 AI 方案。
AI與真人實驗
為了探究課前互動對學習的影響,科大人文社會科學學院院長兼心理學及認知科學講座教授李平教授帶領研究團隊,將 57 名大學生隨機分成三組進行實驗:
• 無互動組:學生直接觀看課堂錄影,正如目前大多數線上學習的情形。
• 真人互動組:學生在課前與真人教師進行 8 至 10 分鐘的面對面交流。
• AI 互動組:學生與 GPT-4 生成的AI教師進行同等時長的交流。該 AI 化身是根據真人導師的外觀與聲音定制而成,高度逼真。
Boundless: 邢怡銘教授,感謝你今天接受我們的訪問。可以先為大家簡介一下,你的團隊最近在《自然 - 生物技術》期刊上所發表的研究突破嗎?
邢教授:當然可以。我們在科大的化學及生物工程學系團隊,與生命科學部副教授翟元梁教授攜手開發全球首個DNA引導的CRISPR-Cas系統,實現可編程的RNA靶向和切割。
這套新系統可以扭轉傳統 CRISPR系統以RNA作為引導,靶向目標DNA的方式, 能為RNA靶向治療及診斷開闢新路徑。
Boundless: CRISPR系統到底是甚麼?
邢教授:CRISPR的全稱是「常間回文重複序列叢集關聯蛋白」, 是科學家賴以選擇性裁剪和編輯生物基因的工具。
近年,全球已發展經濟體包括香港正面對人口老齡化的挑戰。隨着壽命延長帶來的護理需求和財務壓力為長者、其家人及醫療系統構成重大負擔,社會有需要深入了解「健康長壽」的生物學基礎。
有見及此,香港科技大學(科大)在鵬程慈善基金支持下,開展一項五年計劃,利用科大的開創性科技拆解健康長壽的奧秘。
研究團隊將利用先進血液檢測與多組學數據分析平台,配合人工智能模型,從中發掘遺傳因素及生物標誌物,並在龐大的人類數據庫中辨識影響長壽的關鍵。
科大校長及神經系統疾病全國重點實驗室主任葉玉如教授強調,社會必須更積極應對人口老齡化問題。她指出︰「人口老齡化是香港以至全球共同面對的重大挑戰,而健康長壽更是重要的社會課題。」
而統計數據也印證了人口老齡化的問題已迫在眉睫。根據政府統計處數字,年屆90歲或以上的市民人數已由2011年的約46,000人,增長至2021年的約102,000人。而更值得注意的是,《國際流行病學期刊》 (International Journal of Epidemiology)的一項報告顯示,本地人口中,預計將有多達12.8%的女性及4.4%的男性在其一生中可活到100歲。
Boundless:科大團隊在DICER核酸酶上有什麼最新發現?
阮教授:我們的研究帶來了重大的新發現。DICER是一種在基因沉默中起關鍵作用的酶,我們發現它其實擁有一種「雙口袋」機制,可以精確地量度RNA長度,從而決定切割的位置,猶如一把「精密剪刀」。這個發現顛覆了科學界對DICER如何與RNA鏈相互作用的傳統認知。
Boundless:什麼是「基因沉默」?
阮教授:基因沉默是指減少或抑制特定基因表現的現象。這個過程可以在細胞內自然發生,也可以通過人工手段誘導實現。基因沉默技術可用於阻止目標基因製造蛋白質,幫助科學家探索基因功能、研究疾病成因,並開發基因治療方法。
Boundless:為什麼DICER對基因調控如此重要?
阮教授:DICER在RNA干擾過程中擔當重要角色。RNA干擾是細胞利用小型RNA分子來實現基因沉默的一種機制︰DICER負責把長鏈RNA切割成微小RNA(microRNA),藉此調控基因表現,確保細胞正常運作。
隨着香港人口急速老化,預計至2039年,65歲或以上長者將佔總人口超過三成,推動認識大腦健康並及早期介入,已成刻不容緩的社會課題。
人口結構的變化,反映社會急需有效的策略來應對長者認知能力衰退。
其中一個關鍵,是在社區層面推動阿爾茲海默症早期檢測。
然而,現時檢測成本高昂、程序具入侵性,加上公眾對早期檢測的意識不足,令相關服務難以普及。
關懷社區
「長者護腦社區計劃」的推行,正是為了應對這些挑戰。計劃倡導在社區展開及早、主動的介入,致力延緩阿爾茲海默症的徵狀,從而減輕照護者與整體社會的壓力。
這項計劃採用全球首創的血液多蛋白標誌物測試技術,將科大的科研成果應用於社區護理。
科大校長兼InnoHK香港神經退行性疾病中心主任葉玉如教授指出 :「這項創新技術整合了與阿爾茲海默症相關多個生物通路的血液蛋白生物標記,以低入侵性的方式實現更早期檢測,為受影響的家庭爭取寶貴診治時間,讓他們能夠及早規劃照顧方案、尋求支援,有望改變腦部健康的發展軌跡。」
是次計劃由科大牽頭和負責策劃,在InnoHK香港神經退行性疾病中心的支援下全面推行,並與東華學院合作以協調前線社福機構的運作和社區教育工作。計劃獲利希慎基金、黃廷方慈善基金及陳廷驊基金會慷慨資助。
隨着全球加速邁向可持續能源未來,跨學科合作與知識交流日益重要。
為此,來自亞洲、歐洲及美洲的頂尖科學家、工程師與業界夥伴於 2 月 24 日至 27 日齊聚香港科技大學(科大),參與「國際鈣鈦礦太陽能電池會議」(International Conference on Perovskite Solar Cells,IC-PSC),深入討論可再生能源領域的最新科研突破。
本次會議於科大賽馬會高等研究院的佳兆業集團演講廳舉行,彰顯了科大在推動光伏技術創新、尤其是鈣鈦礦太陽能電池方面的國際影響力。
鈣鈦礦太陽能電池具備高效率、低製造成本和廣泛的應用潛力,被視為下一代太陽能技術的重要方向。會議雲集了全球頂尖學術機構、國家實驗室與再生能源企業,突顯國際間對新一代光伏科技發展的共同關注。