新聞及香港科大故事

複雜的拓撲材料，尤其是具有不同內部和表面性質的材料，使得量子計算免於噪聲干擾而更加健壯，近年來成為工業和學術界研究焦點。目前的量子計算機仍然脆弱，提高量子信息抗噪性是重要的研究方向。在噪聲下保持功能容錯量子計算的需求，促使了對於複雜拓撲材料的探索。 香港科技大學物理系的曹圭鵬教授與北京大學物理系的劉雄軍教授合作首次實現三維拓撲材料。此材料由超冷原子構成，製備在接近絕對零度的億分之三度。它為研究新型拓撲材料，甚至那些固體中無法製備的材料提供了途徑。這些利用超冷原子實現的新型人工合成材料使得物理學家可以去研究非凡的物質態，進而研發新型量子器件。 材料的拓撲屬性意味著材料在實際系統中可以含有一定缺陷，這也為探索材料的新奇特性提供了可能。拓撲材料研究局限於低維，因為超冷原子難以實現三維拓撲材料。三維材料的實現全面開啟拓撲材料在超冷原子中的研究，包括絕緣態，半金屬和超流在內的高維的非凡拓撲態。 在物理學家構造的人工合成晶格結構中，超冷原子的行為如同在固體中電子。實驗中，研究員們將原子的自旋與原子的運動關聯起來，形成合成拓撲材料，並且通過新的觀測手段觀測其能譜。這個合成量子材料就是三維自選軌道耦合的結點線半金屬。 這項研究最近於2019年7月29號在自然物理雜誌發表 (DOI:10.1038/s41567-019-0564-y)。 “我們的研究為研發自然界不存在的新奇的拓撲材料提供了可能”，曹教授指出，“此進展也為複雜的三維拓撲材料研究和模擬提供了平台。” 這項研究是Science Advances 4, eaao4748 (2018) 的後續工作。

Padmanabhan KRISHNAMURTHY(帕德)是來自印度的國際學生，由於姊姊曾在家鄉一家服務視障人士的志願機構工作，他對殘疾人士的困境體會甚深，很希望施以援手。皇天不負有心人，他跟隊友Amrutavarsh Sanganabasappa KINAGI (雅麥) 合作發明了取名「海倫」的讀唇器，並在剛結束的 2019年科大「校長盃」本科生發明大賽贏得大獎，體現賽事鼓勵學生發揮創意、力求卓越的精神。  兩人發明的讀唇器取名「海倫」，是為了向已故著名美國作家兼教育家海倫凱勒致敬。凱勒既盲且聾，卻能克服巨大難關，成為二十世紀其中一位最傑出的人道主義先鋒。一待發展成熟，這個得獎讀唇器預計將可惠及數以百萬計人士。根據世界衛生組織統計，全球多達4億6,600萬人受聽障困擾，而到了2050年，人數相信更會增至9億。 「海倫」是首個可穿戴的讀唇器。現時，助聽器只使用音頻，在嘈雜環境難以發揮效用，至於能抵禦噪音的高檔助聽器，不但售價偏高，而且產量有限，並不普及。「海倫」面世後，聽障人士可通過這裝置接收視覺信息，無需再倚賴音頻信息或昂貴的助聽器。新發明應用人工智能，利用相機將人的說話即時串流到一個運行LipNet模型的遠程裝置。LipNet模型由牛津大學、英國 DeepMind科技公司及加拿大高等研究所共同研發，可以將不同長度序列的視頻與文本配對。 Paddy修讀計算機科學，隊友Amrut則同時主修計算機科學及數學。將於九月升讀大學三年級的兩個小伙子，由衷感激項目顧問麥鑑榮教授的悉心指導，助他們把意念轉化成得獎發明。他們說：「麥教授不但在比賽期間指點方向，更重要的是介紹我們認識有研發讀唇器經驗的學長，讓我們有機會聽取前輩的心得和意見。」  「海倫」的首要作用，自然是幫助聽障人士與別人溝通，但它的潛能絕對不容小覷：除了可供法庭書記和法律專業人員在庭上使用，也能協助警方了解閉路電視片段中的人物說話內容，重組案情。 

In Hong Kong, 1 in 6 couples struggles to get pregnant, compared to 1 in 10 two decades ago. In China, the infertility rate has risen to 12-15% from just 2.5% in the early 1990s. Many couples have begun to seek medical help to fulfil their desire to have a baby – there are 50 million patients with fertility problems in China. Listening to Dr. SHU Yiwei Ervin, current student of MPhil Program in Technology Leadership and Entrepreneurship (TLE) offered by the Division of Integrative Systems and Design of HKUST's School of Engineering, talk about the pain involved in the in-vitro fertilization (IVF) process, and his hope that his startup can eventually increase the success rate of the procedure, is both moving and inspiring. 

香港科技大學（科大）和中國科學院（中科院）生物物理研究所的研究人員，近日發現一種名為atlastin（ATL）的酶，原來具有運送細胞內蛋白質的功能。這項全新發現有助了解遺傳性痙攣性下身麻痺（HSP）﹕一種因神經缺陷而引致下肢痙攣的罕見遺傳性疾病背後的病理。 科學界已知ATL與導致HSP有關，但出現突變的ATL如何影響正常生理機能運作仍是一個謎。最近，由科大理學院生命科學部助理教授郭玉松領導的團隊，發現了缺乏ATL的細胞，會嚴重延緩一些重要蛋白自細胞當中被移送至細胞表面的過程，從而導致我們的生理機能失靈。團隊亦揭示了一個有趣現象，便是一種經過改造的ATL，能糾正以上的情況，為尋找此遺傳性疾病的治療方法提供了新見解。上述成果由中科院生物物理研究所胡俊傑教授的團隊共同發現。 胰島素、人類抗體或依附在細胞表面負責接收訊號的蛋白，一旦在細胞中形成，便需透過分泌運輸途徑被輸送至細胞表面，以執行各項身體所需的功能。這些蛋白首先被裝載至COPII囊泡這種運輸工具之中，然後經第一站「內質網（ER）」出發，最終被傳送至細胞表面。  內質網的管狀結構由dynamin超家族蛋白atlastin（ATL）接駁而成。郭教授及其合作夥伴利用嶄新的CRISPR/Cas9技術消除ATL後，發現缺少了ATL的細胞，其內質網管道不但無法接駁得上，COPII的形成亦告減少，影響其裝載蛋白的效率。事實上，很多內質網的出口位置亦失去招募COPII載體的能力，嚴重減慢蛋白的運送速度。研究亦進一步發現，蛋白質的流動性以及COPII的形成，可透過一種經過異變、具膜栓連而非融合功能的ATL來恢復。有關研究成果近日於科學期刊《美國國家科學院院刊》中發表(https://www.pnas.org/content/early/2019/06/24/1908409116)。

Humans are creatures who often judge whether a dish is attractive or a stranger is friendly simply by their own eyes. But our sense of smell is just as important. We all may have the experience of eating with a stuffy nose and found a dish to be tasteless or using our nose to check whether it has gone bad. Moreover, people tend to keep their distance from a person with an unpleasant odor, while special odors like gas can alert us to dangers of a leak. As the old Chinese adage goes, "My shack is better than an emperor's bed." What makes our own shack better? Our smell, together with the smell of our family members, and pets as well if any, makes it unique and reassuring. To understand how smell impacts people, researchers at the University of British Columbia, Canada, invited 96 couples for a study last year.

香港科技大學環境研究所今日推出嶄新的流動應用程式 PRAISE-HK，旨在減少空氣污染對用戶的個人健康威脅。PRAISE-HK 全名是「個人化實時空氣污染風險信息系統 」(英文：Personalized Real-time Air-quality Informatics System for Exposure – Hong Kong)，將有助香港成為世界級的智慧健康城市。PRAISE-HK 是滙豐150週年慈善計劃自2016年11月起資助，為期五年的項目，流動應用程式和系統分三個階段推進：(1)    第一階段 - 今日發表的應用程式以高解析度（達2米至20米）的街道級別地圖提供室外空氣質素資訊；(2)    第二階段 - 全面整合空氣污染對個人健康威脅的資訊，追踪個人由室內至室外（包括於交通工具內）所接觸空氣污染水平；(3)    第三階段 - 完成互動應用程式及系統，根據個人對空氣污染的反應提供健康預測警報。 什麼是PRAISE-HK？PRAISE-HK是一款智慧城市應用程式，提供最先進的街道級別實時空氣質素和健康風險信息和48小時空氣質素預報。PRAISE-HK 顯示「空氣質素健康指數」（AQHI）以及由四種空氣污染物：二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、懸浮粒子（PM10 和PM2.5)）和二氧化硫（SO2） 所導致入院的個別健康風險增幅總和 (%AR)。用戶可在 PRAISE-HK 應用程式獲取上述的實用資訊，然後採取相應措施，減少短期曝露於空氣污染物的風險，對空氣污染物敏感的人士會大大受益於此程式。PRAISE-HK應用程式是由香港科技大學環境研究所開發的全新系統，項目由跨學科專家領導，其高精準度可歸功於以下重要技術： 

香港科技大學（科大）和迅雷集團（迅雷）今天宣布成立香港科技大學-迅雷區塊鏈聯合實驗室（聯合實驗室）。聯合實驗室旨在研發具影響力及適用於各行各業的尖端區塊鏈技術和應用，並在粵港澳大灣區構建高性能的區塊鏈技術生態系統。 聯合實驗室合作協議簽署儀式在科大校園舉行，由科大工學院院長鄭光廷教授及迅雷鏈總工程師來鑫女士，在科大副校長(研究及發展)葉玉如教授與迅雷集團和網心科技行政總裁陳磊先生見證下簽署，標誌著聯合實驗室正式成立及開展研究合作。 結合科大卓越的科研實力和迅雷豐富的業界經驗，聯合實驗室將開展一系列有關區塊鏈技術應用的研發，重點研究範疇包括共識演算法、區塊鏈加密和私隱保護等。憑藉迅雷鏈和迅雷鏈文件系統(Thunder Chain File System，TCFS)的區塊鏈基礎設施支持，由科大世界級頂尖研究人員和迅雷科技專才組成的研發團隊將會共同優化區塊鏈共識演算法及研究嶄新模型，讓個人用戶能利用小型智能硬件分享閒置計算資源的同時，構建更安全的整體區塊鏈系統， 以在計算網絡上實現共享經濟。 此外，團隊亦會研究適用於區塊鏈的加密技術，並提供高性能和實用性兼備的解決方案，讓第三方能在不知道原始訊息的情況下處理資料，以確保敏感訊息不被洩露，保障資料私隱。團隊還會就區塊鏈技術相關的其他問題進行研究，以促進區塊鏈應用於更廣泛的行業領域，包括雲計算、新零售、供應鏈、醫療健康和慈善事業等。 迅雷集團和網心科技行政總裁陳磊先生說：「我們很高興能與香港科技大學這樣的世界領先學術研究機構合作，共同探索和發展區塊鏈技術，並將這些研究成果轉化為有真正影響力的實際應用，共同推動技術和經濟發展。我們也希望年輕一代加入我們的行列，使區塊鏈技術得到更為廣泛應用，人類也因此可以擁有更美好的未來。」 科大副校長(研究及發展)葉玉如教授說：「科大積極推動前沿研究。我們積極開展前瞻新興科技，區塊鏈技術就是其中之一。這次合作將結合大學及業界的研究優勢，共同推動區塊鏈技術創新及發展，促進突破性的研究和技術轉移。」

由香港科技大學（科大）領導的一個國際跨學科研究團隊，近日獲大學教育資助委員會（教資會）批撥一筆港幣9,185萬元的研究經費，用以建立一個全面的極端天氣及山泥傾瀉預警系統。這個由科大協理副校長（研究及發展）及中電控股可持續發展學吳宏偉教授領導的創新研究，將來或可將豪雨預報期由3小時提前至6小時前，為公眾及應變單位提供更充裕的時間以應對潛在的災害。 是次由科大領導的研究項目，合作機構包括香港中文大學、香港理工大學、香港大學、以及香港特別行政區政府土力工程處和天文台。科大提供了一個合作平台，為學界、業界及決策者創造協同效應。這個跨學科團隊由氣象學家、土力工程師、地理訊息學家和計算機科學家組成。團隊將緊密合作，並利用人工智能及機器學習技術，製作出一個嶄新的實時天氣預報系統、以及一個獨一無二的多源立體山泥傾瀉監測系統，將為經常面對山泥傾瀉威脅的地區如巴西、意大利、日本及其他一帶一路的國家提供借鑒。 吳教授表示：「目前，許多山巒起伏的地區，例如香港，仍未為因氣候變化引發的極端暴雨及其潛在的破壞性影響做好準備。如果2008年的那場極端暴雨，所發生的地點是香港島而非大嶼山，我們將難以想像對基建造成破壞及潛在的人命傷亡。但透過優化災難性天氣的預警系統，我們的研究將有助決策者、有關當局以及救援人員有更充足的時間作好準備，從而提高香港社區的復原力。」 是次項目屬教資會在港資助過的最大型山泥傾瀉研究計劃，範圍包括研究斜坡倒塌機制，以發展一個嶄新的早期山泥傾瀉預警系統。此預警系統將利用深度學習，分析由遙感衛星等不同監測器中取得的多源立體數據。此外，團隊亦會開發一個全新設計的多層柔韌泥石流屏障，以及其他環保防護措施，以防止山泥傾瀉。項目的另一重點是成立一個斜坡安全中心，為公眾及業界提供一個實感體驗的學習環境，透過大規模開放線上課程(MOOC)、新興的擴增/虛擬實境及可視化的技術等，教育並提升公眾的防災意識、同時促進技術的轉移。