新聞及香港科大故事

由香港科技大學（科大）海洋科學系、中國科學院動物研究所（中科院動物所）及南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（廣州海洋實驗室）聯合領導的研究團隊，揭示長期以來被忽視的珊瑚礁生態系統碳儲存潛力，並闡明礁棲魚類、珊瑚及表層沉積物在塑造珊瑚礁碳庫中的協同作用。儘管珊瑚礁是海洋中生物多樣性最高、生產力最強的生態系統之一，但其碳庫特徵一直缺乏系統性量化研究。為填補這一知識空白，研究團隊在科大海洋科學系講座教授錢培元教授、中科院動物研究所魏輔文教授，以及廣州海洋實驗室研究員周文亮教授的帶領下，開發出一套融合立體視頻調查、元素分析及統計建模的創新綜合方法，對中國南海珊瑚礁生態系統中魚類、珊瑚群落及沉積物的碳儲量進行量化評估。研究結果顯示，南海珊瑚礁的碳儲量與中國傳統藍碳生態系統（如紅樹林、鹽沼和海草床）相若，甚至在部分情況下更高，而後者一直被視為緩解全球氣候變化的重要碳匯。研究進一步發現，沉積物是珊瑚礁中的最大的碳庫，同時珊瑚和魚類生物量亦對碳儲量有重要貢獻。這一關鍵發現表明，珊瑚礁生態系統的退化將顯著削弱其碳儲存能力，並可能導致已封存的碳重新釋放至海洋及大氣中。團隊對礁棲生物在固碳、轉化及釋放過程中的作用機制進行了系統性分析。通過整合全球逾50項珊瑚礁熱點區域的研究資料，研究人員發現生態系統尺度上的淨鈣化作用和淨生產力均呈現正向趨勢，表明珊瑚礁生態系統內部存在高度動態且複雜的碳交換與再分配過程。此外，研究探討了礁棲魚類透過生物侵蝕、排泄和呼吸等途徑，對珊瑚礁碳循環所產生的影響。結果顯示，魚類群落對碳收支的影響遠超其直接碳儲存能力。研究估算，魚類每年將大量碳輸送至沉積物碳庫。這發現亦凸顯一項重要的生態學啟示：保護珊瑚礁動物群落不僅對維護生物多樣性至關重要，對於維持沉積物作為長期碳庫的核心功能也同樣不可或缺。錢培元教授表示：「我們的研究以南海珊瑚礁為研究對象，揭示了珊瑚礁生態系統具有顯著的固碳潛力，並為理解珊瑚及礁棲魚類在珊瑚礁碳循環中的作用提供關鍵見解。研究結果顯示，在全球氣候與環境變化日益加劇的背景下，加強生物多樣性保育對於維持珊瑚礁生態系統的碳匯功能及其穩定性具有重要意義。

由南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（廣州海洋實驗室）牽頭發起，香港科技大學（科大）深度參與的兩項國際深海大科學計劃獲得聯合國教科文組織（UNESCO）正式批准，將分別透過研究海底甲烷滲漏對全球暖化的影響，以及探索極端深海生態系統的生物多樣性，填補當前氣候科學的關鍵缺口。兩項計劃均旨在加強全球合作，為應對未來氣候挑戰提供重要的科學依據。兩項國際大科學計劃——「甲烷滲漏對全球氣候的影響（CliMetS）」及「深海冷泉界面之謎（MOCSI）」，已分別獲納入「聯合國海洋科學促進可持續發展十年（2021-2030）」（海洋十年）及「聯合國科學促進可持續發展國際十年（2024-2033）」（科學十年）兩大合作框架。此聯合國的雙重認可，不僅彰顯科大在氣候影響研究方面的雄厚實力與國際領導地位，更凸顯其在全球海洋科學中部分有待深入探索領域所作出的貢獻。連結海洋科學與氣候行動CliMetS大科學計劃針對現今氣候模型中一項重要研究空白——海底甲烷滲漏如何影響全球氣候系統。此計劃匯聚全球53 個國家、138 所科研機構逾 220名研究人員，致力建立全球甲烷滲漏排放的觀測與測繪網絡。透過對各海域的主要甲烷滲漏區域展開長期監測，以及構建全面的全球甲烷滲漏綜合數據庫。CliMetS將取得關鍵科學數據，用以改進氣候預測模型，並完善對全球暖化及氣候臨界點的評估，為未來氣候政策與治理提供重要的科學基礎。

香港科技大學（科大）研究團隊分析過去40年間約1,500個熱帶氣旋的數據後發現，熱帶氣旋在登陸前約60小時，其平均降雨率會明顯上升，增幅逾20%，並首次清楚揭示這一現象背後的物理成因。研究指出，當風暴靠近陸地時，由於濕度上升及海陸摩擦差異擴大等「海陸差異」效應，令風暴在靠岸前的雨勢進一步加劇，從而提高沿岸地區的潛在風險。此研究成果有助提升沿海地區的防災部署及預警能力。研究由科大海洋科學系主任兼講座教授、港澳海洋研究中心主任甘劍平教授領導，並以〈Global increase in rain rate of tropical cyclones prior to landfall〉為題刊登於國際期刊《Nature Communications》。過往研究多着眼於全球氣候暖化下的長期降雨變化，然而對氣旋登陸前數十小時這個最關鍵的預警窗口，雨量如何變化及其背後的物理成因始終欠缺系統性的研究。為填補這空白，科大團隊分析了1980至2020年間的全球衛星降雨數據，全面檢視氣旋靠岸前的降雨變化及其動力機制。研究結果顯示，不論風暴所處的海域、強度及緯度為何，氣旋在登陸前的降雨量均呈現一致增強的現象。這種增幅並非由海水溫度上升直接造成，而是源於風暴逼近陸地時所產生的海陸差異效應，包括沿岸低層空氣濕度上升、陸地與海洋摩擦差異導致氣流更易匯聚，以及大氣不穩定度提高。多重因素疊加，使熱帶氣旋在登陸前約60小時的暴雨顯著加劇，增幅逾20%，令沿海地區在風暴正式登陸前已承受更高的潛在風險。

由香港科技大學（科大）海洋科學系講座教授錢培元教授領導的研究團隊和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）及中國水產科學研究院黃海水產研究所展開合作，在揭示深海黑珊瑚（Bathypathes pseudoalternata）與其共生菌的適應機制方面取得重大突破。研究成果已於國際權威期刊《 Cell Host & Microbe》發表。研究首次針對這種深海黑珊瑚進行從基因組到功能層面的全面分析，深入剖析其如何透過營養互補、代謝合作、抗氧化防禦、病毒抵禦與免疫穩態，在極端環境中存活。研究更提出一個嶄新的概念模型，顯示深海珊瑚維持一套簡約、高效且功能互補的共生系統，為探索深海生物功能基因資源提供重要的參考。為探究深海珊瑚如何維持高度簡化卻高效的共生體系，研究團隊開發了一套綜合分析框架，涵蓋宿主基因組、共生菌群落結構、共生菌基因組、空間分佈及轉錄組功能。透過多層次整合方法，研究團隊系統性地分析了深海黑珊瑚的共生穩定性、營養互補和免疫調控機制。團隊成功組裝出一套由16條染色體構成的高品質染色體級基因組。基因家族分析顯示，與營養攝取、內吞與溶酶體功能及免疫反應相關的代謝途徑顯著增加，反映珊瑚在營養匱乏的深海環境中，透過強化物質吸收和細胞消化能力而生存。此外，該基因組缺乏多種氨基酸和部分維生素的完整合成途徑，這從遺傳層面證實珊瑚必須依賴共生菌提供所需的營養素。

香港科技大學（科大）與南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）合作推出全球首個深海組學數據庫（https://DeepOceanOmics.org/）。作為同類中規模最大的平台，數據庫一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據，並提供個人化分析工具，支持跨物種比較與演化研究。平台旨在善用深海生物資源、加深科學界對深海生物多樣性及生態系統的理解，從而推動極端環境生物適應機制的全球研究與應用。深海，即海面以下逾1,000 米深的區域，是地球上最龐大且極少被探索的生態系統之一，其生物多樣性在高壓、缺氧、黑暗、低溫及營養匱乏等極端環境下孕育而成。雖然近年研發的高通量測序技術已有助取得大量深海物種的多組學數據，揭示它們在基因、代謝和共生機制等方面的獨特適應性，但科學家缺乏統整資源、標準化數據及專用分析工具，阻礙了這些多組學數據的有效整合與探索。為填補這關鍵的缺口，由科大海洋科學系講座教授錢培元教授、助理教授吳龍君教授及博士後研究員佘加傑博士領導的研究團隊，人工收集並整合了68種深海動物的多組學數據，包含72個基因組、950個轉錄組、1,112個巨集基因組及15個單細胞轉錄組。數據庫涵蓋來自冷泉、熱液噴口及海山等深海棲息地的七大門類物種，包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物，並結集了1,413份化石紀錄，支援深海生物環境適應策略的演化分析，成為目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台。

香港科技大學（科大）聯同南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）（廣州海洋實驗室）及全球逾200位專家，成功啟動「海底甲烷滲漏對全球氣候的影響（CliMetS）」大科學計劃。作為聯合國「海洋科學促進可持續發展國際十年」（海洋十年）認可的倡議之一，CliMetS大科學計劃致力繪製全球海床甲烷滲漏分布圖，並測量其對氣候系統的影響。科大近期於南美洲及非洲合辦兩場重要的國際研討會，旨在凝聚全球力量，填補各國在海底甲烷滲漏研究的空白，深化跨洲合作。搭建橋樑：促進知識交流與能力共享甲烷是一種強效溫室氣體，其20年間的增溫效應是二氧化碳的80倍以上。在海床下儲藏的大量甲烷一旦被釋放，將大幅加速氣候變化。然而，其滲漏規模與機制仍是科學界最迫切的謎團之一。為填補這方面的關鍵研究空白，科大海洋科學系講座教授、廣州海洋實驗室副主任兼香港分部主任錢培元教授擔任CliMetS大科學計劃的負責人及管理委員會主席，致力將零散的區域性研究化零為整，並推動計劃成為一項全球性行動。錢教授強調計劃的重要性：「CliMetS大科學計劃的核心目標是促進知識交流與能力共享，尤其是在南半球資源匱乏的國家，他們往往缺乏相關領域的專業人才、基礎設施及先進技術。通過利用中國及其他發達國家的尖端科研技術與設施，包括中國科研考察船『深海一號』及載人潛水器『蛟龍號』，我們希望在全球範圍內組織國際聯合航次進行大規模的甲烷滲漏勘探。」他強調，區域研究議程須由各地區持份者共同制定、共同主導。

香港科技大學（科大）宣布推出沉浸式區域地球影像化孿生平台WavyOcean 2.0。 該平台深度融合數字技術與地球系統研究創新成果，為粵港澳大灣區及中國沿海區域打造首面「數字動態鏡像」。 是次全面升級後，平台不僅提供最新的海洋環流、海洋生態、大氣環境數據及陸地流域的河流和污染物分佈，更配備全方位數據分析工具與沉浸影像化交互功能。  全方位數據平台　賦能海洋研究與政策制訂 這個由海洋科學系主任兼講座教授甘劍平教授領導團隊開發的WavyOcean2.0，以其生動的影像化呈現面向各個社會群體。系統有效推動海洋研究的同時，亦可為政策制定者提供精準數據支援，助力平衡海洋保育與社會發展。 甘教授表示：「WavyOcean 2.0的升級推出，讓我們對複雜多變的海洋環境及區域海-陸-氣地球系統的診斷和理解向前邁出了一大步。我們團隊通過整合多源數據，並結合新穎的沉浸式展示技術，讓此平台不僅能拓闊科學探索領域的邊界，更為海洋經濟、生態保護、政策制定以及公眾服務等提供具體的圖像、視頻、分析和數據支援。」 海洋影像化的創新突破 具體而言，WavyOcean2.0 融合地球模擬器、地理資訊系統（GIS）、建築信息模擬（BIM）及數位孿生技術，結合專業統計算法，為用戶提供海、陸、空全方位的基礎數據支撑，可高效靈活地進行資料檢視、變數分析和結果呈現，為解析大灣區區域地球系統的過去、現在與未來提供強勁助力。其三項最大的創新突破為： 1.    全域貫通：首度實現「海-陸-氣」三維耦合建模 覆蓋近海環流、生物地球化學迴圈、珠江河盆陸面過程，珠江流域徑流演變、大氣降水等全鏈條場景， 突破傳統模型中海-陸-氣要素割裂的局限，構建起跨尺度、全要素的動態區域地球耦合體系;  2.    虛擬空間自由穿梭：首推三維沉浸式交互體驗 支援從宏觀視角俯瞰灣區海洋、大氣環流動態、透視珠江徑流脈絡，到微觀層面深入解析變數演變、聯動陸-海-氣系統，實現多維度自由探索；

在國家自然資源部大洋事務管理局（大洋局）的全力支持下，香港科技大學（科大）今天為中國科研考察船「深海一號」和「蛟龍號」首次訪港舉行歡迎儀式，慶祝「蛟龍號」載人潛水器於西太平洋完成首個由國家支持的國際深海科研考察航次。這個由科大參與領導的「數字化深海典型生境」大科學計劃，有多國科學家參與，旨在了解該海域的深海典型生態、物種多樣性及礦產資源，為聯合國「海洋科學促進可持續發展十年計劃」（海洋十年） 大科學計劃之一。 多名內地及香港官員、立法會議員、中小學生代表與不同界別人士，今早齊集尖沙咀海運碼頭， 迎接「深海一號」和「蛟龍號」抵港。香港特區政府政務司副司長卓永興、全國人大常委兼立法會議員李慧琼、科大校長葉玉如教授、中國銀行（香港）副總裁兼風險總監徐海峰、多名特區政府官員及立法會議員，與一眾來自內地的嘉賓，包括中國大洋事務管理局局長鄔長斌、副局長唐冬梅、國家深海基地管理中心的高級官員，一同出席由科大安排的歡迎儀式，並登船參觀及聽取科研人員匯報科研考察成果。 香港特區政府政務司副司長卓永興代表香港熱烈歡迎深海一號攜蛟龍號首次訪港，他說：「在香港特區各界積極準備迎接新中國成立75周年之際，這一次訪問不僅標誌著國家在載人深潛科考技術的重大進步，也充分體現了中央政府對香港海洋科研發展及生態保育的關心和支持。我希望香港社會各界好好把握是次機會，深入了解海洋科學的發展。我亦希望是次活動能夠啟發更多香港年青人投身於深海研究，及積極參與國際深海大科學計劃，為實踐海洋命運共同體、構建美好的地球家園貢獻力量。」