新聞及香港科大故事
2025
新聞
香港科大研發新型AI醫學影像技術 大幅降低99%輻射量
香港科技大學(科大)研究團隊研發出一項突破性的人工智能(AI)技術,只需利用極少量X光影像,即可精準建構立體三維(3D)骨骼與器官影像模型,與原先需進行電腦掃描(CT 掃描)的程序相比,有助病人減少接收99%輻射量。新技術不但能加強保障病人安全,更可大幅減省醫療成本及輪候CT 掃描的時間,其應用層面涵蓋術前規劃、手術即時成像及定制植入物等領域。科大團隊現正與不同行業夥伴,包括醫療3D打印廠商科能三維技術(醫療)有限公司(科能三維)合作,計劃將此技術推展至公營醫院。
CT掃描是常見的醫學影像工具,用於醫療診斷、指導手術程序和製作3D骨科與解剖模型以處理畸形、骨折及腫瘤等複雜病況。然而,CT掃描會令患者暴露於高劑量輻射,尤其不利於兒童、孕婦及需要頻繁接受檢查的長者。
科大突破性3D成像技術:更安全、快速、具成本效益的新方案
不過,由科大電子及計算機工程學系助理教授兼醫學成像與影像分析研究中心副主任李小萌教授領導的研究團隊所開發的一套創新AI模型,現只需極少量X光影像(相當於CT掃描百分之一或更低的X光掃瞄次數),便可建構出3D骨骼與內臟圖像,大幅降低病人接收的輻射量達99%。新技術的優勢包括:
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香港科大研新一代QRLEDs 耀眼色彩革新智能手機與電視顯示屏
香港科技大學(科大)工學院研究團隊突破顯示技術瓶頸,成功研發出全球最光亮、最節能的量子棒發光二極體(QRLED)。這款新世代QRLED,在色域三角形頂端的深綠區域展現出高亮度綠光,呈現前所未有的色彩精準度及色域範圍,更比以往型號的亮度提升3倍及更長壽命,能為智能手機、電視及擴增實境設備(AR/VR)帶來更節能及栩栩如生的視覺體驗。
發光二極體(LED)在過去數十年已廣泛應用於電子產品。隨著量子材料技術日新月異,量子點發光二極體(QLED)與量子棒發光二極體(QRLED)亦急速發展。與傳統LED相比,它們發射頻寬較窄,能釋放出更高純度色彩,而其中QRLED具有較高的光取出效率。然而,QRLED發展仍存在諸多限制,例如是在綠色發光效能不及QLED,這是受制於電荷注入效率低,以及界面處電子洩漏,再加上在納米晶體上有厚實的絕緣殼層與長鏈有機配體(附著在納米棒表面的分子)等結構性障礙,阻礙電荷傳輸及穩定性。
為了解決這些問題,由科大電子及計算機工程學系副教授Abhishek K. SRIVASTAVA領導的研究團隊,開發出一款創新的綠色發光量子棒,其特點是採用特製的核—梯度合金結構,大大削薄納米晶體上的絕緣殼層,此設計有助在最亮的綠光波長(515 - 525 納米)也能呈現色彩三角形中的深綠區域,將顯示色域擴展至極致。團隊設計出均勻、光滑、較短的量子棒形狀,使其薄膜外殼能減少空隙緊密地排列。團隊還設計了更短的有機配體及雙層空穴傳輸層,改善了電荷平衡並抑制電子洩漏,大幅提高元件效率與穩定性。
作為論文的通訊作者,Srivastava教授解釋道:「在這項研究中,我們精確地設計量子棒的成分、形態、形狀和配體結構,並重組器件的空穴傳輸層,最終成功開發出高效率、高亮度的綠色發光QRLED。」
此項創新發明在以下各方面均表現卓越:
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科大發布新一代互動海洋環境影像化平台WavyOcean 2.0
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;
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科大研究團隊刷新紀錄 在本年度大型研究資助項目數量稱冠
香港科技大學(科大)在大學教育資助委員會轄下研究資助局(研資局)的三大旗艦資助計劃中,合共取得六項研究項目撥款,居全港高校之首。六個項目合共獲批逾2.79億港元資助,創下該校歷史新高,進一步鞏固其在大型科研資助領域的領導地位。
「卓越學科領域計劃」、「主題研究計劃」大捷:
就研資局2025/26年度「卓越學科領域計劃」和「主題研究計劃」合共批出的九個資助項目中,便有四個由科大牽頭(佔比近45%)。四個獲撥款的科大研究涵蓋疾病預防、氣候變化、環境可持續發展及科技創新等範疇,目的為這些全球挑戰找到應對方案。
「策略專題研究資助金」領跑:
在研資局另一個資助計劃﹕2025/26年度「策略專題研究資助金」計劃所批出的五個項目中,科大負責牽頭其中兩個,獲批項目數量(佔比40%)及資助金額均領跑本地院校。這兩個項目分別聚焦香港及大灣區的海岸帶藍碳生態系統,以及可應用於未來具身機器人系統、基於RISC-V開發的先進晶片架構。
科大副校長(研究與發展)鄭光廷教授向研究團隊表達祝賀:「今年科大在研資局三大重點資助計劃中囊括最多項目,奠定了科大在大規模變革性研究領域的領導地位,得此成果也令我們十分鼓舞。獲批逾2.79億港元資助不僅刷新我們的紀錄,更彰顯我們在不同領域上不懈追求突破的信念。科大作為一所以研究為本的大學,一直在人才、基建及跨學科協作的戰略上不斷投入,孜孜不倦推動前沿科研的突破,為香港、國家以至全球帶來具影響力的科研成就,我們殷切期盼這些具前瞻性的科研項目能結出豐碩成果。」
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科大化學家發現「超級」光還原劑 為光催化帶來新進展
香港科技大學(科大)理學院的化學研究團隊近日成功開發一種全新的「超級」光還原劑,為光催化有機合成領域帶來重要進展。
量子點材料(Quantum dots)在光能捕獲並轉換為化學能的光催化領域中具有巨大潛力,但由於科學界對量子點材料的光物理學了解有限,它們在光催化有機合成的應用上遠遠落後於小分子光敏劑。科學界過去多項研究發現,透過量子限域效應產生的熱電子可以顯著提升光還原效率。然而,如何在溫和條件下高效產生熱電子一直以來都是一大難題。
為解決這項難題,由科大化學系呂海鵬教授領導的研究團隊採用可見光吸收半導體納米晶體,成功開發出一種新型光催化系統,利用錳掺雜的CdS/ZnS量子點,透過自旋交換俄歇過程成功高效地產生熱電子,為突破傳統限利提供了新思路。
這些透過新系統產生出來的熱電子在多種有機反應中表現出色,包括Birch還原反應以及C-Cl、C-Br、C-O、C-C和N-S鍵的還原斷裂。值得注意的是,該系統甚至能催化還原電位低至−3.4 V(相對於飽和甘汞電極)的底物。研究團隊採用了雙光子激發策略,僅需以往分子或量子點體系的1%可見光輻照功率,就能產生一種「超級」光還原劑。
此外,團隊還能透過調節光的強度來控制何時開始和停止生產熱電子,從而實現可編程的交叉偶聯級聯反應。
呂教授表示:「研究充分利用了量子點獨特的光物理性質,擴展了量子點在有機合成中的應用,表明量子點體系在傳統分子光催化劑難以實現的複雜有機轉化方面具有巨大潛力。」
研究成果最近在《自然通訊》發表。
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機械人結合人工智能 窺探智慧醫療新時代
全球醫療保健正面臨多重挑戰,包括人口老化及慢性疾病日益增加等問題,為醫療體系帶來沉重壓力。因此,醫學界對先進醫療科技的需求愈趨殷切,當中以入侵性較低、更精準的手術器材備受渴求,在全球掀起研發微型醫療機械人的熱潮,以輔助醫生更精準、有效地為病人提供治療。
有見及此,香港科技大學(科大)電子及計算機工程學系的申亞京教授帶領其團隊,踏上醫療科技創新之路。申教授的團隊透過結合人工智能(AI)及機械人技術,研發出三款突破性的智能醫療器械,分別用於診療監測、手術輔助及術後復康,是開展智慧醫療新世代的嶄新成果。
短小精悍—全球最細多功能手術機械人
微創手術往往需要處理人體內難以觸及的位置,為避免對身體造成不必要的損傷,手術的精準度尤為重要。研究團隊針對此需求而研發出全球最小的多功能手術機械人,其直徑只有0.95毫米,體積較現有同類機械人小60%。
別看它身形迷你,這位微型「外科醫生」集拍攝與精準導航功能於一身,能穿梭於人體內細小而狹窄的管道,例如支氣管和輸卵管,可協助醫療人員在人體內抽取組織樣本、傳送藥物及進行激光熱療手術,無論在診斷或治療等用途上,均是一位不可多得的手術助理。
智慧小幫「手」
人類雙手的神經分布密集,觸覺靈敏,但身體一旦出現腦中風等健康問題,可能會導致手部功能喪失、麻痺或刺痛等。若能及早發現和準確地診斷這些病症的嚴重程度,可顯著減低它對患者日常生活帶來的困擾。然而,傳統的手部功能評估主要依賴醫生的觀察,診斷結果可能因醫生而異。
為應對此問題,研究團隊從一種名為「螺旋蘆薈」的植物獲得靈感,研發出圓錐狀的AI驅動裝置「PhyTac」。此裝置設有多達368個感應單元,患者只需手握裝置並發力,系統便能即時顯示手部的發力分布,讓醫生更輕易評估病人的康復進度。
遊戲化呼氣測試
新冠疫情過後,市民對定期肺部檢查的需求上升,研究團隊因而研發出一款直徑僅8厘米、重約78克的家用肺部功能檢測儀。這部儀器特別加入了遊戲元素:使用者在家進行呼氣測試和訓練時,需調節吹氣力度,以控制遊戲中的飛鳥避過障礙,為過程增添趣味;同時,醫生可遙距接收儀器收集的肺部功能數據,方便監測病人狀況。
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智慧飛翔:科大數碼雙生開創空域新維度
對大多人來說,平凡之路才是安全之道,而未取之路則屬於勇於探索的開拓者。香港科技大學(科大)的學者正是如此,他們不斷突破界限,志在蒼穹,還將創新目光投向無垠的天空。
在科大低空經濟研究中心,研究團隊以嶄新思維全力革新城市空域發展,積極響應香港特區政府推動低空經濟的政策。現時,他們正運用突破性的數碼雙生技術,打造能複製實體世界的虛擬模型,為無人機管理、空域管制及基建監察帶來革命性轉變。
這項使命由土木及環境工程學系鄭展鵬教授帶領,致力釋放低空經濟的無限潛力。
數碼雙子圖:無人機管理的全新時代
所謂「數碼雙子圖」,是與現實世界實時同步的虛擬鏡像模型,利用感應裝置和物聯網設備收集到的數據不斷更新。應用於無人機領域後,便能建立出高度互動的三維空域或基建地圖,讓導航及協調更趨精準。
鄭教授解釋:「數碼雙子圖能實現與無人機操作同步,在複雜空域中安全導航,猶如智慧化的無人機航空交通管制。透過這個平台,我們能以前所未有的方式視覺化呈現無人機、空域及基建,進行模擬和精密管理。」
圖為數碼雙生子圖原型平台,有望推動大灣區低空經濟發展。
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科大七研究項目獲第二輪RAISe+撥款 加快推動創新研發市場化
香港科技大學(科大)在創新科技署推出的「產學研1+計劃」(RAISe+)第二輪撥款中表現超卓,共有七個研究項目獲批資助,在本港高教界領跑。
這七個研究項目涵蓋不同領域的創新研究和發展,其中三個聚焦健康與醫療,包括診斷、治療及基因療法等層面,另外三個專注於人工智能(AI)晶片、半導體及其材料的開發,第七個項目則有關開發顯示器及先進光電設備。
科大副校長(研究及發展)鄭光廷教授表示:「我們很高興看到香港政府過去幾年實施了多項新措施,以孕育本地的研究、創新和創業生態系統,而RAISe+正是其中一項關鍵的舉措。科大在這一輪RAISe+中取得破紀錄成績,不僅展示了科大學者在研究與創新方面的卓越成就,也反映了大學在營造有利環境,以推動孵化初創企業及促進知識轉移方面的努力。展望未來,我們將繼續與官產學研各方夥伴緊密合作,把更多研究成果轉化為對社會有影響力的解決方案。」
項目一:8英寸新型襯底上的3.3 kV高功率GaN器件
主要研究員:劉紀美教授 – 科大新興跨學科領域學部研究教授暨電子及計算機工程系榮休教授、Ainfinity 聯合創始人
項目負責人:梁琥博士 – Ainfinity 聯合創始人
項目詳情:至2030年,預計全球高達80%的電力將依賴電力電子技術發展,其能源效率至關重要。劉紀美教授領導的研究團隊,成功研發出一種能夠支持高電壓應用的新型襯底,可望實現在該8吋的新型襯底(AiN襯底)上(可擴展至12吋的規格),開發更高性能的GaN(用於充電器半導體的物料「氮化鎵」)功率器件,該新型襯底製作成本約為極具競爭力的1,000港元。智銘電子、海威華芯等電子企業對此技術表達強烈興趣,該團隊計劃利用 RAISe+ 資金製造量產這些新型襯底器件和襯底。
項目二:人工智能協助開發靶向腺相關病毒載體(AAV)藥物遞送
主要研究員:朱丹青教授 – 科大化學及生物工程學系助理教授
項目負責人:朱丹青教授