新聞及香港科大故事

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。

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

香港科技大學（科大）在創新科技署推出的「產學研1+計劃」（RAISe+）第二輪撥款中表現卓越，成為本地大學中獲批項目最多的院校，共有七個研究項目獲批資助。是次科大獲批的項目涵蓋健康與醫療科學、人工智能（AI）及機械人、先進製造和電機及電子工程等多個領域，充分展現科大在把科研成果轉化為實際應用的領導地位。 科大堅實科研基礎的明證　 科大副校長（研究及發展）鄭光廷教授向所有成功獲批資助的科大團隊致以祝賀，他表示：「作為一所研究型大學，科大於深科技發展領域具有深厚的科研實力，我們十分榮幸在新一輪RAISe+資助中，成為獲撥款項目最多的大學，這是對科大卓越的研究及知識轉移能力方面的肯定，也體現我們對科研卓越和知識轉移的承諾。特區政府大力支持創新科技發展，激發學界更積極把科研成果轉化為對社會具影響力的技術，連同RAISe+在內，這些新的資源不僅可幫助學者從實驗室走向市場，也鼓勵更多科大成員進行跨領域協作，推動創新研究，開創造福社會的解決方案。」 各項獲批研究項目詳情（排名不分先後）： 項目名稱 主要研究員 項目負責人 8英寸新型襯底上的3.3 kV高功率GaN器件 劉紀美教授 梁琥博士 人工智能協助開發靶向腺相關病毒載體（AAV）藥物遞送 朱丹青教授

Academic-entrepreneur Professor KO Ping-Keung came to HKUST in 1993 as Visiting Professor in the Department of Electronic and Computer Engineering after working at the University of California, Berkeley, as Director of the Microfabrication Laboratory from 1984-1993, and Vice-Chairman of the Department of Electrical Engineering and Computer Sciences from 1991-1993. He served as Dean of the HKUST School of Engineering from 1995-2000 and in 2002 received the prestigious IEEE Solid-State Circuits Award. He has since become an innovator and angel investor in China’s chip industry and is a Professor Emeritus at HKUST. In 2024, Prof. Ko was awarded a HKUST Honorary Fellowship in recognition of his long-standing service and commitment to the University’s development.

Prof. Philip CHAN Ching-Ho joined the School of Engineering in 1991 as a founding member. He served as Head of the School of Engineering’s Electrical and Electronic Engineering Department from 1995-2002 and Dean of the School from 2003-09. He was Director of the Nanosystem Fabrication Facility from 1997-2003. From 2010-20, he held the positions of Deputy President and Provost at Hong Kong Polytechnic University. He became Professor Emeritus in HKUST’s Department of Electronic and Computer Engineering in 2010.

Electronic and Computer Engineering (ECE) drives computation, energy, information, and communications technologies that are at the core of a vibrant, interconnected global economy. It is the innovation engine behind 5/6G wireless networks, robotics, Internet of Things (IoT), micro-displays for augmented/virtual reality, power systems for electric vehicles and data centers, and artificial intelligence running on integrated circuits fabricated on semiconductor chips, all of which have fundamentally impacted our society. By constantly adapting to an ever-changing world, electronic and computer engineers turn challenges into possibilities.

香港科技大學（科大）工學院的研究團隊研發出創新磁力驅動平台，僅需一個步驟，便可製作類似精子結構（類精子）的微型機械人，在精準藥物輸送應用上具備優秀的活動能力和高效性能。團隊突破傳統微流控裝置無法處理精密3D結構的限制，成功簡化這些微型機械人的製作過程，有望將這項技術更廣泛地應用於生物醫學領域。 這種類精子「微型機械人（又稱為微游動器）」主要用作在人體內複雜的環境穿梭，幫助精準藥物輸送及微創手術。與傳統的微流控技術相比，類精子微型機械人在液體環境的游動效率較高，但要大量製造，並實現高效驅動和可控藥物釋放一直是個難題。 科大電子及計算機工程學系副教授申亞京領導的研究團隊受鰩魚精子的活動機制所啟發，開發出一部利用外在磁場驅動的漩渦湍流輔助微流控（VTAM）平台，能以一步到位的方法製成類精子微型機械人。這些新設計的類精子微游動器具有可控制推進的靈活尾部及有效載藥的核殼頭部，成功在不同黏度的流體環境中達至高效推進。 申教授表示：「VTAM平台成功以便捷的方法製造複雜的3D多形態結構，實現傳統層流設備無法做到的技術。為了實踐應用，我們致力進一步優化製造過程，以確保微游動器的一致性和穩定性。我們亦期望能進行體內測試，驗證這些微游動器在臨床環境中的實際效果。」 團隊研發的突破性VTAM平台結合了傳統十字形微流控晶片和旋轉磁力攪拌器所形成的漩渦容器。微流控晶片產生的磁性藻酸鹽液滴，通過毛細管轉移到氯化鈣溶液漩渦容器。這些液滴在漩渦流的作用下爆裂，令其內部的磁性藻酸鹽溶液暴露，並被漩渦流抽出，形成類精子的不對稱結構。在抽出尾部後，由於與氯化鈣溶液中的鈣離子發生交聯反應，微游動器便能在幾毫秒內凝固成形。通過此方法製成的微游動器具有可生物降解的核殼頭部和柔軟尾部，其形態亦可透過渦流轉速和溶液濃度進行調節。 為了進一步提高這些新型微游動器的藥物輸送性能，研究團隊在其表面塗上一層酸鹼性敏感膜，讓微游動器能在不同酸鹼值的環境下均達到緩慢並受控的藥物釋放效果。研究證實在不同環境條件下，有塗上該薄膜的微游動器表現出色，藥物釋放效果亦顯著高於未塗上該薄膜的微游動器。研究團隊其後將微游動器導入生物體模擬環境，並在特定位置釋放藥物，進一步印證這種新型微游動機械人在生物醫學上極具應用潛力。

香港科技大學（科大）工學院的研究團隊最近成功研發了一個新型人工複眼，不僅於小範圍區域的靈敏度較市場產品高出兩倍以上，成本亦更低。新技術有望革新機械人視覺系統發展，並可提升機械人的導航、感知及決策等能力，為人機協作開拓更大的商業應用與發展潛力。 這個創新系統模仿生物複眼的視覺功能，應用範圍極廣，例如可以配合無人機，協助提升其於灌溉，或災難事故現場偵測搜救等工作的效率和精準度。而高靈敏的人工複眼亦能更廣泛及準確地偵測並連結毗鄰的機械人，促進機械人或無人機群的合作。長遠而言，人工複眼技術將能有效提升及改善無人駕駛的安全性，亦可加快智能化交通系統的應用，推動智慧城市發展。 新型複眼的研發由科大電子及計算機工程學系和化學及生物工程學系講座教授范智勇及其研究團隊領導，標誌著仿生視覺系統領域上的重大進展。一直以來，機械人專家參照昆蟲複眼這種具有廣闊視野和動態捕捉功能的特性，利用可變形的電子設備，為機械人製造人工複眼。然而，基於變形過程的複雜性和不穩定性、幾何形狀的限制，以及光學元件與探測器單元之間潛在的不匹配狀況等技術問題，透過這種方法製造的複眼系統，較難整合到如機械人或無人機等自主平台。