香港科技大學（科大）工學院研究團隊成功研發了一種革命性的計算框架，深化了科學界對土壤、沙粒和藥物粉末等顆粒材料動力學的理解。此突破性模型能透過綜合分析水、空氣及粒子間的相互物理作用，準確預測山泥傾瀉，改善農業灌溉及石油抽取系統，並有助提升食物和藥物的製造流程。

預測顆粒材料動力的挑戰

固體顆粒材料（如：土壤、沙子，以及製藥和食品生產中使用的粉末）的流動，是支配許多自然環境與工業過程的基本機制。理解這些顆粒與周邊流體（如水、空氣）的互動關係，對預測土壤崩塌或流體滲漏等狀況至關重要。然而，現存模型在捕捉這些相互作用，尤其是當這些物質處於「不完全飽和狀態」，因而牽涉到毛細吸力、黏滯力等複雜的計算因素在內時，要精準預測這些狀況極為困難。

香港科技大學（科大）工學院研究團隊成功研發了一種革命性的計算框架，深化了科學界對土壤、沙粒和藥物粉末等顆粒材料動力學的理解。此突破性模型能透過綜合分析水、空氣及粒子間的相互物理作用，準確預測山泥傾瀉，改善農業灌溉及石油抽取系統，並有助提升食物和藥物的製造流程。

預測顆粒材料動力的挑戰
固體顆粒材料（如：土壤、沙子，以及製藥和食品生產中使用的粉末）的流動，是支配許多自然環境與工業過程的基本機制。理解這些顆粒與周邊流體（如水、空氣）的互動關係，對預測土壤崩塌或流體滲漏等狀況至關重要。然而，現存模型在捕捉這些相互作用，尤其是當這些物質處於「不完全飽和狀態」，因而牽涉到毛細吸力、黏滯力等複雜的計算因素在內時，要精準預測這些狀況極為困難。

PUA-DEM革新顆粒模型範式
為應對這些挑戰，科大土木及環境工程學系的趙吉東教授及其團隊研發了「孔隙單元體 – 離散元模型」（簡稱PUA-DEM模型）。有別於傳統模型多採用過度簡化的單向流固耦合分析（如僅考慮流體對固體的單向影響等），PUA-DEM模型能綜合計算顆粒、空氣和水之間的物理交互動態，透過多向耦合分析，精準捕捉固體及流體的移動，並能準確模擬顆粒在不同飽和狀態 (從完全濕透至完全乾燥的情況)下，壓力釋放程度的變化。

香港科技大學（科大）物理學系助理教授宋雪洋教授榮獲2025年「裘槎麥德華前瞻科研大獎」，表彰她在凝聚態物理學的突破性研究。她的研究有望設計出高效導電或導熱的材料，革新能源技術。宋教授將獲裘槎基金會頒發500萬港元研究資金，以支持其研究。

「裘槎麥德華前瞻科研大獎」是裘槎基金會最頂尖的獎項之一，旨在培育香港科研界的明日之星，獲頒授此榮譽的學者需擁有卓越的博士研究工作、國際競爭力的研究成果，且對所屬的研究領域有重大貢獻。

解密量子世界   推進可持續未來

宋雪洋教授的研究聚焦「解密」量子材料，這些物質具超導體特性及粒子出現分數化行為，她專注在研究阻挫量子磁體、分數量子霍爾狀態及奇異超導態等量子材料，探討分數化與規範結構等新興物理現象。她的研究運用對稱性、反常現象及拓撲學等尖端框架，解析先進材料（尤其是二維系統，如轉角系統）的物理特性與相變過程。透過結合理論、解析模型與計算模擬工具，她將基礎物理結合實際應用，包括高效能材料與新型器件。

香港科技大學（科大）物理學系助理教授宋雪洋教授榮獲2025年「裘槎麥德華前瞻科研大獎」，表彰她在凝聚態物理學的突破性研究。她的研究有望設計出高效導電或導熱的材料，革新能源技術。宋教授將獲裘槎基金會頒發500萬港元研究資金，以支持其研究。

「裘槎麥德華前瞻科研大獎」是裘槎基金會最頂尖的獎項之一，旨在培育香港科研界的明日之星，獲頒授此榮譽的學者需擁有卓越的博士研究工作、國際競爭力的研究成果，且對所屬的研究領域有重大貢獻。

解密量子世界   推進可持續未來
宋雪洋教授的研究聚焦「解密」量子材料，這些物質具超導體特性及粒子出現分數化行為，她專注在研究阻挫量子磁體、分數量子霍爾狀態及奇異超導態等量子材料，探討分數化與規範結構等新興物理現象。她的研究運用對稱性、反常現象及拓撲學等尖端框架，解析先進材料（尤其是二維系統，如轉角系統）的物理特性與相變過程。透過過結合理論、解析模型與計算模擬工具，她將基礎物理結合實際應用，包括高效能材料與新型器件。

由香港科技大學（科大）物理系曹圭鵬教授領導的國際物理學家團隊，最近在研究中首次在二維偶極超冷原子氣體中觀測到BKT相變，這項突破性研究對理解二維超流體在長程各向異性相互作用下的表現立下了新的里程碑。

在傳統三維世界中，由冰融化成水這類相變一般都遵循對稱性自發破缺規律。但早於1970年代便有前沿研究估計，二維系統中可能會發生一種獨特的拓撲相變——Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相變，這種機制中渦旋 ─ 反渦旋對的配對驅動超流性形成，而無需傳統對稱性破缺，這種相變過程強烈依賴相互作用。自此，這現象主要在具有短程各向同性接觸相互作用的各種量子系統中進行研究。

與傳統超冷氣體中的接觸相互作用不同，偶極相互作用能夠跨越整個系統，產生豐富的集體行為。研究團隊通過實驗證明了偶極相互作用如何改變BKT相變的臨界參數。

由香港科技大學（科大）物理系曹圭鵬教授領導的國際物理學家團隊，最近在研究中首次在二維偶極超冷原子氣體中觀測到BKT相變，這項突破性研究對理解二維超流體在長程各向異性相互作用下的表現立下了新的里程碑。

在傳統三維世界中，由冰融化成水這類相變一般都遵循對稱性自發破缺規律。但早於1970年代便有前沿研究估計，二維系統中可能會發生一種獨特的拓撲相變——Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相變，這種機制中渦旋 ─ 反渦旋對的配對驅動超流性形成，而無需傳統對稱性破缺，這種相變過程強烈依賴相互作用。自此，這現象主要在具有短程各向同性接觸相互作用的各種量子系統中進行研究。

與傳統超冷氣體中的接觸相互作用不同，偶極相互作用能夠跨越整個系統，產生豐富的集體行為。研究團隊通過實驗證明了偶極相互作用如何改變BKT相變的臨界參數。

香港科技大學（科大）近日邀得三名諾貝爾獎得主，與近200名師生和嘉賓作現場交流。活動同時吸引了約2,000名來自內地各個高等院校的線上觀眾參與，彰顯科大在推動跨學科創新，以及連結本地科研社群與全球思想領袖方面的努力。

作為今年「香港世界青年科學大會」暨「香江諾貝論壇」的主題活動，這場名為「我與科學家在一起：諾貝爾獎得主走進科大」的活動於4月14日舉行，由科大與香港北京高校校友聯盟(京校聯) 合辦。三位享譽國際的諾貝爾獎得主分享了他們的真知灼見：

香港科技大學（科大）近日邀得三名諾貝爾獎得主，與近200名師生和嘉賓作現場交流。活動同時吸引了約2,000名來自內地各個高等院校的線上觀眾參與，彰顯科大在推動跨學科創新，以及連結本地科研社群與全球思想領袖方面的努力。

作為今年「香港世界青年科學大會」暨「香江諾貝論壇」的主題活動，這場名為「我與科學家在一起：諾貝爾獎得主走進科大」的活動於4月14日舉行，由科大與香港北京高校校友聯盟(京校聯) 合辦。三位享譽國際的諾貝爾獎得主分享了他們的真知灼見：

•    May-Britt MOSER教授：2014年諾貝爾生理與醫學獎得主，以發現大腦空間導航系統中的網格細胞聞名
•    Konstantin NOVOSELOV教授： 2010年諾貝爾物理學獎得主，因石墨烯和二維材料的卓越研究獲獎 
•    Didier QUELOZ教授：2019年諾貝爾物理學獎得主，因首次發現一顆圍繞類太陽恆星的系外行星而改寫了天文學史

這三位頂尖科學家分享了他們的科研歷程以及對未來科學突破的展望，同時強調好奇心驅動研究的重要性。

香港科技大學（科大）學者聯同世界各地研究人員一同參與的研究項目，榮獲被譽為「科學界奧斯卡」的2025年基礎物理突破獎。該獲嘉許的項目為歐洲核子研究組織（CERN）旗下的超環面儀器（ATLAS） 合作組，而科大團隊參與了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理標準模型的新物理探索工作，為該研究作出了重要貢獻。是次獲獎不僅表彰ATLAS 合作組在大型強子對撞機上進行突破性的高能量粒子碰撞研究，亦同時印證科大研究人員過去十年來，致力於研究創新的成果。

突破獎是全球最大的科學獎項之一，由Google聯合創始人謝爾蓋·布林（Sergey Brin）和Meta聯合創始人馬克·朱克伯格（Mark Zuckerberg）等科技界重量級人物共同創立。大會特別表彰ATLAS 合作組於粒子物理領域的重大貢獻，包括對希格斯玻色子性質的詳細測量、稀有過程（rare processes）和正反物質不對稱性（matter-antimatter asymmetry）的研究，以及在極端條件下探索自然規律。

ATLAS 合作組匯聚全球243個機構的超過6,000名科學家、學生、工程師和技術人員。自2014年加入合作組以來，由科大、香港大學和香港中文大學數十名研究人員組成的香港研究團隊，在推進對希格斯玻色子及其相互作用的理解方面發揮了關鍵作用，以助科學界解開宇宙奧秘。

香港科技大學（科大）學者聯同世界各地研究人員一同參與的研究項目，榮獲被譽為「科學界奧斯卡」的2025年基礎物理突破獎。該獲嘉許的項目為歐洲核子研究組織（CERN）旗下的超環面儀器（ATLAS） 合作組，而科大團隊參與了「上帝粒子」希格斯玻色子以及跨越粒子物理標準模型的新物理探索工作，為該研究作出了重要貢獻。是次獲獎不僅表彰ATLAS 合作組在大型強子對撞機上進行突破性的高能量粒子碰撞研究，亦同時印證科大研究人員過去十年來，致力於研究創新的成果。

突破獎是全球最大的科學獎項之一，由Google聯合創始人謝爾蓋·布林（Sergey Brin）和Meta聯合創始人馬克·朱克伯格（Mark Zuckerberg）等科技界重量級人物共同創立。大會特別表彰ATLAS 合作組於粒子物理領域的重大貢獻，包括對希格斯玻色子性質的詳細測量、稀有過程（rare processes）和正反物質不對稱性（matter-antimatter asymmetry）的研究，以及在極端條件下探索自然規律。

ATLAS 合作組匯聚全球243個機構的超過6,000名科學家、學生、工程師和技術人員。自2014年加入合作組以來，由科大、香港大學和香港中文大學數十名研究人員組成的香港研究團隊，在推進對希格斯玻色子及其相互作用的理解方面發揮了關鍵作用，以助科學界解開宇宙奧秘。