新闻及香港科大故事

由香港科技大学（科大）物理系曹圭鹏教授领导的国际物理学家团队，最近在研究中首次在二维偶极超冷原子气体中观测到BKT相变，这项突破性研究对理解二维超流体在长程各向异性相互作用下的表现立下了新的里程碑。 在传统三维世界中，由冰融化成水这类相变一般都遵循对称性自发破缺规律。但早于1970年代便有前沿研究估计，二维系统中可能会发生一种独特的拓扑相变——Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）相变，这种机制中涡旋─反涡旋对的配对驱动超流性形成，而无需传统对称性破缺，这种相变过程强烈依赖相互作用。自此，这现象主要在具有短程各向同性接触相互作用的各种量子系统中进行研究。 与传统超冷气体中的接触相互作用不同，偶极相互作用能够跨越整个系统，产生丰富的集体行为。研究团队通过实验证明了偶极相互作用如何改变BKT相变的临界参数。 「偶极相互作用为量子多体现象带来了新的维度。」领导该研究的曹教授解释道：「从微观角度看，这种相互作用具有方性和长程性，意味着粒子即使相隔较远仍能相互『感知』。 这挑战了我们对低维系统中有序态如何涌现的固有认知。」研究团队的观察指出，偶极气体的二维超流相变点仍遵循BKT相变，但依赖于相互作用的相变点会因偶极矩与平面法线方向的相对角度而发生偏移。 论文第一作者之一及曹教授的毕业生何逸飞补充道：「二维偶极系统是探索奇异量子相的理想平台。即使在中等强度的偶极相互作用下，当所有偶极子都指向平面内时，我们也在二维偶极超流体中观测到了独特的非局域效应和各向异性的密度之间的关联。未来通过进一步增强偶极相互作用强度，我们将有望观测到低维系统中更丰富的自发形成结构。」

由香港科技大学（科大）领导、多所大学共同参与的「香港生成式人工智能研发中心」（HKGAI）于「香港国际创科展2025」中，以「香港市民的好陪伴」为主题，展示人工智能如何深度融入市民日常生活。  获香港特区政府的InnoHK创新香港研发平台资助下，HKGAI 在去年展览后，进一步强化实际场景的落地能力，应用越来越广泛。今年初，HKGAI发布了港产最新大模型HKGAI V1，在「香港国际创科展2025」上展示了多个基于HKGAI V1大模型自主研发的人工智能科研项目，包括： 「港话通」：市民可通过手机端与「港话通」实时互动，轻松查询本地交通、旅游攻略、政务咨询等生活信息。该系统针对香港本土表达进行了深度优化，真正做到了「懂香港、懂市民」，为市民的日常生活提供了极大的便利。 「港法通」：针对婚姻、租赁、消费纠纷等法律问题，为市民提供专业的风险评估与解决方案。用户只需输入案情，系统即可自动生成简明易懂的法律建议，帮助市民规避潜在风险，让法律服务变得更加触手可及，为市民的权益保驾护航。 「港文通」：多功能AI写作辅助工具，专为满足跨领域多样化内容创作需求而设计，市民可结合场景化模板，扩展创意为完整文件，大幅简化写作流程，让市民能高效产出专业级成品。 「港会通」：市民可快速把握会议整体讨论内容，无需人工记录，能够自动将会议语音内容转换为文字记录，输出高度提炼总结，并生成会议纪要，提高会议记录的效率和准确性。 「港环通」：通过环境科学知识和数十万例实地环境分析案例数据，聚合实时数据，进而多维度构建关联分析，全域计算污染分布，并生成精细化环境分析报告和管控建议。 「随哼成歌」：用户仅需录制 1 分钟语音，系统即可在 2 分钟内生成个性化歌曲片段，支持粤语、英语及普通话演唱，能够精准模仿音色、创作旋律，为市民的娱乐生活增添了更多乐趣。 科大首席副校长兼HKGAI中心主任郭毅可教授表示：“「我们正以先进的人工智能大模型技术为根基，打造多款AI 工具，让它们真正成为香港市民的好陪伴。我们希望HKGAI V1不仅在香港市民的日常生活中提供便利，更能助力香港迈向全面AI化的国际创新枢纽。」”

香港科技大学（科大）于第五十届日内瓦国际发明展再创辉煌。37支参展队伍共夺得38个奖项，包括两个特别大奖、22个金奖 （其中7个为评审团嘉许金奖）、以及多个银奖和铜奖，充分展现科大在包括医疗健康、人工智能、数据科学、先进製造业、新能源技术、航天工程等不同范畴的领先地位。科大今年的获奖数目冠绝往年，再度创下历史佳绩，并领先本地同侪，彰显大学于创新发明方面的领先地位。 在众多获奖项目中，科大机械及航空航天工程学系孙庆平教授领导的团队，获颁特别大奖「Prize of the Technical University of Cluj-Napoca – Romania」以及「评判特别嘉许金奖」，其零温室气体弹卡製冰机发明，如取代现时所有商用雪柜，每年预计可减少全球约 650 万吨二氧化碳气体排放。另一队荣获特别大奖「Swiss Automobile Club Prize – ACS」以及一项金奖的队伍，则由科大计算机科学及工程学系毕业生、现职科大（广州）人工智能学域助理教授刘浩所领导，团队将大语言模型应用于智能交通灯控制系统，整合即时交通数据，以改善整个城市的交通流量。 今年，不少参展项目均由科大与政府及业界伙伴共同开发，尽显科大具能力转化科研成果贡献社会。这些跨领域、跨学科的研发，旨在以坚实的科研基础，为全球包括医疗健康、气象预测、交通车流控制、汽车与机械人、洪水预警及乘客出行模式等不同领域所面对的挑战，提供实际解决方案。当中三个研究项目由具海外研究团队参与的两个科大InnoHK创新香港研发平台﹕「智能晶片与系统研发中心（ACCESS）」及「香港生成式人工智能研发中心（HKGAI）」所领导。 

香港科技大学（科大）电子及计算机工程学系副教授申亚京领导的团队，近日成功结合人工智能及机械人技术，研发出三款突破性的智能医疗器械，分别适用于诊疗监测、手术辅助及术后复康，旨在辅助医生解决目前诊疗过程中所遇到的困难，优化程序及提高效率，促进智慧医疗的发展。目前，团队正积极与公私营机构、产业及投资者探讨合作，推动项目的临床应用及转化落地。AI手部触觉交互系统PhyTac：人类的双手拥有高度密集的神经分布，具备细腻的触感及灵巧的控制能力，然而，当手部神经、肌肉或关节处受到压迫或发生病变时，或会出现功能丧失、麻痹或针刺感等症状，特别是脑中风后，不少患者会经历手部动作障碍，及早发现和准确地诊断这些病症的严重程度，有助减低对患者日常生活的困扰。然而，现时手部功能的评估一般依赖医生透过观察患者的动作，并结合经验作诊断。有见及此，申教授的团队开发了一个AI手部触觉交互系统PhyTac，这个呈圆锥状的装置设有多达368个感应单元，可精准对应手部各个发力点。患者只需手握装置尝试发力，医生便可即时在AI系统中对应手部位置的发力点，有助医生能快速监测患者的康复过程，更可配合VR虚拟实境技术设计游戏，让病人利用装置进行复康训练，从而制定合适的复健方案。是次研发的技术突破之处，在于团队首创以植物「螺旋芦荟」的结构为灵感作设计，与一般芦荟不同，「螺旋芦荟」叶片呈三角形，以其对称及五尖的螺旋状纹见称，能够避免叶子互相遮挡，从而摄取阳光。受此启发，团队运用螺旋状纹设计PhyTac，显著提升感应器的密度之余，亦大大提升装置的传感范围，使装置能够准确反映手部力度，准确率高达97.7%。团队亦正积极与医院管理局社区复康中心探讨合作，研究于中心内应用PhyTac技术帮助病人。

假如登山者在西贡偏远山径突然中暑晕倒，以往可能需等候近一小时才获得救援，现在香港研发了一套创新的无人机运送系统，只需几分钟便能穿越蜿蜒山路，把救生医疗物资「速递」到患者身旁。这并非遥远的未来憧憬，而是香港现正构筑的城市蓝图。 无人机已经成为全球城市的新宠，利用小型无人机及先进空中运输系统，能全方位提升城市交通、物流、紧急救援的速度，甚至上演壮观的无人机表演，与众同乐。中国内地预测，低空经济可望在2030年前达到两万亿元人民币的经济规模，改写市民的日常生活模式。 香港也正迎头赶上这股低空经济的浪潮，香港科技大学（科大）新成立的低空经济研究中心，致力将这片领空推向新的高度。 中心主任兼计算器科学及工程学系李默教授正是科大推动低空经济研究的领军人物，他率领团队研发一套名为「AeroRelief」的崭新救援运送系统，利用先进空中运输技术提供全自动化、一站式的紧急救援服务。这套系统能透过人工智能精准分析求救通话，自动装载医疗物品，如自动心脏除颤器及医药用注射笔等，并将物资直接送到患者手中。此系统建基于大型语言模型等尖端科技，能自动判断求救人士所需的救援物资和设备，规划最佳运送路线，并实时追踪飞行状况。 这项研发对登山爱好者及偏远居民来说，意义重大。在生死一线的危急关头，每秒钟都性命攸关，例如中暑、心脏病和严重过敏等紧急情况，病情可以急转直下，因此必须把握前15分钟黄金救援时间。 李教授表示︰「由科大飞到西贡万宜水库只需10分钟，开车却要50分钟，相信无人机紧急救援运送服务可及时到位，抢救生命。」  

香港科技大学（港科大）的研究团队开发了一项突破性的人工智能（AI）辅助3D食品打印技术，将3D打印与红外烹饪相结合，为更安全、高效且美观的食品生产开辟了新途径。 传统的3D食品打印方法通常需要额外的后处理步骤，这不仅可能导致食品成分不理想、形状不完美，还可能带来存在微生物污染的风险。为解决这些问题，港科大综合系统与设计学部的研究团队成功开发了一套AI增强系统，创新性地将挤压打印技术与同步红外加热功能相结合，实现复杂淀粉基食品的即时烹饪。通过采用石墨烯加热器，研究团队能够精确控制烹饪过程，确保淀粉基食品保持其预期的形状和质量。 系统还整合了AI辅助设计功能，通过生成算法和Python程序，能够轻松创建制作复杂的食品图案。借助AI技术，即使是计算机新手也能快速上手，参与设计过程。 这项研究不仅解决了食品形状保持和微生物污染等技术难题，还为精准营养定制开辟了新的可能性，尤其为吞咽困难患者等有特殊饮食需求的人群提供了切实可行的解决方案。从优化养老院和中央厨房的餐食定制效率，到满足个性化营养需求，再到为餐饮行业打造创意烹饪体验，这项技术展现了其广泛的应用潜力，为食品制造领域带来了革命性的突破。 领导该研究团队的综合系统与设计学部助理教授李桂君表示：“这项创新技术有望简化食品生产流程、提升食品品质，并精准满足个人偏好，从而彻底改变食品在多种场景中的制备与服务模式，为未来个性化且兼具视觉吸引力的食品创作开辟更广阔的前景。” 李桂君教授补充道：“我们对这项技术的潜力充满期待，它能够以高效且易于操作的方式提供定制化、安全且美味的食品。这标志着我们在食品创造领域迈出了重要的一步。” 该论文的第一作者、港科大博士生李港慧说：“我们通过技术与烹饪创意的有机结合，重新构想了3D食品打印的可能性。我们先进的集成3D食品打印技术有望彻底革新个性化食品的创造方式。”

由香港科技大学（科大）生命科学部和化学及生物工程学系刘凯教授领导的研究团队，成功开发了一种颅内橄榄顶盖前核（OPN）前视神经束损伤模型（pre-OPN OTI），并揭示了重塑受损中枢神经系统功能性环路的关键机制，为神经创伤以及神经退行性疾病的精准治疗提供了崭新方向。 成年哺乳动物的中枢神经系统（CNS）一旦损伤，其自我修复能力较低，主要原因在于损伤后神经轴突无法再生，亦无法与目标神经元重建功能性连接。目前的研究多聚焦在增强轴突再生能力，但仅有少数模型能在完全性损伤后实现功能性连接，而且重建功能性连接机制仍不明确。为此，刘凯教授的团队展开相关研究，成功开发了颅内橄榄顶盖前核前视神经束损伤模型，该研究结果于2025年3月在《Nature Communications》上发表，题为「Functional optic tract rewiring via subtype- and target-specific axonal regeneration and presynaptic activity enhancement」。 该模型通过显微手术在小鼠外侧膝状体（LGN）与OPN间施加机械压力，精确地使小鼠视网膜神经节细胞（RGCs）轴突受到损伤。相较于传统模型，该模型有几个显著优势──无需移除皮层组织，手术时间缩短；损伤位点距离靶核团OPN接近，便于研究靶向轴突再生；利用瞳孔光反射（PLR）作为功能恢复指标，实现定量评估；RGCs存活率高，可作长期观察。研究透过完全丧失PLR以证实损伤的完整性（因PLR由内在光敏视网膜神经节细胞ipRGCs经OPN环路介导），并通过瞳孔收缩定量监测功能恢复进程。