新聞及香港科大故事

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。 「偶極相互作用為量子多體現象帶來了新的維度。」領導該研究的曹教授解釋道：「從微觀角度看，這種相互作用具有方性和長程性，意味著粒子即使相隔較遠仍能相互『感知』。這挑戰了我們對低維系統中有序態如何湧現的固有認知。」研究團隊的觀察指出，偶極氣體的二維超流相變點仍遵循BKT相變，但依賴於相互作用的相變點會因偶極矩與平面法線方向的相對角度而發生偏移。 論文第一作者之一及曹教授的畢業生何逸飛補充道：「二維偶極系統是探索奇異量子相的理想平台。即使在中等強度的偶極相互作用下，當所有偶極子都指向平面內時，我們也在二維偶極超流體中觀測到了獨特的非局域效應和各向異性的密度之間的關聯。未來通過進一步增強偶極相互作用強度，我們將有望觀測到低維系統中更豐富的自發形成結構。」

由香港科技大學（科大）領導、多所大學共同參與的「香港生成式人工智能研發中心」（HKGAI）於「香港國際創科展2025」中，以「香港市民的好陪伴」為主題，展示人工智能如何深度融入市民日常生活。  獲香港特區政府的InnoHK創新香港研發平台資助下，HKGAI 在去年展覽後，進一步強化實際場景的落地能力，應用越來越廣泛。今年初，HKGAI發佈了港產最新大模型HKGAI V1，在「香港國際創科展2025」上展示了多個基於HKGAI V1大模型自主研發的人工智能科研項目，包括： 「港話通」：市民可通過手機端與「港話通」實時互動，輕鬆查詢本地交通、旅遊攻略、政務咨詢等生活信息。該系統針對香港本土表達進行了深度優化，真正做到了「懂香港、懂市民」，為市民的日常生活提供了極大的便利。 「港法通」：針對婚姻、租賃、消費糾紛等法律問題，為市民提供專業的風險評估與解決方案。用戶只需輸入案情，系統即可自動生成簡明易懂的法律建議，幫助市民規避潛在風險，讓法律服務變得更加觸手可及，為市民的權益保駕護航。 「港文通」：多功能AI寫作輔助工具，專為滿足跨領域多樣化內容創作需求而設計，市民可結合場景化模板，擴展創意為完整文件，大幅簡化寫作流程，讓市民能高效產出專業級成品。 「港會通」：市民可快速把握會議整體討論內容，無需人工記錄，能夠自動將會議語音內容轉換為文字記錄，輸出高度提煉總結，並生成會議紀要，提高會議記錄的效率和準確性。 「港環通」：通過環境科學知識和數十萬例實地環境分析案例數據，聚合實時數據，進而多維度構建關聯分析，全域計算污染分布，並生成精細化環境分析報告和管控建議。 「隨哼成歌」：用戶僅需錄制 1 分鐘語音，系統即可在 2 分鐘內生成個性化歌曲片段，支持粵語、英語及普通話演唱，能夠精准模仿音色、創作旋律，為市民的娛樂生活增添了更多樂趣。 科大首席副校長兼HKGAI中心主任郭毅可教授表示：「我們正以先進的人工智能大模型技術為根基，打造多款AI 工具，讓它們真正成為香港市民的好陪伴。我們希望HKGAI V1不僅在香港市民的日常生活中提供便利，更能助力香港邁向全面AI化的國際創新樞紐。」

香港科技大學（科大）於第五十屆日內瓦國際發明展再創輝煌。37支參展隊伍共奪得38個獎項，包括兩個特別大獎、22個金獎 (其中7個為評審團嘉許金獎)、以及多個銀獎和銅獎，充分展現科大在包括醫療健康、人工智能、數據科學、先進製造業、新能源技術、航天工程等不同範疇的領先地位。科大今年的獲獎數目冠絕往年，再度創下歷史佳績，並領先本地同儕，彰顯大學於創新發明方面的領先地位。 在眾多獲獎項目中，科大機械及航空航天工程學系孫慶平教授領導的團隊，獲頒特別大獎「Prize of the Technical University of Cluj-Napoca – Romania」以及「評判特別嘉許金獎」，其零溫室氣體彈卡製冰機發明，如取代現時所有商用雪櫃，每年預計可減少全球約 650 萬噸二氧化碳氣體排放。另一隊榮獲特別大獎「Swiss Automobile Club Prize – ACS」以及一項金獎的隊伍，則由科大計算機科學及工程學系畢業生、現職科大（廣州）人工智能學域助理教授劉浩所領導，團隊將大語言模型應用於智能交通燈控制系統，整合即時交通數據，以改善整個城市的交通流量。 今年，不少參展項目均由科大與政府及業界夥伴共同開發，盡顯科大具能力轉化科研成果貢獻社會。這些跨領域、跨學科的研發，旨在以堅實的科研基礎，為全球包括醫療健康、氣象預測、交通車流控制、汽車與機械人、洪水預警及乘客出行模式等不同領域所面對的挑戰，提供實際解決方案。當中三個研究項目由具海外研究團隊參與的兩個科大InnoHK創新香港研發平台﹕「智能晶片與系統研發中心（ACCESS）」及「香港生成式人工智能研發中心（HKGAI）」所領導。 

香港科技大學（科大）電子及計算機工程學系副教授申亞京領導的團隊，近日成功結合人工智能及機械人技術，研發出三款突破性的智能醫療器械，分別適用於診療監測、手術輔助及術後復康，旨在輔助醫生解決目前診療過程中所遇到的困難，優化程序及提高效率，促進智慧醫療的發展。目前，團隊正積極與公私營機構、産業及投資者探討合作，推動項目的臨床應用及轉化落地。AI手部觸覺交互系統PhyTac：人類的雙手擁有高度密集的神經分布，具備細膩的觸感及靈巧的控制能力，然而，當手部神經、肌肉或關節處受到壓迫或發生病變時，或會出現功能喪失、麻痺或針刺感等症狀，特別是腦中風後，不少患者會經歷手部動作障礙，及早發現和準確地診斷這些病症的嚴重程度，有助減低對患者日常生活的困擾。然而，現時手部功能的評估一般依賴醫生透過觀察患者的動作，並結合經驗作診斷。有見及此，申教授的團隊開發一個AI手部觸覺交互系統PhyTac，這個呈圓錐型狀的裝置設有多達368個感應單元，可精準對應手部各個發力點。患者只需手握裝置嘗試發力，醫生便可即時在AI系統中對應手部位置的發力點，有助醫生能快速監測患者的康復過程，更可配合VR虛擬實境技術設計遊戲，讓病人利用裝置進行復康訓練，從而制定合適的復健方案。是次研發的技術突破之處，在於團隊首創以植物「螺旋蘆薈」的結構為靈感作設計，與一般蘆薈不同，「螺旋蘆薈」葉片呈三角形，以其對稱及五尖的螺旋狀紋見稱，能夠避免葉子互相遮擋，從而攝取陽光。受此啟發，團隊運用螺旋狀紋設計PhyTac，顯著提升感應器的密度之餘，亦大大提升裝置的傳感範圍，使裝置能夠準確反映手部力度，準確率高達97.7%。團隊亦正積極與醫院管理局社區復康中心探討合作，研究於中心內應用PhyTac技術幫助病人。

假如登山者在西貢偏遠山徑突然中暑暈倒，以往可能需等候近一小時才獲得救援，現在香港研發了一套創新的無人機運送系統，只消幾分鐘便能穿越蜿蜒山路，把救生醫療物資「速遞」到患者身旁。這並非遙遠的未來憧憬，而是香港現正構築的城市藍圖。 無人機已經成為全球城市的新寵，利用小型無人機及先進空中運輸系統，能全方位提升城市交通、物流、緊急救援的速度，甚至上演壯觀的無人機表演，與眾同樂。中國內地預測，低空經濟可望在2030年前達到兩萬億元人民幣的經濟規模，改寫市民的日常生活模式。 香港也正迎頭趕上這股低空經濟的浪潮，香港科技大學（科大）新成立的低空經濟研究中心，致力將這片領空推向新的高度。 中心主任兼計算機科學及工程學系李默教授正是科大推動低空經濟研究的領軍人物，他率領團隊研發一套名為「AeroRelief」的嶄新救援運送系統，利用先進空中運輸技術提供全自動化、一站式的緊急救援服務。這套系統能透過人工智能精準分析求救通話，自動裝載醫療物品，如自動心臟除顫器及醫藥用注射筆等，並將物資直接送到患者手中。此系統建基於大型語言模型等尖端科技，能自動判斷求救人士所需的救援物資和設備，規劃最佳運送路線，並即時追蹤飛行狀況。 這項研發對登山愛好者及偏遠居民來說，意義重大。在生死一線的危急關頭，每秒鐘都性命攸關，例如中暑、心臟病和嚴重過敏等緊急情況，病情可以急轉直下，因此必須把握頭15分鐘黃金救援時間。  李教授表示︰「由科大飛到西貢萬宜水庫只需10分鐘，開車卻要50分鐘，相信無人機緊急救援運送服務可及時到位，搶救生命。」  

香港科技大學（港科大）的研究團隊開發了一項突破性的人工智能（AI）輔助3D食品打印技術，將3D打印與紅外烹飪相結合，為更安全、高效且美觀的食品生產開闢了新途徑。 傳統的3D食品打印方法通常需要額外的後處理步驟，這不僅可能導致食品成分不理想、形狀不完美，還可能帶來存在微生物污染的風險。 為解決這些問題，港科大綜合系統與設計學部的研究團隊成功開發了一套AI增強系統，創新性地將擠壓打印技術與同步紅外加熱功能相結合，實現複雜澱粉基食品的即時烹飪。 通過採用石墨烯加熱器，研究團隊能夠精確控制烹飪過程，確保澱粉基食品保持其預期的形狀和質量。 系統還整合了AI輔助設計功能，通過生成演算法和Python程式，能夠輕鬆創建製作複雜的食品圖案。 借助AI技術，即使是電腦新手也能快速上手，參與設計過程。 這項研究不僅解決了食品形狀保持和微生物污染等技術難題，還為精準營養定製開闢了新的可能性，尤其為吞咽困難患者等有特殊飲食需求的人群提供了切實可行的解決方案。 從優化養老院和中央廚房的餐食定製效率，到滿足個人化營養需求，再到為餐飲行業打造創意烹飪體驗，這項技術展現了其廣泛的應用潛力，為食品製造領域帶來了革命性的突破。 領導該研究團隊的綜合系統與設計學部助理教授李桂君表示：「這項創新技術有望簡化食品生產流程、提升食品品質，並精準滿足個人偏好，從而徹底改變食品在多種場景中的製備與服務模式，為未來個人化且兼具視覺吸引力的食品創作開闢更廣闊的前景。 」 李桂君教授補充道：「我們對這項技術的潛力充滿期待，它能夠以高效且易於操作的方式提供定製化、安全且美味的食品。 這標誌著我們在食品創造領域邁出了重要的一步。 」 該論文的第一作者、港科大博士生李港慧說：「我們通過技術與烹飪創意的有機結合，重新構想了3D食品打印的可能性。 我們先進的集成3D食品打印技術有望徹底革新個人化食品的創造方式。 」

由香港科技大學（科大）生命科學部和化學及生物工程學系劉凱教授領導的研究團隊，成功開發了一種顱內橄欖頂蓋前核（OPN）前視神經束損傷模型（pre-OPN OTI），並揭示了重塑受損中樞神經系統功能性環路的關鍵機制，為神經創傷以及神經退行性疾病的精準治療提供了嶄新方向。 成年哺乳動物的中樞神經系統（CNS）一旦損傷，其自我修復能力較低，主要原因在於損傷後神經軸突無法再生，亦無法與目標神經元重建功能性連接。目前的研究多聚焦在增強軸突再生能力，但僅有少數模型能在完全性損傷後實現功能性連接，而且重建功能性連接機制仍不明確。為此，劉凱教授的團隊展開相關研究，成功開發了顱內橄欖頂蓋前核前視神經束損傷模型，該研究結果於2025年3月在《Nature Communications》上發表，題為「Functional optic tract rewiring via subtype- and target-specific axonal regeneration and presynaptic activity enhancement」。 該模型通過顯微手術在小鼠外側膝狀體（LGN）與OPN間施加機械壓力，精確地使小鼠視網膜神經節細胞（RGCs）軸突受到損傷。相較於傳統模型，該模型有幾個顯著優勢──無需移除皮層組織，手術時間縮短；損傷位點距離靶核團OPN接近，便於研究靶向軸突再生；利用瞳孔光反射（PLR）作為功能恢復指標，實現定量評估；RGCs存活率高，可作長期觀察。研究透過完全喪失PLR以證實損傷的完整性（因PLR由內在光敏視網膜神經節細胞ipRGCs經OPN環路介導），並通過瞳孔收縮定量監測功能恢復進程。