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理大科学家利用量子微型处理器晶片实现革命性分子谱模拟计算

量子模拟为科学家模拟及研究各种传统计算机难以处理的复杂系统，包括金融建模、网络安全、药物研发、人工智能及机器学习等。其中，探索分子振动谱对于理解分子设计和分析中的分子特性至为关键，然而，这一直是传统超级计算机难以有效解决的长期运算难题。虽然研究人员正努力开发模拟分子振动谱的量子计算机和算法，但受限于准确性和计算资源等问题，目前仅限于简单的分子结构。 香港理工大学（理大）的研究团队成功研发出世界首创的16位量子比特半导体微型处理器芯片，为仿真大型复杂分子谱提供了全新的解决方案，团队精心设计基于量子迭加与量子纠缠模拟方案，而传统方式则需要耗费大量的运算时间。此项研究成果已发表于《自然通讯》( Nature Communications)，题为「基于压缩真空态制备的大尺度光子网用于分子振动谱模拟」。这项尖端技术为解决复杂的量子化学问题创造条件，亦为量子计算应用带来了新的突破。 研究团队由理大电机及电子工程学系量子工程与科学讲座教授、量子技术研究院院长、杰出创科学人教授及新加坡工程院院士刘爱群教授领导，及研究论文第一作者博士后研究员朱慧慧博士主导及团队的共同努力，合作机构包括南洋理工大学、香港城市大学、北京理工大学、南方科技大学、新加坡微电子研究所及瑞典的查尔摩斯理工大学。 朱博士与团队透过实验展示了这款大规模量子微型处理器芯片的强大功能。团队利用线性光子网络及压缩真空量子光源来模拟分子振动谱。该16位量子微处理芯片是在单个芯片上制造和集成。团队还研发了一套完整系统，包括用于量子光子微型处理器芯片与控制模块的光电热封装、驱动软件及用户接口，以及可程序化的底层量子算法。开发的量子计算机系统可应用不同计算模型。 量子微型处理器可用于处理复杂任务，例如更加快捷、准确地仿真大型蛋白质结构或优化分子反应。朱博士表示：「我们的方法可以突破传统限制，实现早期的实用分子模拟，有望在相关的量子化学应用中实现量子加速。」 量子技术在材料科学、化学及凝聚体物理学等科学领域非常重要。量子微型处理器芯片是量子计算机的核心技术，为量子信息处理提供不可替代的技术方案。 该研究成果为无数实际应用打开了新的大门，包括解决分子对接问题，以及使用图形分类等量子机器学习技术。刘教授说：「我们的研究为解决实际的量子模拟技术开辟了新途径。下一步，我们将扩大微型处理器的规模，以应对更复杂的应用，造福社会。」 团队在量子技术方面取得了重大突破，成功解决了使用量子计算微型处理器进行分子谱仪模拟的难题，是微型处理器及量子计算应用发展的又一个重要里程碑。

理大创新智慧消防技术提高城市安全韧性

全球城市化趋势下高层建筑林立，人口密集，城市安全面临前所未有的挑战。应对火灾等紧急突发事故，成为提高城市管理与安全韧性的重要课题。香港理工大学（理大）研发一系列先进的智能消防技术，满足时代需求及提升智慧城市安全韧性。 理大建筑环境与能源工程学系系主任、建筑科学与火灾安全工程讲座教授Asif USMANI教授与理大建筑环境与能源工程学系助理教授黄鑫炎博士举办了第二届国际智慧消防研讨会（SureFire 2024），旨在共同探讨未来城市火灾风险，提升智慧防火能力。研讨会亦是基于研究资助局「主题研究计划」资助项目:「SureFire：智慧城市韧性与消防」 的其中一部分工作。 在USMANI教授与黄博士带领下，科研团队成功开发了创新的SureFire智能消防系统。该系统运用先进的大数据和人工神经网络技术，实现全天候对城市环境和危险的实时监测。其核心在于强大的数据分析能力，整合AI技术，能够实时分析监控建筑环境数据，精准地评估火灾风险，预测火势走向，为消防救援提供科学决策支持。 全球高层建筑火灾的频发率，表明城市建筑环境的演变，改变了火灾威胁的性质。这次研讨会汇聚了逾70名全球研究专家和学者，就消防安全设计、电池系统热安全管理以及人工智能（AI）火灾预测等发展进行学术交流。 黄博士表示他们正与跨学科研究团队合作，开发一款基于AI的决策支持系统。该系统运用网络物理技术，解决开发智能消防系统中底层技术面临的基础研究问题。 为提高紧急情况下的消防安全管理，黄博士及团队成功研发用于智能消防的数字孪生系统。通过深度融合人工物联网（AIoT）技术与先进计算机视觉模型，实现建筑物对火灾风险作实时评估。 在火灾隐患尚未显现时，该系统便能实时绘制出建筑物内部各区域的火灾风险详细图谱，精确地识别潜在风险点。当火灾突发时，系统内置的智能预测引擎将立即启动，不仅迅速评估火情，更能凭大数据分析预测火灾走势，予消防灭火、人员疏散及救援等行动提供宝贵的支缓。 为确保SureFire 系统效能，团队于四川的实验隧道及香港消防处的消防及救护学院的多层建筑内，进行了多次大规模火灾测试。同时，借助先进的火灾计算模拟技术，SureFire系统展现卓越预测能力，提前在1至3分钟内准确预判火场发展趋势，准确率高达90%以上。 黄博士表示：「SureFire系统的开发有望应用于未来建筑及基础设施上。它不仅能第一时间发出预早灾害警报，优化紧急疏散流程，更显著提升城市整体的公共安全与韧性水平。」团队的科研工作提升智慧公共安全和紧急应变技术。 过去五年期间， SureFire科研团队致力开发与优化消防安全智慧解决方案，在隧道安全领域的研究成果尤为瞩目，分别在权威期刊Developments in the Built Environment发表了题为「AIoT-enabled digital twin system for smart tunnel fire safety management」（人工物联网（AIoT）支持的数字孪生系统，用于隧道智能消防安全管理）的学术论文，以及在Safety Science上刋登了题为 「Smart real-time evaluation of tunnel fire risk and evacuation safety via computer vision」（计算机视觉智能实时评估隧道火灾风险及疏散安全）的研究。这一系列研究为应对突发公共火灾事故提供了智能应急管理系统框架。为加速科研成果转化，团队正与国内外多间物业管理公司合作，在地铁站、隧道及高层建筑物实施SureFire系统。 在SureFire 系统支持下，由理大初创公司GABES研发的智能动态出口标志系统已投入使用。该系统能够根据火势变化，智能调整指示方向，有效引导被困人员安全疏散。此外，SureFire 系统也赋予消防机器人巨大发展潜力，使整个消防行动实现自动化和无因果化。 黄博士和团队正在研发新一代自主消防机器人，此款机器人将具备高度自主决策与执行能力，能够在火灾现场辅助消防员进行搜救、灭火等工作，极大降低火灾伤亡风险，提升整体消防效率。这些技术的成功应用，有助香港在全球智能城市竞争中脱颖而出。    

理大与北京大学第三医院签署物理治疗领域合作备忘录

香港理工大学（理大）与北京大学第三医院（北医三院）日前正式签署合作备忘录，双方将在物理治疗领域开展深入合作。 合作备忘录由理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授与北医三院医疗副院长、生殖医学科主任李蓉教授代表签署。这次合作旨在建立理大和北医三院之间的战略伙伴关系，共同推动物理治疗科学的科研发展，积极培育人才和建设科研平台，以提升产业发展，应对世界对医疗健康的强大需求。 赵汝恒教授致辞时表示，理大致力于开展世界领先的研究及创新，鼓励利用不同学术范畴的专业知识，为社会提供解决问题的良方。北医三院一直是国内数一数二的顶级医院，致力以临床问题为导向，通过医学创新研究与转化体系，不断推动医学技术的创新发展。是次与北医三院的合作, 双方将结合各自的科研优势，共同研究和推动物理治疗技术的开发，实现互利共赢，把领先的研究转化应用于实际生活，为物理治疗的全球发展作出贡献。 李蓉教授致辞时表示，理大康复治疗科学系在国际上享有盛誉，此次与理大的合作将开启新篇章，期待双方能够通过合作平台，共同提升物理治疗的教育与研究水平，为患者提供更好的物理治疗服务。 是次合作将提升区域医疗技术实力，惠及更多有需求的患者。未来，双方将在临床治疗、技术创新和人才培养等领域深化合作，努力在亚太地区乃至全球物理治疗服务领域树立新标杆。

理大青年学者凭借物理材料突破　获选2024 年度亚洲青年科学家

香港理工大学（理大）一直致力于培养年轻研究人员，推动科学与技术领域的新质生产力。理大应用物理学系助理教授冷凯博士，凭借在物理科学领域的卓越成就，获2024年亚洲青年科学家基金项目（Asian Young Scientist Fellowship）嘉许。 亚洲青年科学家基金项目旨在鼓励和支持亚洲优秀青年科学家进行创造性和变革性的研究，涵盖三大领域︰「生命科学」、「物理科学 」和 「数学与电脑科学」。经严格评选过程，每年从亚洲甄选出12名得奖者，并向其所属机构提供连续两年共10万美元资助，以支持他们的科研工作。此针对亚洲青年科学家的新项目由未来科学奖的创始成员筹办 。 冷博士从亚洲各地众多优秀且资历深厚的候选人中脱颖而出。亚洲青年科学家基金项目委员会认可她在分子厚度二维杂化钙钛矿领域的开创性工作，并乐意支持她在这一前沿领域的持续探索。 冷博士表示：「能够在激烈的评选过程中获此殊荣，我感到十分荣幸和鼓舞，我期待与亚洲各地富有前瞻思维的年轻科学家进行交流并拓展合作机会。我和我的团队将继续努力寻求突破、探索创新，为柔性光电子和自旋电子器件的多样化应用铺路。」 冷博士是首位精准可控分离单层二维杂化钙钛矿的学者。她深入探索这类材料的独特物理性质，并致力于建立精准的原子结构-性能关系。不断推动其在光电微电子和自旋电子领域的应用边界。目前,她的团队正专注于杂化钙钛矿单晶薄膜的可控生长及其大规模器件集成。 冷博士已获得多个著名的研究奖项认可，包括理大颁发的青年创新研究者奖、国家自然科学基金优秀青年科学基金项目（港澳）、《麻省理工科技评论》亚太区「35 岁以下科技创新35 人」、裘槎基金会裘槎麦德华前瞻科研大奖和新加坡国家化学研究会早期职业研究金奖。

媒体报导：理大研究团队实测凉鞋拖鞋安全性

为了解凉鞋和拖鞋设计如何影响足底压力分布及步态稳定度，香港理工大学（理大）时装及纺织学院副院长及教授叶晓云教授与团队，联同《明报》健康版合作，实测不同款式的凉鞋和拖鞋，比较它们的足底压力分布和步态稳定度。 结果发现过软鞋底无法支撑足踝关节和足底肌肉，降低稳定和动态平衡力，增加拗柴和跌倒风险；而且肌肉更需要发力维持平衡，愈行愈累。相反，鞋底过硬或过厚，行路时前脚掌无法自然弯曲使力，持续以不自然步态行路，会造成腿部肌肉疲劳和关节疼痛。 理大时装及纺织学院教授易洁伦教授建议, 在选择凉鞋时，除了追求柔软舒适外，鞋底设计宜兼顾支撑和缓冲，软硬适中才能站得稳。同时根据自己的脚型和活动需求，选择合适的鞋型，满足到「舒适」与「安全」。

理大学者研发智能软件机器人防护衣 自动调温隔热 保障高温环境工作安全

全球暖化持续加剧，令大众饱受高温天气的煎熬，而保持人体热舒适度对于高温环境下的工作人士尤为重要。香港理工大学（理大）利民先进纺织科技青年学者、时装及纺织学院副教授寿大华博士带领的研究团队，成功研发首款采用软体机器人纺织物料，可适应环境温度变化而自动调温的智能防护衣，同时有效隔热透气，保障高温环境下的工作安全。研究结果已于知名国际跨学科綜合期刊《Advanced Science》上发表。 维持合适体温是保持生活質素和促进工作效率的关键因素之一。相反，高温环境会增加热压力，加重身体能量消耗，为健康带来威脅，包括加剧心血管疾病、糖尿病、精神健康和气喘问题，同时增加传染病传播风险。根据世界卫生组织的数据，2000 年至 2019 年期间，全球每年约 48.9 万人因高温相关原因死亡，其中在亚洲和欧洲的个案分别佔 45% 及 36%。 热防护衣是保护极端高温下工作人士的重要装备，尤其是需要身处火災现场的消防员和长期在户外工作的建築工人。然而，传统防护衣的热阻固定不变，在常温环境下穿着容易因过热造成不适；若用于火災现场和极端高温环境，其隔热效能又未必足够。为此，寿大华博士及其研究团队研发了一款智能软体机器人防护衣，可以根据用家身处的环境温度自动调节隔热效能，在不同温度 下提供卓越的热防护和热舒适度。 研究的灵感源于自然界的仿生学，例如鸽子主要基于结构变化的自适应热调节机制。鸽子常利用羽毛在皮肤附近形成一层空气间隙，减少热量流失于环境中。而当温度下降时，鸽子会竖起羽毛使其变厚且蓬鬆，以积蓄大量静止空气，增加热阻来提高保暖效果。 团队开发的防护衣采用自动调节热温度的软体机器人纺织布，借鑑人体外骨骼排列和分布的网狀结构，将软体驱动器置于防护衣内相应支撑区域。其热适应原理是在软体驱动器中封装无毒不燃的低沸点液体，在环境温度升高时，封装的液体由水态变成气态，令软体驱动器膨胀，并使纺织物料结构变厚，静止空气层因此扩大，使热阻提升一倍多（从 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W）。当防护衣的外表面温度达到摄氏 120 度，相比于传统热防护衣，这种低成本的智能防护衣内表面温度可降低摄氏 10 度以上。 另外，这种基于聚氨酯的软体机器人纺织物料擁有柔软、坚韧及耐用的特点，相比形狀记憶合金热敏防护衣，質感更贴肤舒适，亦可任意调整形狀，有助广泛应用于不同类型的防护衣；即使经过严格洗涤测试，也不会出现渗漏情况。这款纺织物料的多孔间隔针织结构亦可显着减少对流热传导，令防护衣保持高透湿度。此外，这款软体机器人防护衣既轻巧，又毋需热电晶片或循环液冷却系统进行冷却或加热，即在不消耗任何能量的情况下仍能有效调节温度。 寿大华博士表示：「穿着厚重的消防服会感到非常闷热，当消防员离开火场脱下装备后，靴子有时候甚至可倒出近一磅汗水。这激发了我去开发一种能适应不同环境温度、同时具备良好透气性的防护衣。我们研发的智能软体机器人防护衣能适应不同季节和气候、各种工作和生活条件，以及室内外环境温差等，令用家在高温及极端环境下获得持续的热舒适体感。」 展望未来，寿博士认为这项创新技术有望广泛应用于运动服、医疗保健服、户外装备等领域，以及作为建築用热适应纺织隔热材料，达致节能的效果。他的团队亦扩展软体机器人服装技术的应用层面，在创新科技署和香港纺织及成衣研发中心资助下，研发出适用于低温环境或气温驟降的高透湿充气外套和保暖服，有望帮助野外遇困人士在恶劣环境中维持正常体温。

媒体报导：理大研究发现本港哺乳妇女的蔬果摄取量仍不足

香港理工大学（理大）未来食品研究院近期研究发现，香港喂哺母乳的妇女蔬果摄取量在过去十年间有显著提升，但仍未能达到卫生署的建议水平。 理大研究团队调查了80多名哺乳期妇女于2022至2024年间的饮食习惯，发现与2014年同类调查相比，她们的蔬菜摄取量增加了34%，而膳食纤维和维生素A亦有19%和20.4%的升幅。然而，她们的摄取量仍低于卫生署的建议，低22%至103%不等。只有10%妇女达到每日2份水果和3份蔬菜的目标。 研究团队同时发现，超过一半哺乳妇女的脂肪、饱和脂肪和糖分摄取过高，近半人的坏胆固醇和体重指标也超出正常范围，长远或会影响健康。 理大食品科学及营养学系助理教授和未来食品研究院成员罗家禧博士建议哺乳期妇女应注重饮食营养均衡，蔬菜水果中有不同维生素、矿物质等，亦有助增加蛋白质、钙质、铁质吸收，亦可改善产后如大便不通畅的问题。

媒体报导：理大卓越创新科研 国际舞台放异彩

香港理工大学（理大）近年积极参与世界各地的国际展览和交流活动，展示其最新的科研发展与创新成就。 适逢今年为中法建交60周年，加上巴黎作为2024年夏季奥运主办城市，理大研究及创新事务处以此为契机，举办的「Flying High展翅高飞」展览，令理大的科研成就在国际舞台放异彩。展览设有「运动与时尚」和「可持续发展与创新」两大主题展区，展出十个创新科研项目，向全球展示理大在时装和纺织品、可持续物料等跨学科领域的研究成果。 此外，理大在 2024/25 年度研究资助局主题研究计划中，获得超过 1 亿港元的资助，支持两个科研项目的发展。理大时装及纺织学院教授、研究及创新事务总监黄咏恩教授更荣获研资局高级研究学者计划嘉许，获得近 800 万港元的资助，用于推动循环经济和可持续发展的相关研究。 黄教授表示，理大团队将于今年10月参与意大利米兰举办的国际宇航大会，致力于推动大学的科技发展和进步。未来积极参与和举办不同范畴的国际展览，与各界携手合作，共同响应社会需求，为社会及全球带来裨益。

理大与睿智医药合作开发新一代癌症免疫疗法

香港理工大学(理大)与上海睿智医药有限公司(睿智医药) 于8月9日签署合作谅解备忘录，正式建立合作关系，共同开发新一代癌症免疫疗法药物。 此次合作将结合学术界和医药业界的专业知识，长远为癌症患者带来崭新的治疗方案。理大发现的新靶点将进一步开发成基于抗体的个性化癌症治疗药物。这展示大学基础科学研究能力与业界商业化专业知识的完美合作方式。 双方将充分利用各自的优势资源，从基础研究到治疗性药物开发，加速创新癌症治疗方法的研发和推广。这不仅促进了知识和资源的共用，更为癌症治疗的创新和突破创造了有利条件。 备忘录由理大应用生物及化学科技学系系主任周铭祥教授和睿智医药董事樊世新先生代表签署。 周教授表示：「理大与睿智医药充分体现了学术界和业界合作的重要性。理大将专注于标记物的早期发现阶段，而睿智医药将致力于抗体开发的后期阶段，实现优势互补。」 睿智医药董事长兼首席执行官胡瑞连先生表示：「我们期待就这次合作，能够促进双方在医药科技领域的交流与合作，分享资源，为人类的健康事业做出更大的贡献。」

PolyU brings together global quantum experts at the First Quantum Hong Kong

The First Quantum Hong Kong (Quantum HK) was successfully held on 9 August at The Polytechnic University of Hong Kong (PolyU). The day was packed with insightful discussions and cutting-edge presentations. We were honoured to invite renowned plenary speakers, quantum industry leaders and quantum researchers from international institutions for thought-provoking panel discussions, and presentations. Prof. Wing-tak Wong, Deputy President and Provost of PolyU welcomed attendees and delivered opening remarks to kick off the event. The event attracted over 80 overseas researchers and participants and it was also enthusiastically received by the local research community. Quantum HK provided an invaluable international platform for the exchange of the latest findings in quantum computing, quantum communications, quantum metrology, and quantum materials. This has also greatly benefited the quantum research community, industry, professionals, funding agencies, and publishers in Hong Kong. Furthermore, the conference has also widened and strengthened collaborations between local and global academic and industrial scientists, driving fundamental research and science education forward.