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理大研发新型「连接的三维多面体框架」技术 实现可编程流体精密控制

人类社会的进步依赖于各种控制液体的技术。准确捕捉和释放各种化学和生物流体在许多领域中发挥着重要作用。能够在空间和时间上精确控制液体的可切换捕捉和释放能力，并且精确控制液体的体积，向来是一大挑战。理大的研究人员最近便发明了一种精妙的新方法。 理大潘乐淘慈善基金智慧及可持续发展能源教授、机械工程学系热流体与能源工程讲座教授王立秋教授带领团队研发出独特的超超材料，实现了可逆的捕获和释放准确容量液体，并精准地控制液体三维空间分布的技术。这项突破名为「连接的三维多面体框架」（connected polyhedral frames，简称CPF），是一个新型平台，以杆连接的毛细尺度三维框架网络，浸进液体提出到空气后可以发挥可编程、定点、可逆地捕获和释放液体的作用。此研究成果最近已发表在《自然化学工程》期刊，论文第一作者为机械工程学系助理教授（研究）张艺媛博士。 在这套系统中，控制液体的关键源于CPF充当可切换「捕获器」和「释放器」，让网络中的液体可以按需要保留和排走。部分CPF由单杆连接不提供液体排放通道，能捕捉液体，充当「捕获器」。而其他连接设置为双杆式，可释放液体，为「释放器」。这是因为当框架网络从液体中提出后，双杆连接处有液膜形成，在框与框之间形成通道，促成液体释放。 运用不同技术来产生或破坏液体连续性，捕获器和释放器可以相互转换。多种多样的液体均可以透过精准控制在CPF阵列内操纵，轻松地实现可编程的三维流体图案化。由于平台中的液体可以是水、油、水凝胶、聚合物、生物流体等，所以各种生物材料和化学品都可以与 CPF 相容。 王教授的团队设计了一种用于运载维生素B2和B12的CPF框架，用来示范技术具备应用于可控多药释放的潜力。两种维生素用来代表假设的药物分子，分别封装于海藻酸钠水凝胶和结冷胶中，在水溶液中释放。透过改变凝胶膜的厚度，两种「药物」的相对释放速率便可精准可控改变。 CPF的运作原理有别于拭子一类传统采样技术，可建立直接的液体—液体界面接触，实现超高的样品释放效率。这些优点在一项模拟医学实验中得到证实：使用CPF进行流感病毒采样时，即使在非常低的浓度下CPF也可以把病毒检测出来，而使用棉花棒无法检测经稀释的病毒。 王教授的团队展示了CPF也可用于细菌封装领域。研究团队利用CPF封装产乙酸菌，可极大提高产乙酸菌的使用效率，并大幅简化乙酸产物的分离流程。可以想像，CPF也能应用于高效生产其他有价值的产品中。 除了医学和微生物应用，团队还示范了CPF可应用于空气调节。他们利用已浸湿的CPF阵列作为原型加湿器，在吸入干燥空气和通过含水框架后，能排出更湿润的空气。 CPF吸收气体的能力也可用于捕捉二氧化碳，在二氧化碳储存或碳封存上发挥实用。 CPF的捕获／释放液体功能，不依赖框架的结构、组成材料、和所处理的液体，因此CPF是一种创新型超超材料，实现了「竹篮子精确可控打水」的功能，可用于组织工程学、药物筛选和多材料制造等众多领域。

理大团队勇夺微波设计竞赛冠军

香港理工大学（理大）「本科生科研计划」（Undergraduate Research and Innovation Scheme, URIS）的三名学生组成团队，在理工电机及电子工程学系助理教授 （研究）、射频微电子电路实验室负责人周新宇博士的指导下，于美国首都华盛顿举行的微波领域国际顶级会议（International Microwave Symposium 2024），荣获学生设计竞赛（高效率功率放大器组）冠军殊荣。 理大获胜的三名成员分别为汪延泽、毕景云及袁也，均就读物联网 (IoT) (荣誉) 工学士学位课程、副主修人工智能及数据分析 (AIDA)。 该项学生设计竞赛已有20年历史，旨在探索应对新一代无线通信的高效率功率放大器的拓扑技术。今年共有42队来自世界各地（包括﹕美国、德国、加拿大、意大利、爱尔兰、韩国和墨西哥）的博士生团队参赛。理大团队首次在该项赛事勇夺殊荣，更是唯一一支由本科生组成的队伍，成功脱颖而出。 获奖不仅是学生们努力的回报，也代表了理大在微电子及通信领域的研究实力。借着微电子发展趋势，理大射频微电子电路实验室将继续专注于第三代半导体技术的射频微电子电路开发研究，提出创新性的电路设计方法与理念。  

理大研发超稳定钙钛矿LED 亮度破纪录应用前景极佳

钙钛矿材料对于提升发光二极管（LED）的应用性能非常重要，但在整体提升器件的效率、亮度与使用寿命方面仍然存在技术局限，其运行稳定性是一大技术难题。香港理工大学（理大）科研团队在这方面取得重大突破，研发出「三维FAPbI3钙钛矿LED系统」，能同时实现高亮度、高效率与超长使用寿命。 理大电机及电子工程学系钟士元爵士可再生能源教授暨能源转换技术讲座教授李刚教授，与博士后研究员李质奇博士、研究助理教授任志伟博士及团队，利用依赖烷基链长度的铵盐分子调节策略设计了一项崭新技术。团队利用烷基铵盐管理晶体定向、控制晶粒尺寸、抑制非辐射重组，藉以提升器件性能。这项技术证实可以同时达到高效率、高亮度与超长寿命，为钙钛矿LED的未来应用与商业化具重大意义。 研究团队成功制造出高效、亮度极高且非常稳定的钙钛矿LED，外部量子效率高达23.2%，亮度与使用寿命均刷新纪录，前者达到1,593 W sr−1 m−2，后者在高电流密度严苛环境下可达227小时（100 mA cm−2），为直流电驱动的近红外钙钛矿LED在兼顾亮度与稳定性方面取得最佳性能。这项研究以《通过晶粒定向管理与重组抑制达成亮度破纪录的超稳定钙钛矿LEDs》为题已刊登于国际能源期刊《Joule》。 李刚教授表示：「研究显示钙钛矿LED的高效率不仅限于实验室环境，该技术在商用高亮度照明与信息画面显示方面亦有很好的应用前景，有望媲美商用量子点LED及有机LED。」 研究团队发现，定向结晶过程、晶粒尺寸控制与非辐射重组抑制之间的平衡，对钙钛矿LED的性能影响深远。要解决这个难题，关键在于调节长链烷基铵盐与钙钛矿核之间的分子交互作用。 烷基铵可以促进照明用钙钛矿薄膜的定向结晶过程，而烷基铵与钙钛矿之间的分子交互作用，亦会影响钙钛矿LED的性能。值得注意的是，研究团队已成功利用长链烷基铵盐的分子工程调节结晶化速率。即使在高电流密度的严苛环境下，这项创新技术也能生产出具超长稳定性、高效率、高亮度的近红外钙钛矿LED。 钙钛矿LED拥有多项优势，例如颜色纯、显示色域广、成本效益高，而且可以印刷加工，使生产更加灵活。研究团队的发现对推动钙钛矿LED的发展与技术突破有极大贡献。

关爱拥抱：癌症儿童无惧放射治疗之旅

香港理工大学（理大）为儿童癌病患者提供治疗前准备，由她最喜欢的卡通角色陪伴进行模拟放射治疗工作坊。为孩子设计的个人化沉浸式环境，再加上心爱卡通角色的陪伴，透过鲜艳的色彩、爱和关怀，让儿童患者克服恐惧。 理大医疗科技及信息学系「理伴童行」团队联同工业中心的 HEROCARE 计划，由利希慎基金赞助，通过「触感体验」与「虚拟沉浸」应用于临床服务和医疗培训，为即将接受放射治疗的儿童患者提供沉浸式模拟体验。配合理大创新「混合沉浸虚拟实景 (HiVE)」技术，不仅减低了儿童患者和照顾者在接受放射治疗时的不安，还让逾 88% 的患者无需麻醉下完成治疗。

理大与中山市携手共建技术创新研究院 推动两地生物医药发展

香港理工大学（理大）与中山市人民政府（中山市政府）于7月30日正式签署合作协议，共建「香港理工大学中山技术创新研究院」。此合作标志着双方在推动两地生物医药发展，促进产学研合作方面迈出重要一步。 理大校长滕锦光教授率团参加中山市举办的「2024中山全球招商大会」，会上同时举行研究院的合作协议签约仪式。在中山市委书记郭文海先生、中山市委副书记兼市长肖展欣先生、理大化学系讲座教授黄嘉良教授、理大研究及创新事务处助理总监赵培先生见证下，由中山市委常委兼副市长叶红光先生、理大常务及学务副校长黄永德教授代表双方签署。 滕锦光教授致辞时表示：「我们与中山市政府携手成立技术创新研究院，配合了天时、地利、人和；这不仅是我们学校发展的一个重要里程碑，更是我们与中山市共同推动创新科技发展的一个新起点。研究院的成立除了为中山市的经济和社会发展注入新的动力，更是响应习近平主席号召用好深中通道，促进珠江口东西两岸融合发展，提升粤港澳大湾区创新科技合作水平，推进区内产学研转移转化和新质生产力高度发展的一体化。」 研究院将重点发展生物医药领域，聚焦自主研发的医药类产品，并致力改善小区的医疗条件。研究院亦将与中山市当地医院等紧密联系，透过产学研合作，推动科技成果转化落地，造福广大市民。深中通道的开通将加强中山与香港之间的交通便利性，以及人员、资金和技术流动，使中山更好地融入粤港澳大湾区的发展大局，研究院将发展成为创新科技高地，为中山市的产业升级和经济发展提供强而有力的技术支撑。 是次合作不但加强了理大与中山市政府的连系，更推动双方携手并进，共同迎接和把握创新科技带来的巨大机遇。

理大学者发现调节眼压的关键机制 有望启发青光眼治疗方案

青光眼是导致视力受损和失明的主要原因之一。根据医院管理局统计，香港每100位40岁以上人士，便有3人患上青光眼。青光眼初期可能没有明显的病征，因此往往被人忽视，待患者察觉视力有异时，病情已经十分严重。香港理工大学（理大）眼科视光学院助理教授（研究）沈诗韻博士及其研究团队，成功发现调节眼压的关键因子和机制，为开发青光眼治疗方案提供新思路，可望协助患者及早预防视力衰退。 青光眼患者的眼球内的液体（称为「房水」）不断流动，眼压普遍较高，需要长期用药控制。不过，目前的药物治疗存在局限，仅能延缓病情，不能遏止病情恶化，而且药物耐受性不理想，疗效会随时间推移逐渐减弱。 科学界已知microRNA (miR)-17-92群对细胞信号传导具重要作用，但其在眼部的具体功能尚未清楚。沈博士及研究团队深入探讨miR-17-92因子对眼压的影响机制，发现血小板反应蛋白-1（TSP-1）是一种会减少房水外流并增加眼压的蛋白質。其后，团队在负责把房水引流到眼内的小梁网（hTM）细胞中，模拟miR-17-92群的三个因子，成功抑制TSP-1的表现，使小鼠眼睛排出的房水增加约73%。 沈博士及研究团队最近获得美国青光眼研究基金会2024年Shaffer研究资助基金拨款支持，进一步探讨miR-17-92因子在眼压调节中的作用。团队将通过阻断hTM细胞中TSP-1的上述三种miRNA潜在靶点，调查特定微小核醣核（miRNAs）与TSP-1之间的直接相互作用；亦将于小鼠眼球内注射TSP-1靶点特异性阻断剂或miRNA模拟体，研究调节它们对眼睛房水排出系统和活体眼压的功能性影响。 沈博士表示：「研究团队发现基因组和蛋白質组方法的关键作用，将有助揭示青光眼等疾病隱含的遗传和分子机制。尤其在青光眼治疗方面，有助于确定潜在的生物标记、治疗目标和个别治疗方案，影响深远。获得Shaffer研究资助基金支持，亦证明了理大的科研实力能与全球顶尖眼科研究中心并驾齐驱，鼓励我和团队在青光眼研究领域继续探索，精益求精，为青光眼患者的福祉贡献。」 沈博士于分子研究领域擁有十多年经验，成果享譽国际，熟练运用基因组和蛋白组方法。研究兴趣包括房水形成和外流机制、眼压调节、miRNAs对房水排出系统的影响、DNA甲基化对排流能力和眼压调控的潜在候选基因等。 作为主要研究人员，沈博士目前有两个项目获得香港特区政府医疗卫生研究基金支持，分别研究治疗青光眼的基因编辑方法，以及表观遗传调控在青光眼中的作用。此外，她还在多个研究项目担任联合研究员，并获得研资局优配研究金等不同科研基金支持。

理大与筑领科技签署合作备忘录 共建「工业化建筑联合实验室」

香港理工大学（理大）与南京筑领科技有限责任公司（筑领科技）于7月25日签署合作备忘录，共同建立「工业化建筑联合实验室」。 合作框架协议由理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授与筑领科技首席执行官戴安刚先生签署。理大工业及系统工程学系助理教授（研究）赵之恒博士与筑领科技首席运营官刘恒志博士将担任联合实验室主任，并依托理大先进制造研究院开展第一期合作项目—「工业元宇宙中的建筑机器人数字化系统的开发」。 联合实验室将聚焦开展工业元宇宙中的建筑数字化、建筑机器人的数字孪生、工业化建筑的虚拟现实以及建筑制造、物流等相关研究项目。双方将结合各自在研究资源、测试环境和应用场景等各面优势，提升建筑过程的安全性与效率，并在建筑数字转型领域致力突破性研究成果。 此合作也是理大工业及系统工程学系黄国全讲座教授「工业4.0模块化建筑智能装修工场 」研究项目的成果应用，必将推动建筑行业的创新智能发展，为产业注入新动能。

理大学者研究证实怀孕母亲正向心理健康影响儿童大脑发展

母亲怀孕期间身心都会经历各种变化，尤其母亲的心理健康对孩子成长和长期发展至关重要。香港理工大学(理大)医疗科技及信息学系教授、杰出创科学人教授仇安琪教授及其研究团队，验证母亲怀孕期间的正面情绪，会显著影响儿童大脑发展和功能。 根据研究，怀孕期间心理健康状况较好母亲所生的女孩子，她们双侧海马体显得更大。而海马体的体积增大, 可直接改进记忆表现。 更显著的是,母亲怀孕时保持较高的正向心理健康水平，她们的孩子在多个神经网络中表现出功能连接的变化，包括：默认模式、显著性、执行控制、杏仁核和丘脑-海马网络。而这些网络与广泛的认知、情感、记忆相关的脑部发展和功能有相连关系。 怀孕母亲的正向心理健康，对后代的大脑发展具深远的影响。这些影响对一些脑部结构尤为显著，例如：海马体和杏仁核等，以及视觉、默认模式和前额叶等功能网络，它们对调节和平衡情绪至关重要。 仇教授表示：「这项对怀孕母亲心理健康的研究，超越单纯的孕妇精神病理学，表明怀孕期间促进母亲正面心理健康的重要性，成为增强儿童大脑发展的一个关键保护性因素。」 研究结果提供了新证据，显示母亲怀孕期间改善心理健康状况，可促进日后孩子们海马体的发展。因此，母亲的正面情绪将直接影响分娩后的育儿关系，包括提高物质敏感度、温暖性和对孩子需求的反应能力，从而增强孩子们日后的社会经济发展能力。 这项研究使用纵向数据集来调查母亲在怀孕期间的正面情绪如何影响 7.5 岁儿童的大脑结构和功能。由381名亚洲参与者，在新加坡使用了结构性磁振造影 (MRI) 和功能性磁振造影 (MRI) 作研究。研究题为「母亲怀孕期间的正向心理健康影响儿童的海马体和大脑功能网络发展」已发表于《Nature Mental Health》期刊。 研究团队对26-28 周期间发放的问卷进行验证性因素分析，建立了一套衡量母亲怀孕期间正面情绪和精神健康的指标。研究强调超越疾病范畴以外，探讨更广泛的心理健康重要性，并倡导母亲们保持积极正面情绪。 仇教授表示：「我们的研究进一步确认怀孕期间保持正向心理健康的重要性，这也是儿童大脑发育的关键决定因素。」此外，仇教授的研究聚焦大脑发展，以及利用人工智能预测和分析年轻人的心理健康。

理大与国星宇航签署合作协议

香港理工大学（理大）与成都国星宇航科技股份有限公司（国星宇航）于7月17日在理大举行签约仪式，正式签署合作框架协议。 这标志着双方在航天科技领域的合作迈出了坚实的一步。 合作框架协议由理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授与成都国星宇航科技股份有限公司行政总裁王磊博士分别代表理大和国星宇航签署，双方将会探讨共建「香港理大与国星宇航遥感卫星技术联合实验室」。是次合作促进两方在卫星科技与太空计算技术领域的研发合作，共同推动以科研力量贡献国家发展。 出席签约仪式的还有理大工程学院﹑理大土地测量及地理信息学系﹑理大电子计算学系以及理大研究及创新事务处等相关单位的代表。国星宇航是一家全球领先的AI卫星互联网科技公司，由卫星互联网领域的原高校科研院所﹑互联网领军人才创办。自成立以来，国星宇航已顺利完成13次太空任务，在卫星技术和太空计算领域拥有深厚实力。

香港理工大学与深圳综合粒子设施研究院签署合作协议

香港理工大学（理大）与深圳综合粒子设施研究院于7月11日在理大举行签约仪式，签署《战略合作框架协议》，标志双方在科技创新与颠覆性技术研发合作迈出了坚实的一步。 理大副校长（研究及创新）赵汝恒教授、深圳综合粒子设施研究院自由电子激光工程经理部副总经理胡水明教授分别代表理大和深圳综合粒子设施研究院签署合作协议，由光明区委书记蔡颖女士、光明区委常委、区委统战部部长杨莉女士、光明区委常委、区政府常务副区长姚高科先生、理大校董会副主席李国祥医生、理大校长滕锦光教授及理大副校长（教学）黄国贤教授共同见证协议签署。 座谈会上，滕锦光教授表示，希望依托光明科学城的先进光源设施构建技术创新平台，推动深港协同创新和科技成果转化，为理大建设世界级研究创新型大学，及支持香港理工大学深圳产业科技创新研究院(研究院)高标准建设大科学装置注入新动能。 深圳综合粒子设施研究院是大湾区综合性国家科学中心，胡水明教授指出，双方共建实验站将在信息材料、纳米/量子材料、复杂生物大分子等领域开展超快超精细的时空分辨研究。他表示，研究院目前正全力推进深圳自由电子激光装置项目建设，希望吸引更多用户参与设施建设，更好地服务科学研究和产业应用。 理大与深圳光明区有广泛的合作基础，双方于2023年8月签订了共建研究院的框架协议。共同合作不仅带来科技创新的新动力，整合各自优势资源和设施，实现互补互利，更推动大湾区在全球科技舞台上持续发展。 理大纳米科技研究中心主任郝建华教授、理大超精密加工技术国家重点实验室主任张志辉教授等人陪同出席活动。代表团还先后参观化学生物学及药物研发国家重点实验室、超精密加工技术国家重点实验室及理大创意作品展。