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理大創新智慧消防技術提高城市安全韌性

全球城市化趨勢下高層建築林立，人口密集，城市安全面臨前所未有的挑戰。應對火災等緊急突發事故，成為提高城市管理與安全韌性的重要課題。香港理工大學（理大）研發一系列先進的智慧消防技術，滿足時代需求及提升智慧城市安全韌性。 理大建築環境與能源工程學系系主任、建築科學與火災安全工程講座教授Asif USMANI教授與理大建築環境與能源工程學系助理教授黃鑫炎博士舉辦了第二屆國際智慧消防研討會（SureFire 2024），旨在共同探討未來城市火災風險，提升智慧防火能力。研討會亦是基於研究資助局「主題研究計劃」資助項目:「SureFire：智慧城市韌性與消防」 的其中一部分工作。 在USMANI教授與黃博士帶領下，科研團隊成功開發了創新的SureFire智慧消防系統。該系統運用先進的大數據和人工神經網路技術，實現全天候對城市環境和危險的即時監測。其核心在於強大的資料分析能力，整合AI技術，能夠即時分析監控建築環境資料，精準地評估火災風險，預測火勢走向，為消防救援提供科學決策支援。 全球高層建築火災的頻發率，表明城市建築環境的演變，改變了火災威脅的性質。這次研討會匯聚了逾70名全球研究專家和學者，就消防安全設計、電池系統熱安全管理以及人工智慧（AI）火災預測等發展進行學術交流。 黃博士表示他們正與跨學科研究團隊合作，開發一款基於AI的決策支援系統。該系統運用網路物理技術，解決開發智慧消防系統中底層技術面臨的基礎研究問題。 為提高緊急情況下的消防安全管理，黃博士及團隊成功研發用於智慧消防的數位孿生系統。通過深度融合人工物聯網（AIoT）技術與先進電腦視覺模型，實現建築物對火災風險作即時評估。 在火災隱患尚未顯現時，該系統便能即時繪製出建築物內部各區域的火災風險詳細圖譜，精確地識別潛在風險點。當火災突發時，系統內置的智慧預測引擎將立即啟動，不僅迅速評估火情，更能憑大數據分析預測火災走勢，予消防滅火、人員疏散及救援等行動提供寶貴的支緩。 為確保SureFire 系統效能，團隊於四川的實驗隧道及香港消防處的消防及救護學院的多層建築內，進行了多次大規模火災測試。同時，借助先進的火災計算類比技術，SureFire系統展現卓越預測能力，提前在1至3分鐘內準確預判火場發展趨勢，準確率高達90%以上。 黃博士表示：「SureFire系統的開發有望應用於未來建築及基礎設施上。它不僅能第一時間發出預早災害警報，優化緊急疏散流程，更顯著提升城市整體的公共安全與韌性水平。」團隊的科研工作提升智慧公共安全和緊急應變技術。 過去五年期間， SureFire科研團隊致力開發與優化消防安全智慧解決方案，在隧道安全領域的研究成果尤為矚目，分別在權威期刊Developments in the Built Environment發表了題為「AIoT-enabled digital twin system for smart tunnel fire safety management」（人工物聯網（AIoT）支援的數位孿生系統，用於隧道智慧消防安全管理）的學術論文，以及在Safety Science上刋登了題為「Smart real-time evaluation of tunnel fire risk and evacuation safety via computer vision」（電腦視覺智慧即時評估隧道火災風險及疏散安全）的研究。這一系列研究為應對突發公共火災事故提供了智慧應急管理系統框架。為加速科研成果轉化，團隊正與國內外多間物業管理公司合作，在地鐵站、隧道及高層建築物實施SureFire系統。 在SureFire 系統支援下，由理大初創公司GABES研發的智慧動態出口標誌系統已投入使用。該系統能夠根據火勢變化，智慧調整指示方向，有效引導被困人員安全疏散。此外，SureFire 系統也賦予消防機器人巨大發展潛力，使整個消防行動實現自動化和無因果化。 黃博士和團隊正在研發新一代自主消防機器人，此款機器人將具備高度自主決策與執行能力，能夠在火災現場輔助消防員進行搜救、滅火等工作，極大降低火災傷亡風險，提升整體消防效率。這些技術的成功應用，有助香港在全球智慧城市競爭中脫穎而出。  

理大與北京大學第三醫院簽署物理治療領域合作備忘錄

香港理工大學（理大）與北京大學第三醫院（北醫三院）日前正式簽署合作備忘錄，雙方將在物理治療領域開展深入合作。 合作備忘錄由理大副校長（研究及創新）趙汝恒教授與北醫三院醫療副院長、生殖醫學科主任李蓉教授代表簽署。這次合作旨在建立理大和北醫三院之間的戰略夥伴關係，共同推動物理治療科學的科研發展，積極培育人才和建設科研平台，以提升產業發展，應對世界對醫療健康的強大需求。 趙汝恒教授致辭時表示，理大致力於開展世界領先的研究及創新，鼓勵利用不同學術範疇的專業知識，為社會提供解決問題的良方。北醫三院一直是國內數一數二的頂級醫院，致力以臨床問題為導向，通過醫學創新研究與轉化體系，不斷推動醫學技術的創新發展。是次與北醫三院的合作, 雙方將結合各自的科研優勢，共同研究和推動物理治療技術的開發，實現互利共贏，把領先的研究轉化應用於實際生活，為物理治療的全球發展作出貢獻。 李蓉教授致辭時表示，理大康復治療科學系在國際上享有盛譽，此次與理大的合作將開啟新篇章，期待雙方能夠通過合作平台，共同提升物理治療的教育與研究水準，為患者提供更好的物理治療服務。 是次合作將提升區域醫療技術實力，惠及更多有需求的患者。未來，雙方將在臨床治療、技術創新和人才培養等領域深化合作，努力在亞太地區乃至全球物理治療服務領域樹立新標杆。

理大青年學者憑藉物理材料突破 獲選2024 年度亞洲青年科學家

香港理工大學（理大）一直致力於培養年輕研究人員，推動科學與技術領域的新質生產力。理大應用物理學系助理教授冷凱博士，憑藉在物理科學領域的卓越成就，獲2024年亞洲青年科學家基金項目（Asian Young Scientist Fellowship）嘉許。 亞洲青年科學家基金項目旨在鼓勵和支持亞洲優秀青年科學家進行創造性和變革性的研究，涵蓋三大領域︰「生命科學」、「物理科學」和「數學與電腦科學」。經嚴格評選過程，每年從亞洲甄選出12名得獎者，並向其所屬機構提供連續兩年共10萬美元資助，以支持他們的科研工作。此針對亞洲青年科學家的新項目由未來科學獎的創始成員籌辦。 冷博士從亞洲各地眾多優秀且資歷深厚的候選人中脫穎而出。亞洲青年科學家基金項目委員會認可她在分子厚度二維雜化鈣鈦礦領域的開創性工作，並樂意支持她在這一前沿領域的持續探索。 冷博士表示：「能夠在激烈的評選過程中獲此殊榮，我感到十分榮幸和鼓舞，我期待與亞洲各地富有前瞻思維的年輕科學家進行交流並拓展合作機會。我和我的團隊將繼續努力尋求突破、探索創新，為柔性光電子和自旋電子器件的多樣化應用鋪路。」 冷博士是首位精準可控分離單層二維雜化鈣鈦礦的學者。她深入探索這類材料的獨特物理性質，並致力於建立精準的原子結構-性能關系。不斷推動其在光電微電子和自旋電子領域的應用邊界。目前,她的團隊正專注於雜化鈣鈦礦單晶薄膜的可控生長及其大規模器件集成。 冷博士已獲得多個著名的研究獎項認可，包括理大頒發的青年創新研究者獎、國家自然科學基金優秀青年科學基金項目（港澳）、《麻省理工科技評論》亞太區「35 歲以下科技創新 35 人」、裘槎基金會裘槎麥德華前瞻科研大獎和新加坡國家化學研究會早期職業研究金獎。

媒體報導：理大研究團隊實測涼鞋拖鞋安全性

為了解涼鞋和拖鞋設計如何影響足底壓力分佈及步態穩定度，香港理工大學（理大）時裝及紡織學院副院長及教授葉曉雲教授與團隊，聯同《明報》健康版合作，實測不同款式的涼鞋和拖鞋，比較它們的足底壓力分佈和步態穩定度。 結果發現過軟鞋底無法支撐足踝關節和足底肌肉，降低穩定和動態平衡力，增加拗柴和跌倒風險；而且肌肉更需要發力維持平衡，愈行愈累。相反，鞋底過硬或過厚，行路時前腳掌無法自然彎曲使力，持續以不自然步態行路，會造成腿部肌肉疲勞和關節疼痛。 理大時裝及紡織學院教授易潔倫教授建議, 在選擇涼鞋時，除了追求柔軟舒適外，鞋底設計宜兼顧支撐和緩衝，軟硬適中才能站得穩。同時根據自己的腳型和活動需求，選擇合適的鞋型，滿足到「舒適」與「安全」。 

理大學者研發智能軟體機械人防護衣 自動調溫隔熱 保障高溫環境工作安全

全球暖化持續加劇，令大眾飽受高溫天氣的煎熬，而保持人體熱舒適度對於高溫環境下的工作人士尤為重要。香港理工大學（理大）利民先進紡織科技青年學者、時裝及紡織學院副教授壽大華博士帶領的研究團隊，成功研發首款採用軟體機械人紡織物料，可適應環境溫度變化而自動調溫的智能防護衣，同時有效隔熱透氣，保障高溫環境下的工作安全。研究結果已於知名國際跨學科綜合期刊《Advanced Science》上發表。 維持合適體溫是保持生活質素和促進工作效率的關鍵因素之一。相反，高溫環境會增加熱壓力，加重身體能量消耗，為健康帶來威脅，包括加劇心血管疾病、糖尿病、精神健康和氣喘問題，同時增加傳染病傳播風險。根據世界衛生組織的數據，2000 年至 2019 年期間，全球每年約 48.9 萬人因高溫相關原因死亡，其中在亞洲和歐洲的個案分別佔 45% 及 36%。 熱防護衣是保護極端高溫下工作人士的重要裝備，尤其是需要身處火災現場的消防員和長期在戶外工作的建築工人。然而，傳統防護衣的熱阻固定不變，在常溫環境下穿著容易因過熱造成不適；若用於火災現場和極端高溫環境，其隔熱效能又未必足夠。為此，壽大華博士及其研究團隊研發了一款智能軟體機械人防護衣，可以根據用家身處的環境溫度自動調節隔熱效能，在不同溫度 下提供卓越的熱防護和熱舒適度。 研究的靈感源於自然界的仿生學，例如鴿子主要基於結構變化的自適應熱調節機制。鴿子常利用羽毛在皮膚附近形成一層空氣間隙，減少熱量流失於環境中。而當溫度下降時，鴿子會豎起羽毛使其變厚且蓬鬆，以積蓄大量靜止空氣，增加熱阻來提高保暖效果。 團隊開發的防護衣採用自動調節熱溫度的軟體機械人紡織布，借鑑人體外骨骼排列和分布的網狀結構，將軟體驅動器置於防護衣內相應支撐區域。其熱適應原理是在軟體驅動器中封裝無毒不燃的低沸點液體，在環境溫度升高時，封裝的液體由水態變成氣態，令軟體驅動器膨脹，並使紡織物料結構變厚，靜止空氣層因此擴大，使熱阻提升一倍多（從 0.23 Km²/W 提升至 0.48Km²/W）。當防護衣的外表面溫度達到攝氏 120 度，相比於傳統熱防護衣，這種低成本的智能防護衣內表面溫度可降低攝氏 10 度以上。 另外，這種基於聚氨酯的軟體機械人紡織物料擁有柔軟、堅韌及耐用的特點，相比形狀記憶合金熱敏防護衣，質感更貼膚舒適，亦可任意調整形狀，有助廣泛應用於不同類型的防護衣；即使經過嚴格洗滌測試，也不會出現滲漏情況。這款紡織物料的多孔間隔針織結構亦可顯著減少對流熱傳導，令防護衣保持高透濕度。此外，這款軟體機械人防護衣既輕巧，又毋需熱電晶片或循環液冷卻系統進行冷卻或加熱，即在不消耗任何能量的情況下仍能有效調節溫度。 壽大華博士表示：「穿著厚重的消防服會感到非常悶熱，當消防員離開火場脫下裝備後，靴子有時候甚至可倒出近一磅汗水。這激發了我去開發一種能適應不同環境溫度、同時具備良好透氣性的防護衣。我們研發的智能軟體機械人防護衣能適應不同季節和氣候、各種工作和生活條件，以及室內外環境溫差等，令用家在高溫及極端環境下獲得持續的熱舒適體感。」 展望未來，壽博士認為這項創新技術有望廣泛應用於運動服、醫療保健服、戶外裝備等領域，以及作為建築用熱適應紡織隔熱材料，達致節能的效果。他的團隊亦擴展軟體機械人服裝技術的應用層面，在創新科技署和香港紡織及成衣研發中心資助下，研發出適用於低溫環境或氣溫驟降的高透濕充氣外套和保暖服，有望幫助野外遇困人士在惡劣環境中維持正常體溫。

媒體報導：理大研究發現本港哺乳婦女的蔬果攝取量仍不足

香港理工大學（理大）未來食品研究院近期研究發現，香港餵哺母乳的婦女蔬果攝取量在過去十年間有顯著提升，但仍未能達到衞生署的建議水平。 理大研究團隊調查了80多名哺乳期婦女於2022至2024年間的飲食習慣，發現與2014年同類調查相比，她們的蔬菜攝取量增加了34%，而膳食纖維和維生素A亦有19%和20.4%的升幅。然而，她們的攝取量仍低於衞生署的建議，低22%至103%不等。只有10%婦女達到每日2份水果和3份蔬菜的目標。 研究團隊同時發現，超過一半哺乳婦女的脂肪、飽和脂肪和糖分攝取過高，近半人的壞膽固醇和體重指標也超出正常範圍，長遠或會影響健康。 理大食品科學及營養學系助理教授和未來食品研究院成員羅家禧博士建議哺乳期婦女應注重飲食營養均衡，蔬菜水果中有不同維生素、礦物質等，亦有助增加蛋白質、鈣質、鐵質吸收，亦可改善產後如大便不通暢的問題。

媒體報導：理大卓越創新科研 國際舞台放異彩

香港理工大學（理大）近年積極參與世界各地的國際展覽和交流活動，展示其最新的科研發展與創新成就。 適逢今年為中法建交60周年，加上巴黎作為2024年夏季奧運主辦城市，理大研究及創新事務處以此為契機，舉辦的「Flying High展翅高飛」展覽，令理大的科研成就在國際舞台放異彩。展覽設有「運動與時尚」和「可持續發展與創新」兩大主題展區，展出十個創新科研項目，向全球展示理大在時裝和紡織品、可持續物料等跨學科領域的研究成果。 此外，理大在 2024/25 年度研究資助局主題研究計劃中，獲得超過 1 億港元的資助，支持兩個科研項目的發展。理大時裝及紡織學院教授、研究及創新事務總監黃詠恩教授更榮獲研資局高級研究學者計劃嘉許，獲得近 800 萬港元的資助，用於推動循環經濟和可持續發展的相關研究。 黃教授表示，理大團隊將於今年10月參與意大利米蘭舉辦的國際宇航大會，致力於推動大學的科技發展和進步。未來積極參與和舉辦不同範疇的國際展覽，與各界攜手合作，共同回應社會需求，為社會及全球帶來裨益。

理大與睿智醫藥合作開發新一代癌症免疫療法

香港理工大學(理大)與上海睿智醫藥有限公司(睿智醫藥) 於8月9日簽署合作諒解備忘錄，正式建立合作關係，共同開發新一代癌症免疫療法藥物。 此次合作將結合學術界和醫藥業界的專業知識，長遠為癌症患者帶來嶄新的治療方案。理大發現的新靶點將進一步開發成基於抗體的個性化癌症治療藥物。這展示大學基礎科學研究能力與業界商業化專業知識的完美合作方式。 雙方將充分利用各自的優勢資源，從基礎研究到治療性藥物開發，加速創新癌症治療方法的研發和推廣。這不僅促進了知識和資源的共用，更為癌症治療的創新和突破創造了有利條件。 備忘錄由理大應用生物及化學科技學系系主任周銘祥教授和睿智醫藥董事樊世新先生代表簽署。 周教授表示：「理大與睿智醫藥充分體現了學術界和業界合作的重要性。理大將專注於標記物的早期發現階段，而睿智醫藥將致力於抗體開發的後期階段，實現優勢互補。」 睿智醫藥董事長兼首席執行官胡瑞連先生表示：「我們期待就這次合作，能夠促進雙方在醫藥科技領域的交流與合作，分享資源，為人類的健康事業做出更大的貢獻。」  

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.

理大研發新型「連接的三維多面體框架」技術 實現可編程流體精密控制

人類社會的進步依賴於各種控制液體的技術。準確捕捉和釋放各種化學和生物流體在許多領域中發揮著重要作用。能夠在空間和時間上精確控制液體的可切換捕捉和釋放能力，並且精確控制液體的體積，向來是一大挑戰。理大的研究人員最近便發明了一種精妙的新方法。 理大潘樂淘慈善基金智慧及可持續發展能源教授、機械工程學系熱流體與能源工程講座教授王立秋教授帶領團隊研發出獨特的超超材料，實現了可逆的捕獲和釋放準確容量液體，並精準地控制液體三維空間分佈的技術。這項突破名為「連接的三維多面體框架」（connected polyhedral frames，簡稱CPF），是一個新型平台，以杆連接的毛細尺度三維框架網絡，浸進液體提出到空氣後可以發揮可編程、定點、可逆地捕獲和釋放液體的作用。此研究成果最近已發表在《自然化學工程》期刊，論文第一作者為機械工程學系助理教授（研究）張藝媛博士。 在這套系統中，控制液體的關鍵源於CPF充當可切換「捕獲器」和「釋放器」，讓網絡中的液體可以按需要保留和排走。部分CPF由單杆連接不提供液體排放通道，能捕捉液體，充當「捕獲器」。而其他連接設置為雙杆式，可釋放液體，為「釋放器」。這是因為當框架網絡從液體中提出後，雙杆連接處有液膜形成，在框與框之間形成通道，促成液體釋放。 運用不同技術來產生或破壞液體連續性，捕獲器和釋放器可以相互轉換。多種多樣的液體均可以透過精準控制在CPF陣列內操縱，輕鬆地實現可編程的三維流體圖案化。由於平台中的液體可以是水、油、水凝膠、聚合物、生物流體等，所以各種生物材料和化學品都可以與 CPF 相容。 王教授的團隊設計了一種用於運載維生素B2和B12的CPF框架，用來示範技術具備應用於可控多藥釋放的潛力。兩種維生素用來代表假設的藥物分子，分別封裝於海藻酸鈉水凝膠和結冷膠中，在水溶液中釋放。透過改變凝膠膜的厚度，兩種「藥物」的相對釋放速率便可精準可控改變。 CPF的運作原理有別於拭子一類傳統採樣技術，可建立直接的液體—液體界面接觸，實現超高的樣品釋放效率。這些優點在一項模擬醫學實驗中得到證實：使用CPF進行流感病毒採樣時，即使在非常低的濃度下CPF也可以把病毒檢測出來，而使用棉花棒無法檢測經稀釋的病毒。 王教授的團隊展示了CPF也可用於細菌封裝領域。研究團隊利用CPF封裝產乙酸菌，可極大提高產乙酸菌的使用效率，並大幅簡化乙酸產物的分離流程。可以想像，CPF也能應用於高效生產其他有價值的產品中。 除了醫學和微生物應用，團隊還示範了CPF可應用於空氣調節。他們利用已浸濕的CPF陣列作為原型加濕器，在吸入乾燥空氣和通過含水框架後，能排出更濕潤的空氣。CPF吸收氣體的能力也可用於捕捉二氧化碳，在二氧化碳儲存或碳封存上發揮實用。 CPF的捕獲／釋放液體功能，不依賴框架的結構、組成材料、和所處理的液體，因此CPF是一種創新型超超材料，實現了「竹籃子精確可控打水」的功能，可用於組織工程學、藥物篩選和多材料製造等眾多領域。