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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。

理大團隊勇奪微波設計競賽冠軍

香港理工大學（理大）「本科生科研計劃」（Undergraduate Research and Innovation Scheme, URIS）的三名學生組成團隊，在理大電機及電子工程學系助理教授 （研究）、射頻微電子電路實驗室負責人周新宇博士的指導下，於美國首都華盛頓舉行的微波領域國際頂級會議（International Microwave Symposium 2024），榮獲學生設計競賽（高效率功率放大器組）冠軍殊榮。 理大獲勝的三名成員分別為汪延澤、畢景雲及袁也，均就讀物聯網 (IoT) (榮譽) 工學士學位課程、副主修人工智能及數據分析 (AIDA)。 該項學生設計競賽已有20年歷史，旨在探索應對新一代無線通訊的高效率功率放大器的拓撲技術。今年共有42隊來自世界各地（包括﹕美國、德國、加拿大、意大利、愛爾蘭、韓國和墨西哥）的博士生團隊參賽。理大團隊首次在該項賽事勇奪殊榮，更是唯一一支由本科生組成的隊伍，成功脫穎而出。 獲獎不僅是學生們努力的回報，也代表了理大在微電子及通信領域的研究實力。藉著微電子發展趨勢，理大射頻微電子電路實驗室將繼續專注於第三代半導體技術的射頻微電子電路開發研究，提出創新性的電路設計方法與理念。

理大研發超穩定鈣鈦礦LED 亮度破紀錄應用前景極佳

鈣鈦礦材料對於提升發光二極管（LED）的應用性能非常重要，但在整體提升器件的效率、亮度與使用壽命方面仍然存在技術局限，其運行穩定性是一大技術難題。香港理工大學（理大）科研團隊在這方面取得重大突破，研發出「三維FAPbI3鈣鈦礦LED系統」，能同時實現高亮度、高效率與超長使用壽命。 理大電機及電子工程學系鍾士元爵士可再生能源教授暨能源轉換技術講座教授李剛教授，與博士後研究員李質奇博士、研究助理教授任志偉博士及團隊，利用依賴烷基鏈長度的銨鹽分子調節策略設計了一項嶄新技術。團隊利用烷基銨鹽管理晶體定向、控制晶粒尺寸、抑制非輻射重組，藉以提升器件性能。這項技術證實可以同時達到高效率、高亮度與超長壽命，為鈣鈦礦LED的未來應用與商業化具重大意義。 研究團隊成功製造出高效、亮度極高且非常穩定的鈣鈦礦LED，外部量子效率高達23.2%，亮度與使用壽命均刷新紀錄，前者達到1,593 W sr−1 m−2，後者在高電流密度嚴苛環境下可達227小時（100 mA cm−2），為直流電驅動的近紅外鈣鈦礦LED在兼顧亮度與穩定性方面取得最佳性能。這項研究以《通過晶粒定向管理與重組抑制達成亮度破紀錄的超穩定鈣鈦礦LEDs》為題已刊登於國際能源期刊《Joule》。 李剛教授表示：「研究顯示鈣鈦礦LED的高效率不僅限於實驗室環境，該技術在商用高亮度照明與資訊畫面顯示方面亦有很好的應用前景，有望媲美商用量子點LED及有機LED。」 研究團隊發現，定向結晶過程、晶粒尺寸控制與非輻射重組抑制之間的平衡，對鈣鈦礦LED的性能影響深遠。要解決這個難題，關鍵在於調節長鏈烷基銨鹽與鈣鈦礦核之間的分子交互作用。 烷基銨可以促進照明用鈣鈦礦薄膜的定向結晶過程，而烷基銨與鈣鈦礦之間的分子交互作用，亦會影響鈣鈦礦LED的性能。值得注意的是，研究團隊已成功利用長鏈烷基銨鹽的分子工程調節結晶化速率。即使在高電流密度的嚴苛環境下，這項創新技術也能生產出具超長穩定性、高效率、高亮度的近紅外鈣鈦礦LED。 鈣鈦礦LED擁有多項優勢，例如顏色純、顯示色域廣、成本效益高，而且可以印刷加工，使生產更加靈活。研究團隊的發現對推動鈣鈦礦LED的發展與技術突破有極大貢獻。

關愛擁抱：癌症兒童無懼放射治療之旅

香港理工大學（理大）為兒童癌病患者提供治療前準備，由她最喜歡的卡通角色陪伴進行模擬放射治療工作坊。為孩子設計的個人化沉浸式環境，再加上心愛卡通角色的陪伴，透過鮮豔的色彩、愛和關懷，讓兒童患者克服恐懼。 理大醫療科技及資訊學系「理伴童行」團隊聯同工業中心的 HEROCARE 計劃，由利希慎基金贊助，通過「觸感體驗」與「虛擬沉浸」應用於臨床服務和醫療培訓，為即將接受放射治療的兒童患者提供沉浸式模擬體驗。配合理大創新「混合沉浸虛擬實景 (HiVE)」技術，不僅減低了兒童患者和照顧者在接受放射治療時的不安，還讓逾 88% 的患者無需麻醉下完成治療。

理大與中山市攜手共建技術創新研究院 推動兩地生物醫藥發展

香港理工大學（理大）與中山市人民政府（中山市政府）於7月30日正式簽署合作協議，共建「香港理工大學中山技術創新研究院」。此合作標誌著雙方在推動兩地生物醫藥發展，促進產學研合作方面邁出重要一步。 理大校長滕錦光教授率團參加中山市舉辦的「2024中山全球招商大會」，會上同時舉行研究院的合作協議簽約儀式。在中山市委書記郭文海先生、中山市委副書記兼市長肖展欣先生、理大化學系講座教授黃嘉良教授、理大研究及創新事務處助理總監趙培先生見證下，由中山市委常委兼副市長葉紅光先生、理大常務及學務副校長黃永德教授代表雙方簽署。 滕錦光教授致辭時表示：「我們與中山市政府攜手成立技術創新研究院，配合了天時、地利、人和；這不僅是我們學校發展的一個重要里程碑，更是我們與中山市共同推動創新科技發展的一個新起點。研究院的成立除了為中山市的經濟和社會發展注入新的動力，更是響應習近平主席號召用好深中通道，促進珠江口東西兩岸融合發展，提升粵港澳大灣區創新科技合作水準，推進區内產學研轉移轉化和新質生產力高度發展的一體化。」 研究院將重點發展生物醫藥領域，聚焦自主研發的醫藥類產品，並致力改善社區的醫療條件。研究院亦將與中山市當地醫院等緊密聯繫，透過產學研合作，推動科技成果轉化落地，造福廣大市民。深中通道的開通將加強中山與香港之間的交通便利性，以及人員、資金和技術流動，使中山更好地融入粵港澳大灣區的發展大局，研究院將發展成為創新科技高地，為中山市的產業升級和經濟發展提供強而有力的技術支撐。 是次合作不但加強了理大與中山市政府的連繫，更推動雙方攜手並進，共同迎接和把握創新科技帶來的巨大機遇。

理大學者發現調節眼壓的關鍵機制 有望啟發青光眼治療方案

青光眼是導致視力受損和失明的主要原因之一。根據醫院管理局統計，香港每100位40歲以上人士，便有3人患上青光眼。青光眼初期可能沒有明顯的病徵，因此往往被人忽視，待患者察覺視力有異時，病情已經十分嚴重。香港理工大學（理大）眼科視光學院助理教授（研究）沈詩韻博士及其研究團隊，成功發現調節眼壓的關鍵因子和機制，為開發青光眼治療方案提供新思路，可望協助患者及早預防視力衰退。 青光眼患者的眼球內的液體（稱為「房水」）不斷流動，眼壓普遍較高，需要長期用藥控制。不過，目前的藥物治療存在局限，僅能延緩病情，不能遏止病情惡化，而且藥物耐受性不理想，療效會隨時間推移逐漸減弱。 科學界已知microRNA (miR)-17-92群對細胞信號傳導具重要作用，但其在眼部的具體功能尚未清楚。沈博士及研究團隊深入探討miR-17-92因子對眼壓的影響機制，發現血小板反應蛋白-1（TSP-1）是一種會減少房水外流並增加眼壓的蛋白質。其後，團隊在負責把房水引流到眼內的小梁網（hTM）細胞中，模擬miR-17-92群的三個因子，成功抑制TSP-1的表現，使小鼠眼睛排出的房水增加約73%。 沈博士及研究團隊最近獲得美國青光眼研究基金會2024年Shaffer研究資助基金撥款支持，進一步探討miR-17-92因子在眼壓調節中的作用。團隊將通過阻斷hTM細胞中TSP-1的上述三種miRNA潛在靶點，調查特定微小核醣核（miRNAs）與TSP-1之間的直接相互作用；亦將於小鼠眼球內注射TSP-1靶點特異性阻斷劑或miRNA模擬體，研究調節它們對眼睛房水排出系统和活體眼壓的功能性影響。 沈博士表示：「研究團隊發現基因組和蛋白質組方法的關鍵作用，將有助揭示青光眼等疾病隱含的遺傳和分子機制。尤其在青光眼治療方面，有助於確定潛在的生物標記、治療目標和個別治療方案，影響深遠。獲得Shaffer研究資助基金支持，亦證明了理大的科研實力能與全球頂尖眼科研究中心並駕齊驅，鼓勵我和團隊在青光眼研究領域繼續探索，精益求精，為青光眼患者的福祉貢獻。」 沈博士於分子研究領域擁有十多年經驗，成果享譽國際，熟練運用基因組和蛋白組方法。研究興趣包括房水形成和外流機制、眼壓調節、miRNAs對房水排出系统的影響、DNA甲基化對排流能力和眼壓調控的潛在候選基因等。 作為主要研究人員，沈博士目前有兩個項目獲得香港特區政府醫療衞生研究基金支持，分別研究治療青光眼的基因編輯方法，以及表觀遺傳調控在青光眼中的作用。此外，她還在多個研究項目擔任聯合研究員，並獲得研資局優配研究金等不同科研基金支持。 ***完***

理大與築領科技簽署合作備忘錄 共建「工業化建築聯合實驗室」

香港理工大學（理大）與南京築領科技有限責任公司（築領科技）於7月25日簽署合作備忘錄，共同建立「工業化建築聯合實驗室」。 合作框架協議由理大副校長（研究及創新）趙汝恒教授與築領科技首席執行官戴安剛先生簽署。理大工業及系統工程學系助理教授（研究）趙之恒博士與築領科技首席運營官劉恒志博士將擔任聯合實驗室主任，並依托理大先進製造研究院開展第一期合作項目—「工業元宇宙中的建築機器人數字化系統的開發」。 聯合實驗室將聚焦開展工業元宇宙中的建築數字化、建築機器人的數字孿生、工業化建築的虛擬現實以及建築製造、物流等相關研究項目。雙方將結合各自在研究資源、測試環境和應用場景等各面優勢，提升建築過程的安全性與效率，並在建築數字轉型領域致力突破性研究成果。 此合作也是理大工業及系統工程學系黃國全講座教授「工業4.0模塊化建築智能裝修工場 」研究項目的成果應用，必將推動建築行業的創新智能發展，為產業注入新動能。

理大學者研究證實懷孕母親正向心理健康影響兒童大腦發展

母親懷孕期間身心都會經歷各種變化，尤其母親的心理健康對孩子成長和長期發展至關重要。香港理工大學(理大)醫療科技及資訊學系教授、傑出創科學人教授仇安琪教授及其研究團隊，驗證母親懷孕期間的正面情緒，會顯著影響兒童大腦發展和功能。 根據研究，懷孕期間心理健康狀況較好母親所生的女孩子，她們雙側海馬體顯得更大。而海馬體的體積增大, 可直接改進記憶表現。 更顯著的是,母親懷孕時保持較高的正向心理健康水平，她們的孩子在多個神經網絡中表現出功能連接的變化，包括：默認模式、顯著性、執行控制、杏仁核和丘腦-海馬網絡。而這些網絡與廣泛的認知、情感、記憶相關的腦部發展和功能有相連關係。 懷孕母親的正向心理健康，對後代的大腦發展具深遠的影響。這些影響對一些腦部結構尤為顯著，例如：海馬體和杏仁核等，以及視覺、預設模式和前額葉等功能網絡，它們對調節和平衡情緒至關重要。 仇教授表示：「這項對懷孕母親心理健康的研究，超越單純的孕婦精神病理學，表明懷孕期間促進母親正面心理健康的重要性，成為增強兒童大腦發展的一個關鍵保護性因素。」 研究結果提供了新證據，顯示母親懷孕期間改善心理健康狀況，可促進日後孩子們海馬體的發展。因此，母親的正面情緒將直接影響分娩後的育兒關係，包括提高物質敏感度、溫暖性和對孩子需求的反應能力，從而增強孩子們日後的社會經濟發展能力。 這項研究使用縱向數據集來調查母親在懷孕期間的正面情緒如何影響 7.5 歲兒童的大腦結構和功能。由381名亞洲參與者，在新加坡使用了結構性磁振造影 (MRI) 和功能性磁振造影 (MRI) 作研究。研究題為「母親懷孕期間的正向心理健康影響兒童的海馬體和大腦功能網絡發展」已發表於《Nature Mental Health》期刊。 研究團隊對26-28 週期間發放的問卷進行驗證性因素分析，建立了一套衡量母親懷孕期間正面情緒和精神健康的指標。研究強調超越疾病範疇以外，探討更廣泛的心理健康重要性，並倡導母親們保持積極正面情緒。 仇教授表示：「我們的研究進一步確認懷孕期間保持正向心理健康的重要性，這也是兒童大腦發育的關鍵決定因素。」此外，仇教授的研究聚焦大腦發展，以及利用人工智能預測和分析年輕人的心理健康。

理大與國星宇航簽署合作協議

香港理工大學（理大）與成都國星宇航科技股份有限公司（國星宇航）於7月17日在理大舉行簽約儀式，正式簽署合作框架協議。 這標誌著雙方在航天科技領域的合作邁出了堅實的一步。 合作框架協議由理大副校長（研究及創新）趙汝恒教授與成都國星宇航科技股份有限公司行政總裁王磊博士分別代表理大和國星宇航簽署，雙方將會探討共建「香港理大與國星宇航遙感衛星技術聯合實驗室」。是次合作促進兩方在衛星科技與太空計算技術領域的研發合作，共同推動以科研力量貢獻國家發展。 出席簽約儀式的還有理大工程學院﹑理大土地測量及地理資訊學系﹑理大電子計算學系以及理大研究及創新事務處等相關單位的代表。國星宇航是一家全球領先的AI衛星互聯網科技公司，由衛星互聯網領域的原高校科研院所﹑互聯網領軍人才創辦。自成立以來，國星宇航已順利完成13次太空任務，在衛星技術和太空計算領域擁有深厚實力。

香港理工大學與深圳綜合粒子設施研究院簽署合作協議

香港理工大學（理大）與深圳綜合粒子設施研究院於7月11日在理大舉行簽約儀式，簽署《戰略合作框架協議》，標誌雙方在科技創新與顛覆性技術研發合作邁出了堅實的一步。 理大副校長（研究及創新）趙汝恒教授、深圳綜合粒子設施研究院自由電子鐳射工程經理部副總經理胡水明教授分別代表理大和深圳綜合粒子設施研究院簽署合作協議，由光明區委書記蔡穎女士、光明區委常委、區委統戰部部長楊莉女士、光明區委常委、區政府常務副區長姚高科先生、理大校董會副主席李國祥醫生、理大校長滕錦光教授及理大副校長（教學）黃國賢教授共同見證協議簽署。 座談會上，滕錦光教授表示，希望依託光明科學城的先進光源設施構建技術創新平臺，推動深港協同創新和科技成果轉化，為理大建設世界級研究創新型大學，及支援香港理工大學深圳產業科技創新研究院(研究院)高標準建設大科學裝置注入新動能。 深圳綜合粒子設施研究院是大灣區綜合性國家科學中心，胡水明教授指出，雙方共建實驗站將在資訊材料、納米/量子材料、複雜生物大分子等領域開展超快超精細的時空分辨研究。他表示，研究院目前正全力推進深圳自由電子鐳射裝置專案建設，希望吸引更多用戶參與設施建設，更好地服務科學研究和產業應用。 理大與深圳光明區有廣泛的合作基礎，雙方於2023年8月簽訂了共建研究院的框架協議。共同合作不僅帶來科技創新的新動力，整合各自優勢資源和設施，實現互補互利，更推動大灣區在全球科技舞臺上持續發展。 理大納米科技研究中心主任郝建華教授、理大超精密加工技術國家重點實驗室主任張志輝教授等人陪同出席活動。代表團還先後參觀化學生物學及藥物研發國家重點實驗室、超精密加工技術國家重點實驗室及理大創意作品展。