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理大標誌性科研突破同國際影響

科研 約 10,592 字 · 22 分鐘 更新

香港理工大學(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)綜合資訊資料庫 · 04 科研模組 同 aerospace-and-space.md(航天招牌)分工:本篇盤點理大喺地面應用工程同跨學科領域嘅標誌性突破——紡織科技、智能可穿戴、康復機械人、土木/結構同軌道交通、環境同能源。呢啲方向延續理大「應用為本、由前身香港理工學院承襲落嚟嘅工程傳統」。 資料以理大新聞稿、學者頁、教資會研究評審(RAE)結果、相關學術頁同媒體報道為準;數字/年份/獎項就地標註出處。校內教授嘅獲獎同發明屬中性正面事實,據實記名。


一、紡織科技同智能可穿戴:全球第一梯隊

1.1 陶肖明同光子纖維、智能紡織

理大紡織研究嘅國際名片之一係陶肖明(Xiao-ming Tao)教授——理大紡織科技講座教授、智能可穿戴技術研究中心總監。據理大新聞稿,佢嘅研究橫跨智能纖維材料、納米技術、光子纖維同織物、柔性電子同光子器件、智能可洗技術、紗線製造同紡織複合材料(據理大新聞稿)。

佢喺 2020 年 11 月獲中國工程院頒授第十三屆光華工程科技獎——係中國工程界最高榮譽之一、兩年一度授予對工程科技同工程管理有重大貢獻嘅人(據理大新聞稿)。據同一篇稿,陶教授帶領嘅發明團隊 已經取得 34 項國際同國家專利,當中超過十項已授權工業應用(據理大新聞稿)。佢曾經擔任理大紡織及製衣學繫系主任(2003–2011),任內該系躋身世界頂尖時裝同紡織院系之列,並先後創立功能性及智能紡織品納米技術中心(2004)同智能可穿戴技術研究中心(2018)(據理大學者頁)。

理大智能紡織嘅另一類代表性成果係柔性應變/壓力傳感織物:據理大紡織及製衣學系資料,團隊用柔性聚合物同納米碳材料製成可拉伸導電織物,當被拉伸或受壓嗰陣,其電阻變化可以量化應變同壓力,據報可以承受並響應高達 2000 kPa 嘅壓力,而且具備防水、可洗、抗疲勞特性(據理大相關頁),可以用喺可穿戴電子同結構健康監測。

1.2 磁流變智能紡織(近年突破)

據理大新聞稿(2026 年 1 月),理大團隊喺智能材料上取得新突破:成功研製 人體安全嘅軟磁流變紡織品(magnetorheological textiles),可以喺人體安全嘅磁場下柔性變形並調節其力學性能(據理大新聞稿)。佢嘅突破在於將傳統剛性磁性器件變成柔性替代品,材料兼具輕、柔、透氣嘅紡織特性,可以用喺智能可穿戴、軟體機械人、虛擬實境/元宇宙觸覺等場景,並面向中風康復訓練、遠程手術訓練、虛擬試身等應用;團隊採用商品級、可量產嘅原料同成熟工藝,方便產業化(據理大新聞稿)。


二、康復機械人:中風康復外骨骼

理大生物醫學工程學系嘅康復機械人係佢醫療工程嘅旗艦。據理大新聞稿,胡曉翎(Xiaoling Hu)博士(生物醫學工程學系副教授)團隊研製咗 「肌動外骨骼機械人」/「移動式踝足外神經肌骨骼機械人」(Mobile Ankle-foot Exoneuromusculoskeleton)——首創將外骨骼、軟體氣動肌肉、觸覺反饋同神經肌肉電刺激(NMES)四種技術集成於一體嘅多模態可穿戴康復機械人(據理大新聞稿)。

技術同臨牀數據(據理大新聞稿):

指標 數值
重量 約 400 克,具運動服特性
續航 9V 充電電池,可連續使用 4 小時
臨牀(12 名中風者、1.5 個月 20 節訓練) 踝關節背屈(冇器械輔助)由約 5 度改善至 10 度
矯正足內翻 逾 90% 患者成功矯正
整體成效 比單純機械力高約 40%

呢款機械人屢獲國際肯定:據 EurekAlert,佢 CES 2025 創新獎(Accessibility & Aging Tech 類別)榮譽,此前已經喺第 49 屆日內瓦國際發明展攞到金獎(據 EurekAlert 轉發理大稿)。理大同中大亦曾合作研發用於中風康復嘅互動式外骨骼踝關節機械人(據中大新聞稿)。


三、土木、結構同軌道交通

3.1 智能結構健康監測同軌道交通

理大土木及環境工程學系喺結構健康監測(Structural Health Monitoring, SHM)同軌道交通方向有國家級平台支撐。據理大資料,倪一清(Yiqing Ni)教授係 嚴慧明吳郭中智能結構教授、智能結構同軌道交通講座教授,並擔任「國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心(香港分中心)」總監(據理大學者頁),研究涵蓋結構動力學同控制、結構健康監測、智能材料同結構、傳感器同作動器、軌道工程監測同控制。

據理大資料,理大獲國家科技部(MOST)批准設立多個國家工程技術研究中心香港分中心(CNERC),當中包括國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心香港分中心(據理大土木及環境工程學系頁;機構沿革詳見 institutes-and-labs.md)。倪一清團隊研發嘅模塊化軌道粒子阻尼器(Modular Rail Particle Damper, MRPD)等成果已經喺內地地鐵試用——據理大刊物,理大一款獲獎嘅新型軌道阻尼器已經喺深圳地鐵試用(據 Pulse@PolyU)。

3.2 鋼結構同國家級肯定

土木方向另一條國家級線索係鋼結構:據理大新聞稿,理大國家鋼結構工程技術研究中心(香港分中心)總監鍾國輝(K. F. Chung)教授喺 第三屆全國創新爭先獎獲頒獎狀(Certificate of Merit)(據理大新聞稿)。

3.3 教育部高等學校科研優秀成果獎

據理大新聞稿,理大學者亦多次攞到教育部高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術):2022 年度有兩個理大牽頭項目 分別獲自然科學獎一等獎二等獎;另據理大資料,2025 年度又有兩個項目獲二等獎(分別喺細菌抗生素耐藥機制、柔性電子技術前沿)(據理大新聞稿/EurekAlert)。


四、環境同能源

理大喺智慧能源同可持續發展方向以跨學科研究院為載體。據理大新聞稿,理大獲毗鄰樂陶慈善基金(Otto Poon Charitable Foundation)支持,喺 2020 年設立研究院 RISE(智慧能源研究院)同 SCRI(智慧城市研究院);當中 智慧能源研究院(RISE)匯聚嚟自 12 個學系、逾 40 名教研人員,專注智慧能源技術同方案(據理大新聞稿)。呢啲平台嘅組織沿革、命名捐贈同更多研究院詳見 institutes-and-labs.md

理大並設有碳中和資源工程研究中心(RCRE)等聚焦環境/碳中和嘅研究單位(詳見 institutes-and-labs.md)。至於光催化空氣淨化、二氧化鈦(TiO₂)納米塗層等環境技術,屬國際上活躍嘅研究領域;理大相關學系喺呢個方向有學術研究產出,但未見有如紡織/康復機械人咁樣嘅「招牌級單點突破」官方定論,本文唔就此誇大,留作常規學術研究記述。


五、研究評審(RAE 2020)表現

研究評審工作(Research Assessment Exercise, RAE)係香港教資會(UGC)對資助大學研究質素嘅官方評級,按 4 星(世界領先)/3 星(國際卓越)/2 星/1 星分檔。據理大資料,喺 RAE 2020(結果喺 2021 年 5 月 24 日由教資會公佈)入面,理大整體約 70% 嘅研究獲評「國際卓越」或以上(據理大網頁)。

據理大資料,理大喺 RAE 2020 嘅若干亮點(據理大網頁):


六、人工智能同計算機科學

理大喺 AI 同計算研究方向嘅突破集中喺AI 同工程應用嘅交叉而唔係純理論:據理大新聞稿,計算機科學及人工智能學系團隊喺生物醫學自然語言處理(BioNLP)、對話式 AI、多模態學習方向有一系列頂會論文產出(AAAI、ACL、EMNLP 等);2025 年成立嘅計算機及數學科學學院將 AI 研究整合推進,並同香港政府「AI 超算中心」及 NVIDIA 合作項目共同推動產學研轉化。理大亦同本港多間醫院合作開展醫學影像 AI 輔助診斷(眼底圖像深度學習眼疾篩查、CT 影像自動分割),相關研究喺 Nature 旗下期刊同 The Lancet 上有成果發表(具體項目以理大官網為準,單一來源、不作誇大)。理大喺量子通信同密碼學方向亦有一定佈局,但唔係香港量子研究嘅最主要中心(科大、中大喺呢方面有更多專項基金)。


七、設計研究成就

理大設計學院(School of Design)喺 RAE 2020 入面嘅創意藝術、表演藝術及設計類別表現全港最佳(見第五節)。據理大設計學院網站,其學生同教師嘅作品屢獲iF 設計獎Red Dot 設計獎——國際工業設計領域最具影響力嘅獎項之一,2024 年獲獎項目數目居香港院校前列。賽馬會創新樓入面嘅 Design Factory(DF)係理大產學研結合設計研究嘅中心,方向涵蓋年齡友善/通用設計(Universal Design)、社會創新同社區設計、健康設計同醫療器材嘅用户體驗。


八、健康科學研究成就

理大眼科視光學院喺近視防控研究方面處於國際前沿——其離焦多區近視控制鏡片(DIMS)嘅臨牀數據同商業化歷程詳見 materials-and-textile-breakthroughs.md。理大康復治療科學系喺物理治療、職業治療同脊椎健康方向亦有若干進入臨牀應用階段嘅研究成果:「通用步行輔助機械人」原型進入香港醫院管理局合作試驗階段;脊椎側彎矯形輔具研究由香港高級脊椎矯形技術研究中心(HKISOH)支持。


九、知識轉移同創新創業數據

指標 數值 來源
2020–2024 年專利授權數 約 1,020 項 理大官網
初創企業(Startups,歷年累計) 超過 1,500 家 理大官網
知識轉移項目(KTP)年度資金 香港教資會知識轉移撥款資助框架下定期評審 教資會/理大官方
InnoHub 創新中心 為初創團隊提供共享工作空間、導師網絡同孵化資源 理大官方

以上數字以理大官網截至 2024–2025 年嘅公開數據為準,具體口徑以官方報告為準。


十、國際科研合作亮點

理大參與嘅主要國際合作科研框架包括香港–史丹福創業項目(Stanford-PolyU Innovation Alliance)(同史丹福大學喺 Weinstein Lab 框架下開展跨太平洋聯合研究)同歐盟 Horizon 研究框架(以材料科學同健康科學方向為主參與歐盟資助項目)。理大高被引學者收錄情況同國際研究網絡指標嘅完整梳理見 research-impact-and-international-network.md


來源

互見


十一、學生同初入行研究者嘅科研成就

11.1 本科生研究計劃(URIS)成果

理大設有本科生研究及創新計劃(Undergraduate Research and Innovation Scheme, URIS),支持本科生以獨立研究員身份喺教授指導下開展有組織嘅研究項目。據理大資料,URIS 每年錄取約 100–200 名本科生參與為期一學年嘅研究項目。近年 URIS 產出包括:

  • 參與國際設計競賽並獲獎(紅點、iF 等);
  • 部分成果通過進一步開發達到專利申請階段;
  • 若干 URIS 學生其後直接入讀 MPhil/PhD 研究生課程延續研究。

11.2 研究生競賽同國際論壇

據理大學務處同各學系資料,理大研究生代表喺多個國際學術競賽同論壇入面取得成績:

  • IEEE 系列學生論文競賽:計算機科學及人工智能學系、電子及電氣工程學系嘅研究生多次入圍 IEEE ISCAS、ICSEE 等會議學生論文獎;
  • 全球紡織設計大賽:時裝及紡織學院學生喺 ITMA 等行業展覽嘅設計競賽中攞到獎項;
  • SHTM 學生研究論文競賽:SHTM 研究生喺 I-CHRIE 年會嘅學生論文競賽中連續多年獲獎(據 SHTM 官網)。

理大學者喺中國國家級獎項體系中亦有系統性記錄——光華工程科技獎、全國創新爭先獎、教育部高校科研優秀成果獎等梳理見 research-impact-and-international-network.md;材料科學同柔性電子方向嘅學術產出見 materials-and-textile-breakthroughs.md


十二、常見問答(Q&A)

Q1:理大嘅強項點解唔係「純科學(Pure Science)」而偏向應用工程?

呢樣同理大嘅歷史基因直接相關。理大前身香港理工學院定位為培訓「技術工人同專業人員」嘅應用型理工院校,強調實用技能同行業對接。大學化(1994 年)後雖增設純理論研究,但喺制度文化、師資傳統同行業網絡上仍然保留應用導向。呢樣令理大喺「將研究做成產品或系統」上比綜合型研究大學更具優勢。

Q2:RAE 2020 入面理大嘅「物理科學領域八校最佳」代表乜嘢?

據理大官方網頁,理大喺 RAE 2020「物理科學」單元(UoA)嘅評級表現係香港八所資助大學之中最佳。呢樣反映理大應用物理學系同相關材料科學團隊嘅研究質素。物理科學 UoA 包含理論物理、凝聚態物理同應用物理研究,RAE「最佳」意味住該單元內 4 星(世界領先)比例喺八校中居首或並列首位。

Q3:外骨骼機械人研究屬於理大邊個學系?有冇商業化前景?

據理大新聞稿,康復機械人嘅研發主要歸屬生物醫學工程學系(BME),主導團隊係胡曉翎博士。呢項研究有明確商業化路徑:理大正同本港醫療器材公司洽談技術授權;CES 創新獎同日內瓦發明展金獎嘅曝光提高咗商業夥伴嘅關注度。據理大資料,香港醫院管理局旗下醫院已經表達臨牀採購興趣,具體進展以理大正式公告為準。

Q4:理大喺 AI 領域嘅研究係咪足以同港大、科大相比?

呢個視乎具體細分領域。港大嘅 AI 研究以自然語言處理同計算機視覺見長;科大嘅 AI 以機械人同海洋數據分析著稱。理大嘅 AI 研究強項在於AI 同工程應用嘅交叉——AI 輔助結構健康監測、醫療影像、紡織質素檢測、智慧能源管理等。2025 年新成立嘅「計算機及數學科學學院(FCMS)」標誌住理大對 AI 基礎研究嘅重視程度明顯提升。

Q5:知識轉移(KTP)數據入面「初創企業超過 1,500 家」係咩概念?

據理大官網,「超過 1,500 家」指理大歷年累計孵化/支持並可追溯嘅初創公司數量。呢個數包括由理大學生、校友同教職員創辦、曾經獲理大創業孵化資源(InnoHub、種子基金、導師網絡等)支持嘅企業。香港創科領域整體規模有限,呢個數字喺本港大學之中屬較高水平。

Q6:教育部「高等學校科研優秀成果獎」對理大嚟講有咩意義?

呢個獎係內地大學嘅重要科研基準,通常按全國高校進行競爭性評選。香港院校喺呢個獎度獲獎,體現港校被納入國家高等教育評價體系嘅進度——尤其喺 2020 年代「港校融入國家發展大局」政策背景下具有制度意義。理大 2022 年度同 2025 年度共獲 4 個項目獲獎(含一等獎 1 項),喺港校之中屬較突出表現。

來源 · 自行覆核