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理大的國家重點實驗室:超精密加工與沿海城市氣候適應

科研 約 7,760 字 · 16 分鐘 更新

香港理工大學(The Hong Kong Polytechnic University, PolyU)綜合信息數據庫 · 04 科研模塊 香港理工大學設有獲國家認可的國家重點實驗室(State Key Laboratory,SKL),是其科研實力獲得國家級背書的標誌之一。本篇聚焦理大現行兩所國家重點實驗室——超精密加工技術沿海城市氣候適應——的定位、研究方向與跨境佈局,並記錄 2023 年改制重組中「化學生物學及藥物研發」實驗室的歷史沿革。 科研機構總覽見 institutes-and-labs.md。資料以理大官方頁、理大刊物與科研辦公室頁為主;實驗室名稱、分支佈局等以官方最新頁面為準。


一、什麼是「國家重點實驗室」,理大的沿革如何

國家重點實驗室(SKL)是中國在重點科研領域設立的國家級研究基地,代表相關領域的國家級科研水平。香港高校自 2000 年代起陸續獲准設立或掛牌 SKL(部分由原有「夥伴實驗室 partner laboratory」升格/更名)。據理大刊物報道2018 年香港 16 所夥伴實驗室統一去掉「Partner」前綴、改稱「國家重點實驗室」,理大當時有兩所在列:超精密加工技術化學生物學及藥物研發

其後國家於2023 年啓動新一輪重組評審。據理大研究及創新事務處(RIO),2025 年 8 月 25 日,經科技部審核,理大的國家重點實驗室體系完成重整。理大現設的國家重點實驗室,核心兩所為:

實驗室 領域 依託學系/關鍵年份
超精密加工技術國家重點實驗室(SKL-UPMT) 超精密製造、精密計量 2009 設立;2018 更名;2025 改制後續存
沿海城市氣候適應國家重點實驗室(SKL-CRCC) 氣候韌性、沿海城市適應 2025 年 8 月獲批、12 月揭幕;與香港科技大學聯合建立

來源強度:「兩所更名為國家重點實驗室」(2018)、2023 起改制重組、2025.8.25 重整完成均見理大刊物與 RIO。

名稱也隨改制變化:2025 年重整後,官方場合更多使用「全國重點實驗室」(National Key Laboratory)一詞,而非此前的「國家重點實驗室」(State Key Laboratory)——兩者指同一體系,只是 2025 年重組批次統一改用「全國」二字。據中新社報道2025 年 8 月 25 日,香港特區政府為全港 15 所全國重點實驗室舉行統一授牌儀式,行政長官李家超出席並致辭。本文沿用理大官方頁面慣常使用的「國家重點實驗室」表述,兩詞在本文語境下可互換。


二、2025 年全港「全國重點實驗室」新格局:15 所的分佈與理大位置

一句話答案:2025 年的改制重組把全港實驗室總數從早年的 16 所調整為 15 所(12 所由舊實驗室重組、3 所新建),理大在其中擁有超精密加工技術(獨立)與沿海城市氣候適應(與科大聯合)共兩席。

Global Times 報道紫荊網報道,2025 年這一批 15 所全國重點實驗室在五所本地大學間的分佈為:

大學 實驗室數量 説明
香港大學(HKU) 5 所 含醫學、生態環境等方向
香港中文大學(CUHK) 4 所 含生物醫學、物理等方向
香港城市大學(CityU) 2 所
香港科技大學(HKUST) 2 所獨立 + 1 所與理大聯合 獨立兩所含神經系統疾病、顯示與光電子方向
香港理工大學(PolyU) 1 所獨立 + 1 所與科大聯合 超精密加工技術(獨立);沿海城市氣候適應(與科大聯合)

紫荊網報道,港府創新科技署繼續向每所實驗室提供每年 2,000 萬港元資助,所屬大學則須每年提供不少於創新及科技基金資助金額 20%(即不少於 400 萬港元)的配套經費;獲批實驗室須訂立未來五年的工作計劃、階段性目標與績效指標,按年向創科署報告進度。

來源強度:15 所總數、12 所重組/3 所新建、逐校分佈均見中新社與 Global Times 報道;撥款金額(HK$2,000 萬/年+配套≥HK$400 萬)見紫荊網報道。


三、超精密加工技術國家重點實驗室(SKL-UPMT)

3.1 定位與研究方向

超精密加工技術國家重點實驗室(State Key Laboratory of Ultra-precision Machining Technology,SKL-UPMT)聚焦超精密製造與精密計量——這是高端製造業的核心能力之一,涉及光學元件、精密模具、微納結構等需要納米/亞微米級精度的加工。據 SKL-UPMT 官網與理大學系資料,該實驗室2009 年經科技部批准設立,是理大精密工程的國家級平台;其研究覆蓋超精密製造技術,應用於航空航天、半導體、光學、電信、能源等領域。現任總監為Benny C. F. Cheung(張志輝)教授(超精密加工與計量講座教授)。

SKL-UPMT 研究方向頁,實驗室現設五大研究方向:

研究方向 核心內容
微納加工力學 微/納米尺度加工機理,支撐超精密表面成形理論
先進超精密加工工藝 面向半導體、光電子的創新加工技術
精密計量與儀器 AI 驅動的新一代計量技術與儀器,測量複雜曲面
超精密加工與製造裝備 AI 賦能的下一代裝備,具自優化與誤差補償能力
跨學科應用 面向信息技術、航天、生物科技與生命科學的交叉應用

這五個方向大致對應「機理研究→工藝開發→精度驗證→裝備製造→產業交叉」的完整鏈條——從理解材料在納米尺度如何被去除,到把這一理解轉化為可規模化生產的裝備。

3.2 代表性成果

SKL-UPMT 在國際與國家層面均獲多項認可。據理大刊物報道,實驗室憑「原位多傳感器三維精密製造計量系統」項目獲頒 2017 年 IET Innovation Awards製造技術類獎項;此外,團隊在超精密加工納米表面生成的建模與表徵研究上,曾獲中國教育部自然科學獎二等獎

在具體技術上,據European Business & Finance Magazine 報道,杜詩(Sandy To)教授團隊開發出激光—磁場雙場輔助金剛石切削技術(LMDFDC),通過多能場協同作用提升切削表面質量、降低材料亞表層損傷與刀具磨損,適用於難加工的高性能材料。實驗室另據PRWeb 報道開發出適用於複雜自由曲面的高效高質拋光技術(MJP),可用於高精度光學元件、模具、航天零件、汽車系統、半導體廠房乃至生物醫學工程等多個產業。這類技術轉化路徑,也與理大 InnoHK 與知識轉移 中記錄的產學研模式相呼應。

3.3 「一主多分」的跨境佈局

SKL-UPMT 的一大特色是其跨境分佈式佈局。據實驗室官方設施頁,該實驗室由以下部分組成:

  • 主實驗室:位於理大紅磡校園;
  • 分支實驗室:設於香港科學園(Hong Kong Science Park)深圳虛擬大學園(Shenzhen Virtual University Park);
  • 温州研究中心:在理大温州技術創新研究院內設立的「超精密製造技術研究中心(温州)」,面積逾 1,700 平方米
節點 位置 角色
主實驗室 理大紅磡校園 核心研發
分支 香港科學園 科研與轉化
分支 深圳虛擬大學園 跨境研發
研究中心 温州(逾 1,700㎡) 內地技術轉化

SKL-UPMT 計量設備頁,實驗室配備精密計量與檢測儀器,用於驗證超精密加工的精度——加工與計量相輔相成:沒有納米級的測量能力,就無法驗證納米級的加工成果。

來源強度:2009 年設立、總監張志輝、分支佈局、温州中心面積(逾 1,700㎡)、計量設施均見 SKL-UPMT 官方頁;五大研究方向見 SKL-UPMT 研究方向頁;獎項與 LMDFDC/MJP 技術見理大刊物、European Business & Finance Magazine 與 PRWeb 報道。


四、沿海城市氣候適應國家重點實驗室(SKL-CRCC)

據理大新聞稿,這是理大最新一所國家重點實驗室,由理大與香港科技大學(HKUST)聯合建立——2025 年 8 月 25 日獲科技部批准為國家重點實驗室,2025 年 12 月 4 日在理大 Hotel ICON 正式揭幕。總監為理大李向東(Xiang-dong Li)教授、共同總監為科大吳宏偉(Charles Ng Wang-Wai)教授,聚焦沿海城市應對氣候變化的韌性研究。

這是理大首所與本地另一所大學聯合建立的國家重點實驗室——不同於 SKL-UPMT 的「一校主導、跨境設分支」模式,SKL-CRCC 採用「兩校共建、共同治理」架構,反映氣候韌性這一議題本身跨學科、跨機構的屬性:沿海城市氣候適應涉及土木工程、海洋科學、城市規劃、環境政策等多個領域,理大與科大的強項恰好互補。

4.1 六大研究方向

理大新聞稿,SKL-CRCC 的研究覆蓋六大方向:

研究方向 關注重點
氣候變化與極端天氣 氣候模式演變、極端天氣歸因
城市基礎設施與韌性 基礎設施在極端氣候下的抗災能力
城市複合災害及其演變 多災種疊加、連鎖效應
極端暴雨災害與基於自然的解決方案 內澇防治、海綿城市等自然解方
海岸工程與技術 海堤、防波結構等海岸工程
氣候變化風險感知、預警與應對政策管理 早期預警系統、公共政策響應

這六個方向把「氣象科學—土木工程—海岸工程—公共政策」串成一條完整鏈路,呼應了總監李向東與共同總監吳宏偉的表態:"通過各項研究計劃收集的數據,將顯著提升沿海城市對未來極端天氣的預測準確度與應對能力"(據理大新聞稿引述)。

4.2 揭幕研討會與國際網絡

據理大新聞稿,SKL-CRCC 揭幕當日同步舉行兩天期國際研討會約 30 位主講嘉賓來自香港、內地及亞洲、歐洲、美洲、澳洲的知名大學,議題涵蓋海洋熱浪、地震、城市水管理與人工智能應用。據理大新聞稿,實驗室的定位對接國家《國家適應氣候變化戰略 2035》,服務香港的氣候韌性城市發展目標。這類國際化科研合作網絡,與 04 科研 · 科研影響力與國際網絡 中描述的理大整體國際科研佈局一致。

來源強度:2025.8.25 批准、12.4 揭幕、理大與科大聯合建立、總監李向東/共同總監吳宏偉、六大研究方向、研討會規模與對接國家戰略均見理大新聞稿。


五、歷史沿革:化學生物學及藥物研發國家重點實驗室

據理大 2018 年資料,理大當年的兩所國家重點實驗室為超精密加工技術化學生物學及藥物研發(State Key Laboratory of Chemical Biology and Drug Discovery)。據理大「研究實驗室、研究院及研究中心」頁,它源自 2010 年底獲國家科學技術部批准成立的「手性科學國家重點實驗室夥伴實驗室」——與中科院上海有機所「生命有機化學國家重點實驗室」結為夥伴,其後才正名為現稱;研究聚焦有機合成與催化、化學生物學及相關診斷學

化學生物學與藥物研發是連接基礎科學與醫藥產業的關鍵環節——理大雖無醫學院,但通過這一實驗室,曾在藥物發現、生物活性分子、疾病機理等方向上保有國家級研究能力,這與其康復、護理等健康學科(見 01 學術 · 康復與健康)共同構成理大「無醫學院卻深耕健康/生命科學」的科研版圖。

來源強度:2018 年名錄見理大刊物;2010 年夥伴實驗室起源、正名與研究方向見理大官方研究機構頁;2023 起改制、現行兩所見理大 RIO。


六、放進理大科研版圖

理大的國家重點實驗室,與其在航天科研(見 aerospace-and-space.md)、先進紡織與新材料(見 materials-and-textile-breakthroughs.md)、跨學科研究院 PAIR(見 pair-interdisciplinary-research.md)等領域的成果一道,構成其「應用導向、面向產業」的科研特色:

方向 對接
超精密加工 高端製造業
沿海城市氣候適應 氣候韌性、可持續城市
航天儀器 國家航天工程
先進紡織/新材料 功能材料與可持續

七、常見問答(Q&A)

Q1:理大的兩所國家重點實驗室與其他香港大學相比如何?

中新社Global Times 報道,2025 年重組後全港共有 15 所全國重點實驗室(較 2018 年的 16 所有調整,12 所由舊實驗室重組、3 所新建),分佈為港大 5 所、中大 4 所、城大 2 所、科大 2 所獨立+1 所與理大聯合、理大 1 所獨立+1 所與科大聯合。理大按「參與」口徑共兩所(超精密加工技術、沿海城市氣候適應),數量與城大、科大相當,但少於港大與中大——這與理大偏工程應用、非綜合型大學的學科結構相符。

Q2:超精密加工技術國家重點實驗室(SKL-UPMT)目前的主要應用場景是什麼?

據 SKL-UPMT 官網,其技術應用主要集中於航空航天、半導體、光學、電信與能源五大領域。具體來説:光學元件(鏡片、反射鏡)的超精密磨削與拋光;航天儀器零件的納米級表面加工;半導體基底(晶圓)的精密切割與平坦化;微機電系統(MEMS)元件製造。實驗室開發的LMDFDC 激光—磁場雙場輔助金剛石切削技術MJP 拋光技術(見本文第四節)已用於高精度光學元件、模具與生物醫學工程等產業場景。

Q3:2023 年國家重點實驗室重組對理大有什麼影響?

據理大 RIO 資料,2023 年起國家對所有港校國家重點實驗室啓動新一輪重組評審,2025 年 8 月 25 日以「全國重點實驗室」名義統一授牌完成。結果:「化學生物學及藥物研發國家重點實驗室」的狀態發生變化;同時,新建的「沿海城市氣候適應國家重點實驗室」(與科大聯建)於同日獲批。整體而言,理大仍維持兩所國家重點實驗室,但組成與 2018 年不同,名稱也統一改用「全國重點實驗室」。

Q4:「國家重點實驗室」與「全國重點實驗室」是同一回事嗎?

是。據中新社報道,2025 年這一批重組授牌統一採用「全國重點實驗室」(National Key Laboratory)的名稱,取代此前各地區各自沿用的「國家重點實驗室」(State Key Laboratory)表述。兩者所指的是同一國家級科研平台體系,本文視語境交替使用。


八、來源

本篇為參考區科研檔案,數據以理大官方一手為準。實驗室名稱、佈局與設施隨年份調整,請以官方最新頁面核實。

來源 · 自行復核