關於香港桂冠論壇
歡迎大家來到香港桂冠論壇2023年6月份通訊。
「香港桂冠論壇新聞發佈會及啟動禮」已於6月6日圓滿舉行，標誌著首屆香港桂冠論壇正式啟動。活動當天，香港特區政府創新科技及工業局局長孫東教授, JP，聯同香港桂冠論壇委員會主席唐偉章教授, BBS, JP、李兆基基金董事林高演博士, SBS和邵逸夫獎理事會主席楊綱凱教授蒞臨主禮，並分別發表了簡潔而有力的致辭。隨後，大會航空贊助伙伴國泰航空代表莫佩雅女士、兩間論壇的合作機構，即港鐵代表李婉玲女士及投資推廣署代表黃煒卓先生，亦就香港的科研在商業方面的發展作出分享。藉著這個機會，我們再次感謝主要贊助機構李兆基基金和主要合作夥伴邵逸夫獎基金會對論壇的無私付出。我們亦感謝香港特區政府，特別是創新科技及工業局及投資推廣署、國泰航空及港鐵對論壇各項任務的全力支持。一直以港為家的國泰航空除了為邵逸夫獎得獎者提供商務機票，亦為香港桂冠論壇的出席者提供特選禮遇，誠意為出席者及同行旅伴獻上專享的票價優惠，展開更稱心的旅程。
至於新聞發佈會及啟動禮的精華片段，歡迎大家到我們的YouTube頻道收看。論壇委員會亦為出席新聞發佈會的非本地媒體代表舉辦了一個參觀本地大學的「香港桂冠論壇傳媒導賞團」，請參閱下一篇文章以了解更多。
論壇將於11月13至18日在香港科學園舉行，主題為「匯聚頂尖思維．啟發科學成就」，將匯聚來自世界各地在天文學、生命科學與醫學、數學科學三大領域中取得卓越成就的20多位邵逸夫獎得獎者親臨香港，通過研討會、講座和對談會等，與全球來自超過30個不同國家及地區逾200名青年科學家分享他們的頂尖研究及對科研的真知灼見。論壇某些環節將同時設有現場直播，讓世界各地的學者以至年輕一代能透過網上平台參與論壇。有關論壇的活動概覽，請到我們的網站細閱。
除積極籌備論壇以外，我們亦已於5月開展連續第二年舉辦的「香港桂冠論壇中學生科學探索者獎勵計劃2023/2024」，旨在鼓勵中學生參加和科學相關活動，以擴闊他們的視野和得到啟發。獎勵計劃的首個活動「邵逸夫獎得獎者公眾講座︰黑洞的活躍社會生活」已於6月24日順利舉行，由2020年邵逸夫天文學獎得獎者羅傑•布蘭福德親身到香港太空館演講廳講授關於我們對天體物理中黑洞的基本理解的重大突破和關鍵問題，出席講座的中學生均踴躍發問，而他們對天體物理學的了解無疑是更深入透徹。有關更多獎勵計劃的活動，請瀏覽我們的網站。
我們一直在社區推動科學交流，於4月時與香港資優教育學苑簽訂合作框架協議，建立策略夥伴關係，共同推廣STEAM教育，藉此提升資優生對科學及科技方面的興趣，從而為本地培養科研人才。我們除了於4月份邀請了論壇活動指導委員會成員香港中文大學卓敏物理學教授朱明中教授擔任學苑舉辦的天文學課程研究成果發佈的嘉賓，論壇亦於6月17日與學苑首次合辦科學對談。活動先由朱明中教授向於天文學課程中表現最優秀的三位資優學員分享他探究天文學的旅程，隨後他帶領大家參觀中大物理系實驗室，三位資優學員均被展示的各種設備及其功能所吸引。最後，朱教授、學苑院長黃金耀博士及論壇秘書長杜彭慧儀女士跟三位學員分享對科學的重要性的看法，並鼓勵他們追求自己熱愛的科目。
除了致力向年輕一代推廣科學，氣候變化也是我們非常關心的議題。我們熱衷於支持關注這個議題的活動，而我們很高興成為了低碳想創坊主辦的ASECCC (Asia Solar Energy for Climate Change Conference)的支持機構。會議將於8月23至25日在網上進行，透過匯聚亞太地區不同領域的專家，推動太陽能的倡議及應對氣候變化，邁向可更持續發展的未來。有關ASECCC的詳情，請按此參閱。
最後，5月14日是論壇委員會成立四周年的日子，我們由衷感謝各方好友一直以來對我們的支持，並期待與各界繼續攜手合作，推動香港科學和科技各個領域的教育和交流。
香港桂冠論壇傳媒導賞團
桂冠論壇委員會特意於6月5至8日舉辦了一個四日三夜的傳媒導賞團，安排多間應邀出席「香港桂冠論壇新聞發佈會及啟動禮」的非本地媒體機構代表參觀本地著名大學的頂尖科研設施，與一眾科學家及研究團隊會面交流，了解香港最新的科研發展。我們亦為受邀傳媒提供更多首屆論壇的資訊，期望把此亞洲大型科學盛事帶給更多人認識。
受邀傳媒包括駐港及非駐港的媒體機構代表，他們分別來自中國內地，包括北京、上海、深圳等，亦有來自南韓、泰國及越南，而不少媒體機構代表均表示非常高興能親身到訪本地大學。透過參觀及體驗不同的科研設施，及訪問科學家們，我們深信受邀傳媒能把香港的科研發展及成果帶給不同地方的受眾。
桂冠論壇感謝大學的支持、籌備及款待，使傳媒導賞團得以順利舉行，及感謝一眾主持的科學家詳盡介紹各個研究項目及設施，當中包括：
香港中文大學
- 中大InnoHK研究中心：香港微生物菌群創新中心—陳家亮教授、黃秀娟教授及其研究團隊
- 中大InnoHK研究中心：醫療機械人創新技術中心—歐國威教授、趙偉仁教授及其研究團隊
- 農業生物技術國家重點實驗室—林漢明教授及其研究團隊
香港理工大學
- 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）—倪一清教授及其研究團隊
- 深空探測研究中心—容啟亮教授及其研究團隊
香港科技大學
- 生物冷凍電鏡中心—張盈怡博士及其研究團隊
- 納米系統製造實驗中心—陳敬教授及其研究團隊
- 分子神經科學國家重點實驗室—傅潔瑜教授及其研究團隊
- 空氣動力學和聲學實驗中心—周朋教授及其研究團隊
香港大學
- 合成化學國家重點實驗室—支志明教授及其研究團隊
- 譚榮芬創科翼—崔俊傑博士及其研究團隊
我們期待於11月論壇舉行期間，帶領更多傳媒及參加論壇的青年科學家拜訪本地大學不同的科研設施，以展示香港最新的科研項目。
用以對新航線所需燃料作出髙效預算的飛機燃料聚類估算模型
摘要：燃料消耗佔飛機的整體營運成本比例達 25%，是航空公司至為重大的決策因素之一。因此，對燃料消耗作出審慎的估算，是航空公司在未來一個財政年度裏確保順利營運的關鍵工作。當航空公司需要估算新航段的總燃料消耗量，而又未能掌握所需數據時，就會出現困難。這便需要有一個強大的參數模型，即使在缺乏相關數據的情況下，也可以借助該模型所描繪的新航線特徵，來作出相關推演工作。為解決這個問題，我們提出一個涉及兩個步驟的方法，來得出一個可用以準確地估算所需飛機燃料的模型。這個構建出來的方法既涉及無監督學習，也涉及一個迴歸模型。對於無監督學習步驟，採用「基於分層密度之噪聲應用空間聚類法」(HDBSCAN)，來對經過主成分分析 (PCA) 方法歸約出的數據進行聚類處理。這個步驟可以在過濾數據中的噪聲後，根據各個航段的主要成分所顯示的基本特徵，自動分類不同的航段。然後，使用多元線性迴歸法 (MLR) 推演出每個聚類的公式。主要成分分析基礎聚類模型被證明優勝於對單一飛機類型採用一通用的模型。對於每個聚類內的現有航線，使用這種方法得出的燃料估算之均方根誤差小於 5%。更重要的是，這個建議使用的方法可用以準確地估算新航線所需的總燃料，總誤差小於 2%，因此能夠解決航空公司燃料估算研究的其中一個現有局限性。
1. 簡介
航空大數據分析在近年以來已經成為一個新興的研究領域。由於數據的收集和儲存方面有所進步，數據驅動模型或機器學習技術已廣泛地應用於不同的行業，而航空業也不例外。採用這些技術，能幫助從任何特定的數據集中發現有意義的模式和知識。先前使用這些技術在航空領域進行的研究之結果，已在航空交通管理、飛機意外調查、飛行運作異常、航空公司飛機性能等不同方面得到體現。
由於燃料成本佔航空公司總營運開支的 17-25%，航空公司的一個飛機性能關注點就是燃料消耗量 [7]。正因為燃料預算決定了航空公司在未來一年的盈利能力，因此，具有可靠而且準確的燃料估算模型，對於航空公司來說十分重要。燃料預算取決於耗用的燃料數量及預期的燃料價格。我們明白，燃料價格的波動是決定燃料預算的一個關鍵因素 [8, 9]。但是，燃料價格的預測不在這項研究的範圍之中，而且我們假設各家航空公司都有適當的策略和政策來應對燃料價格的波動問題。在這項研究中，我們聚焦於估算在制定燃料預算時考慮的燃料數量，我們在下文將其稱為燃料消耗估算。為儘量降低由於燃料計劃欠妥造成的損失，有必要實現高度準確的總燃料預測。
作者：
香港科技大學機械及航空航天工程系助理教授Rhea Liem教授
香港科技大學機械及航空航天工程系博士生Jefry YANTO先生
日常設備中的狗鼻子：採用透氣材料化學製成的新一代氣體感應器
狗的鼻子被認為是世界上其中一種至為強大的感應器。經過訓練的狗隻甚至能夠藉著嗅聞病人身體，即可偵測到多種臨床狀況，例如血糖和膽固醇水平飆升的情況。在日常的臨床檢驗當中，我們需要一種更加實用、更具成本效益的“嗅聞”方法。我的博士研究項目重點是開發一種新方法，使用一種稱為金屬有機框架的材料，將一個類似於“狗鼻子”的系統整合到我們的日常設備裏。
日常最廣為人知的電子鼻是呼吸分析儀。接受呼吸測試的司機向呼吸分析儀呼氣時，藏在這個設備裏的感應器便會將受測試者呼吸中的濃度進行對比，從而測量他們體內的酒精含量。酒精分子與呼吸分析儀中的活性感應材料之間的化學相互作用會轉化為電子訊號，讓調查員讀取結果。人的呼吸中的酒精相對較易偵測出來，因為酒精有特定的化學成分，而且酒精的濃度一般較高（即使受測試者沒有過量喝酒）。但是，我們的呼吸中包含著很多由濃度非常低的氣體分子組成的複雜混合物。要構建先進的電子鼻來偵測低濃度的特定分子並不容易（這裏的低濃度是指百萬分點濃度 (ppm) 級別，大約相當於一個奧運規格泳池裏的一滴水）。幸好，化學和材料科學能夠為克服這一限制提供解決方案。現在，我們可以使用一種稱為金屬有機框架 (MOF) 的材料來構建未來靈敏度甚高的電子鼻。
作者︰
Dr Alexander John Cruz, Technology Integration Leader - Climate Technology Solutions, Baker Hughes
從流感到新冠病毒病：是否需要每年接種SARS-CoV-2疫苗？
經過三年的戴口罩生活和旅行限制，大部分與新冠病毒病相關的限制在2023年3月被解除。雖然香港市民的情緒得到了提升，但新冠病毒病例和流感病例的數量正在上升。全球的科學家一直在監測SARS-CoV-2的演變，並有報告顯示病毒在不斷變異，以及血液中的抗體水平下降。這引出了一個問題：我們需要每年接種SARS-CoV-2疫苗加強劑嗎？
疫苗接種是一種模擬由病原體構建的物質自然感染的程序，這些物質可以是較不具威脅性的病原體（滅活的）、病原體的一部分（蛋白質亞基）或如mRNA疫苗等新的平台。在自然感染或疫苗接種後，我們的免疫系統會產生針對該病原體的記憶細胞，當我們再次遇到相同的病原體時，這些記憶細胞會迅速作出反應。一個快速的免疫反應可以抑制病原體的複製，並減少對我們身體的損害。此外，如果病原體的數量被抑制，傳染給他人的風險也會降低。因此，疫苗可以減少傳染病的感染率和疾病嚴重程度。
作者︰
Mr Khong Ka Wa
MBBS 6, the University of Hong Kong
一個都不能遺漏：柵欄錯誤
你要在下午一時至四時完成科目一至四的功課。如果你每小時完成一份就能準時完成所有功課，對或錯？
如果是五月一日至四日呢？如果每天做一份，你能及時跟功課說再見嗎？
這些問題背後引伸出更多問題：為甚麼小時跟日子的算法會有所不同？我們應怎樣數起？學校教的知識應用起來永遠不會像想像中簡單 — 顯淺如數算事物也是如此。
要搞清楚這一連串的問題，我們先要回到幼稚園。我們學會如何從一、二、三……數算物件，亦學會這個數算過程讓我們知道物件的數量 — 不論是鉛筆、房子或是日子。為了簡化事情，我們為物件標上數字並以此代替數算：六月的日子被標上數字1至30，順理成章地六月就有30天。
然後我們學習減法。老師拿著六枝鉛筆，再把當中四枝逐枝取走，藉此示範6 – 4 = 2。減法是算術運算的一種，指把物件數目改變的動作（「運算」），在上述例子即是取走鉛筆的動作。現在我們考慮的是稍為不同的概念：兩個數字之間的間距，這可不是數字本身！在學習數線之後，我們以由6到2之間的四個箭頭表示6 – 4 = 2：
它們清楚表示減法考慮的是由2到6之間的四個「間距」，但這次運算其實「碰」到了五個數字：2、3、4、5、6。
作者︰ 胡適之 《科言》學生編輯 香港科技大學
設計︰ Samantha Ng 《科言》學生設計師 香港科技大學
翻譯： 劉劭行 《科言》總編輯 香港科技大學
