关于香港桂冠论坛

香港桂冠论坛是一个联系当代和新一代科研领袖的世界级学术交流盛会,旨在提升香港及世界各地年轻一代对不同科学及科技领域的认识和兴趣。

我们会邀请邵逸夫奖各届得奖者出席论坛。 邵逸夫奖于2002年在香港设立,以表彰在天文学、生命科学与医学及数学科学方面取得突破和作出杰出贡献的科学家。

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首届论坛

首届香港桂冠论坛已于2023年11月13-18日举行。一众邵逸夫奖得奖者和杰出的科学家在这星期内在香港与来自世界各地近200位青年科学家及论坛大使进行互动、交流以启发科学灵感。论坛内容包括世界级的研讨会、讨论小组、海报专题及参观香港最新的科学发展项目以及跨文化的社交活动等。

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邵逸夫奖得奖者

 
邵逸夫奖为国际性奖项,得奖者应仍从事于有关的学术领域,并在近期获得突破性的成果,及在学术和科研或应用上有杰出贡献,或在其他领域有卓越成就。

该奖项旨在推动社会进步,提高人类生活质素,丰富人类精神文明。

 

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氣候的呼喚

4月22日是「世界地球日」,这是全球最盛大的环境保护活动之一,迄今已有近200个国家响应,旨在为保护环境、打造更美好的地球出力。 今年我们邀请了前香港天文台助理台长梁荣武及香港环境教育组织「V'air低碳本地游」创办人钟芯豫为我们拍摄一系列名为「气候的呼唤」的短片,探讨气候变化所带来的影响,短片将会在我们的网站和社交平台发放。大家密切留意!

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大众与科学

新研发的高效能电催化二氧化碳还原系统 旨在减碳排放 促进迈向碳中和

背景:全球暖化给人类社会和生态系统持续带来威胁,而主导气候变暖的温室气体中,占最主要比重的正是二氧化碳。为应对气候变化的问题和迈向促进碳中和的目标,香港理工大学(理大)的研究团队成功研发一套耐久、高选择性、高效的二氧化碳电还原系统,可以将二氧化碳转化成具有重要战略意义的基础化工原料乙烯,作其他工业用途,以为减低二氧化碳排放提供有效的解决方案...

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透过改善肠道微生态纾缓新冠肺炎长期综合后遗症:目前的研究进展

新冠肺炎长期综合后遗症是指新冠病毒感染后长期持续而影响多个器官的症状,又称「长新冠」。长新冠影响全球超过6,500万人,但仍缺乏有效的治疗方法。香港中文大学医学院的研究团队完成了一项大型的双盲、随机、安慰剂对照临床研究,证实患者透过服用香港中文大学研发的口服合生制剂(SIM01)有效纾缓多种长新冠症状...

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羊驼与奈米抗体

谈及羊驼,我们通常会想到假日农场或羊驼绒,但如果你问生物医学范畴的科学家的话,他们却可能会想起一种特殊抗体的片段 — 奈米抗体...

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2018年度邵逸夫天文学奖颁予尚-卢•普吉 (Jean-Loup Puget) 以表彰他对红外到亚毫米光谱范围天文学的贡献。他探测了在过去恒星形成过程中的星系所放出的宇宙远红外背景,并提出星际物质含有芳香族碳氢分子。通过普朗克太空计划,他处理了星际物质前景的影响,因而显著地提升了我们对宇宙学的认识。

2018年9月, 香港天文学会理论天文组与尚-卢•普吉教授进行了一次访问。这次访问亦于香港天文学会2018年第四期会讯刊堂登(只刊登英文版)。我们很高兴得到香港天文学会的提供并与大家分享访问内容。

(香港天文学会) 教授,请问你,在过去的四十年中,你是如何将精力集中在红外天文观测研究上?

(普吉教授) 1971年,当我写硕士论文时,我正在寻找实习机会。在出席了一个研讨会之后,我喜欢从事宇宙学工作。我去了欧洲核子研究组织做研究,研究了质子和反质子的湮灭截面。然后,用伽马射线卫星测试了破坏性的湮灭辐射,但没有明显的证据表明正物质超过宇宙中反物质的含量,这会影响星系团的大小。与普朗克函数相比,等离子体变形严重,甚至在宇宙背景探测者卫星(Cosmic Background Explorer, COBE) 之前的气球实验中也没有看到。后来我放弃了宇宙学,专注于来自银河系的伽玛射线。我对宇宙天空背景、宇宙微波背景辐射(Cosmic Microwave Background, CMB) 和星系形成的背景天空感兴趣。由于红外线和长波长的电磁辐射会造成天体前景辐射污染,这些污染比较难在望远镜所接收到的数据中扣除,所以天文学家比较喜欢选择相对容易做硏究的「点源」为目标,因为点源比天空背景辐射污染强得多,容易分离开。

我的天文数据主要是来自空间天文学的卫星数据,我处理了所有COBE卫星的天文背景天空的数据。在数据中,我发现数据的主要缺陷是来自银河尘埃发出的污染,因此,要使得数据较可信,我们必须要扣除数据中这些污染之后,才得出观测结果。在更高的观测频率下,更容易做到以上的效果。我们发现了红外天文背景辐射(Cosmic Infrared Background, CIB),即星际尘埃吸收了星光的一半辐射,再重新释放为CIB。椭圆星系没有大量气体和尘埃的恒星形成,因此在CIB中几乎不可见。星爆星系则相反,你可以使用史匹哲太空望远镜(Spitzer space telescope) 进行深度调查。

你也可以进行深入调查,查看2万个星系,然后对这些星系(即CIB) 计算平均值。 在3.3、6.2、7.7、8.8微米处存在未识别的红外波段,这些红外波段发出的辐射量并不相同,它来自极小的粘土和大分子的硅酸盐和碳的辐射。这些星系中有50%的碳是这样形式的。

(香港天文学会) 请问大多数红外天文背景辐射(CIB) 来自恒星吗?

(普吉教授) 是的,主要来自旋涡星系和星爆星系中的恒星,其一半辐射覆盖到星际的气体和尘埃,它们吸收后,便会放出红外背景辐射。

(香港天文学会) 请问红外天文背景辐射是否来自芳香族化合物吸收线吗?

(普吉教授) 不是。它们是来自发射线。

(香港天文学会) 请问可以详细讲解1996年的第1次红外天文背景辐射观测吗?

(普吉教授) 我们想要摆脱与红外辐射和气体混合的银河尘埃的影响,所以我们要查看中性氢区域中与尘埃相关的气体,好让我们的观测结果不受影响。另外,我们观测了银河平面的高纬度处位置,星际介质很少使得结果可信。 我们还检测了黄道带光的影响。我们检测到一些有趣的东西,但是很难计算。例如,宇宙学参数之一是电离参数,它是一个光学深度来的,是从第一代星系形成到我们的电子的光学深度。这可以从类星体中测得。其他示例是极化参数和尘埃估计。

(香港天文学会) 教授,请问你是否很难观测到北天区域的红外天文背景辐射?

(普吉教授) 是的,很难检测到北天区域的红外天文背景辐射,但是近期荷兰国家天文团队做得很好。另外,信号在极点处区域微弱。

(香港天文学会) 请问对于普朗克卫星任务的宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background, CMB) 观测中,你如何选择高频仪器的5个频段以进行观测?

(普吉教授) 我们根据感兴趣的参数选择了不超过GHz的频率。我们原想硏究CMB ,但因噪声太大而影响硏究成果。我们还对威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, WMAP)之前的低频段同步加速器辐射感兴趣。它对高频仪器的技术要求不高,例如使用制冷剂系统冷却探测器将辐射热计从太空中的20K冷却。当中有3个主动冷却器加被动冷却器,被动冷却器尤为关键,最后它让检测器冷却至0.1K。 这真是一个非常具挑战性的任务!

(香港天文学会) 请问你是否希望可以从宇宙学尺度检测到更复杂的物质,例如氨基酸? 我们知道你已经检测到芳烃分子。

(普吉教授) 是,现在我们非常了解如何在太空中建构低温恒星。例如,众所周知,大冰块中的不同形式及其形成方式;我们知道巨分子云内部根本没有pH值。 但是,对于B型恒星,我们知道其边缘处具有pH值,因此我们知道生命可能来自星际介质或银河系中间介质。

(香港天文学会) 教授可以推荐一些书本给我们的会员和同学吗?

(普吉教授) (教授当时没有推荐书本给我们,但叫我们的会员和同学一定要多做天文观测和模拟。)

(香港天文学会) 教授,我们知道詹姆斯·皮布尔斯教授(Jim Peebles) ,他是2004年的邵逸夫天文奖得奖者,在1960年代,他对CIB辐射有一些预测和文章。 你知道你在CIB的发现与他的建议和预测有关吗?

(普吉教授) 当然有关。 我提到了他的预测,也提到了他的论文。 他给我一些关于CIB工作的想法。

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图1说明古老星系在200微米发出红外离散背景辐射
(Modified from an original figure by H Dole et al. The cosmic infrared background resolved by Spitzer. Contributions of mid-infrared galaxies to the far-infrared background. A&A, 451:417429, May2006)

文: 梁振声博士, 冯宝基老师,吴国伟先生