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未來·無限

簡介

GIST

主持人:香港電台公共事務組

身處世界關鍵的轉折,需要眼界和知識。
每個星期六,我們會邀請一位科學家,介紹在其研究範疇內一個正在影響世界未來發展、我們不可不知的趨勢,以專業和視野來培養具前瞻的預測與洞察力。
星期六早上,讓我們看遠一點,看到未來的無限可能。

監製: 林嘉瑜
製作: 張璟瑩

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13/07/2024

納米醫療機械人

嘉賓: 香港中文大學醫學院院長趙偉仁教授


「我是中大醫學院院長趙偉仁教授。我本身是一個外科醫生,主要負責上消化道外科手術、內鏡治療和診斷,亦會研究外科手術機械人。」

現時外科醫生利用內鏡黏膜下剝離術,治療早期腸胃癌患者,大大提高了患者保留器官的機會。 


 「我主要負責研究早期腸胃癌的診斷和治療,在過去二十年,其實我們看到世界上內鏡診斷腸胃癌的比率提升,我作為外科醫生,這是一個很振奮的情況。當我們在診斷時發現這些早期腸胃癌, 不需要進行手術去切除患病的器官, 只需要切除這些早期的腸胃癌。當中涉及引進內鏡黏膜下剝離術,以提供治療方案。這絕對對病人有優勢,因為可以令病人迅速痊癒,保留患病的器官和功能,他的康復和生活質素都會大大提升。現在我的研究集中於如何利用內鏡機械人去完成黏膜下剝離術,更加精準亦可減低併發症發生的機會率,從而希望病人可以回復得更加快捷,減低併發症和切除器官的比率,令我們的病人的生活質素提升,這可以改變到世界對早期腸胃癌治療的觀感,以及治療方法。」


透過醫學和工程的跨領域合作,醫療用機械人的體積可望越來越小,開啟更多治療方案的可能性


「在將來,我亦相信利用納米機械人技術,可以在將來十年間達到現在無法想像的治療方法,包括通過逆流膽管鏡,將納米機械人釋放到膽管裏面,而這些機械人可承載治療癌病的化療藥物,甚或是一些幹細胞,去到我們現在不能接觸的地方,譬如肝內膽管,接觸患病的肝細胞,從而將這些化療藥、標靶藥或幹細胞釋放,去治療肝癌,或者一些退化肝病,這可以是我們將來治療的方向。如果能夠達到這一點,就更能準繩地對應癌病或者炎症,去提供治療的方案,可以減低藥物在血管或身體產生的副作用。其實未來的想像空間是無限的,但人類的時間有限,希望可以在有限時間內影響未來。」

13/07/2024 - 足本 Full (HKT 09:20 - 09:30)

重溫

CATCHUP
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建立「材料基因组」系統化了解不同建材性能

主持人:香港電台公共事務組

嘉賓: 香港青年科學院創院院士、香港城市大學建築學及土木工程學系教授劉特斌

「我的名字是劉特斌,現時是香港青年科學院創院院士、香港城市大學建築學及土木工程學系教授,最近也擔任了一個新的崗位,是城大創新學院的副院長。 我主要的研究關注新一代的建築材料,包括怎樣進行開發,現時已有很多建築材料,怎樣可以用一個很有系統的方法,處理老化的問題。 建築材料的開發或怎樣進行有效的維修,我們很需要去了解物料,用一個很基本的方法去了解它和環境之間的關係,所以我的主要研究方法英文稱為Molecular Dynamic Simulations,中文是分子動力學。」


透過分子動力學,學者可以微觀地研究建築材料與環境之間如何相互影響,同時亦有助探究有何針對性的方法,應對建築物老化問題。 


「建築物或者建築材料的老化問題,其實和人一樣,都會隨時間老去,老去的意思就是一些機能會比起初的時候差。建築物有這個情況的話,我們會覺得有點危險,因為我們不想住在一棟建築物,但它的功能經已減弱,強度不足,未能達到設計的限度就已經出現問題,例如出現裂縫,所以我們很需要去了解建築材料和環境之間的關係。


有些關係其實是必然存在的,如今我們的理解其實不太清楚,譬如建築材料與溫度、水份之間的關係,會怎樣影響到結構或物料本身的演化,其實如果我們欠缺良好的分子動力學模擬,其實我們未必了解得到。 過往我們處理這些問題,其實很多時候也是利用一些實驗的方法,就好像我們煮食一樣, 可能有一個食譜,我告訴你以後,你希望有所改進,但是怎樣增減材料,可能是基於藝術家般的感覺,而不是真的從根本去了解出現個別問題時,一定要加入某一個材料,或者按某一個份量才可以解決到問題, 所以分子動力學可以讓我們因應老化問題,針對性地加入某些材料,以達成我們的目標。」


隨著電腦運算能力提高,加上人工智能發展迅速,專家未來可能不需要進行實驗,都可以有效率和有系統地了解到建築物料的性能。 


「如果刻意利用微觀方法去了解物質的機制,其實需要很大的電腦計算能力,正因為這幾年至十年間,人工智能的發展迅速,硬件和軟件都配備,我們需要很大量的計算能力,在這一刻才可以滿足到,所以我相信未來十年,當我們具備人工智能,將更加可以將微觀和宏觀世界連結起來。 


如果我們可以做到一個良好的多尺度模擬,將來從事物料研究和設計,就會變得很有系統,可能實驗都不需要做, 因為很當我們了解到分子、原子當中的互動,我們就會知道物料的性能,我們可能不需要再以實驗方式進行核證,因為計算出來的結果已經很精確。當然去到一刻,如果實驗都不需要,其實我們對分子、原子當中的機制,可能已經很徹底和精確。如果我們真的可以計算到一些很難才計算到的,過往未必處理到的,現時都處理得到,那麼我相信這件事在未來十年可以預見發生。 


如果每一個元素和材料,我們都可以利用電腦方法,計算它們的性能和特性的話,其實將來進行任何設計的時候,都會變得很有系統。這是一個很長遠的發展,做到一個材料基因組並不簡單,所以我相信未來十年,我們需要投放一些研究資源和努力,才可以達成一個很全面的材料基因组,可以用於不同的工程範圍,土木工程當然是其中一個有需要的範圍,我相信其他工程領域,包括機械工程、電子工程,都很需要如此有系統和效率去了解每種物質性能的方法,這是很重要的一步,我們需要達成。」


香港電台第一台

22/06/2024 - 足本 Full (HKT 09:20 - 09:30)