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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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14/06/2025

解開鸚鵡羽毛色彩之謎

「我是冼雍華,是香港大學生物科學學院助理教授。我是一位分子生態學及演化生物學家,我的研究領域是透過分子生物學及基因組學的技術解答生態學及演化生物學上的問題。 其實我自小就對動物和大自然很有興趣。小時候,我喜歡到郊外尋找不同的昆蟲,或者到海邊找不同的蝦蟹。讀大學的時候接觸到科學研究,研究令我們更加了解大自然的謎團,一些全世界都無人知曉的事,我和團隊可能會成為第一班人知道答案,然後可以告訴大家。」

 冼雍華教授表示,在地球數十億年悠長的生物演化歷史當中,出現了各式各樣不同形態、行為、外貌的生物。 冼雍華教授的研究就從動物的DNA層面入手,通過尋找與特定特徵或能力相關的基因或DNA層面的變化,去了解驅使動物演化出新特徵的過程。

「為甚麼有那麼多色彩鮮艷的鳥類?為甚麼動物可以聞到不同的氣味,吃到不同的味道?為甚麼有些動物選擇配偶時會偏好某些身體的氣味?為甚麼有些動物特別聰明?例如雀鳥的羽毛顏色對牠們生存及繁衍至關重要,不同的雀鳥品種演化出不同的羽毛顏色,以幫助牠們增加生存及繁衍的機會,究竟牠們是如何做到?我們嘗試尋找究竟是甚麼基因控制雀鳥羽毛的顏色。例如特別的鸚鵡,牠們演化出獨有的能力。其他鳥類是透過進食去攝取食物內的類胡蘿蔔素,令牠們的羽毛變成紅色或者黃色,但鸚鵡可以自行製造色素,名為鸚鵡黃素,令羽毛變成紅色或黃色,牠們不需要好像其他鳥類般透過進食攝取類胡蘿蔔素,就是這種獨特的能力令到牠們成為其中一種最色彩繽紛的鳥類。」

 至於為甚麼鸚鵡可以演化出這個能力?冼雍華教授與團隊的研究成功解開了這個謎團。

 「我們的研究發現鸚鵡是利用一種稱為「醛脫氫酶」的酵素,來控制紅色或黃色色素的表達。當這種酵素含量較高時,鸚鵡黃素會由紅色變為黃色。鸚鵡正是透過調節「醛脫氫酶」的表達水平來控制羽毛的顏色。有趣的是,「醛脫氫酶」原本在許多動物身上是用於分解有毒物質的,這是一個很好的例子,說明生物在演化過程中,如何利用原本不相關的物質演化出新的能力。」

14/06/2025 - 足本 Full (HKT 09:20 - 09:30)

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建構三維海圖 利用機械人清潔海洋

主持人:香港電台公共事務組

嘉賓: 香港科技大學綜合系統與設計學部、計算機科學及工程學系、海洋科學系楊世傑教授

「我是楊世傑,是香港科技大學綜合系統與設計學部、計算機科學及工程學系,以及海洋科學系的教授,我也是一個熱愛海洋和所有水上活動的計算機科學家。 我的研究專長主要是三維電腦視覺和圖像,例如對於三維物體的形狀重建,最需要用到的就是3D mapping,例如Google Map的3D mapping 是如何透過拍出來的照片變成三維,另一個就是三維場景的理解,我們稱為3D scene understanding,現在最需要這技術的就是自動駕駛,因為要知道在三維空間裡面,那些物體究竟是甚麼物體,例如是一輛車或是一個人。 至於在三維電腦圖像方面相關的研究, 我有從事生成式人工智慧方面的研究,這就是現在大家很熟悉的Generative AI,特別在三維場景生成中, 我是這方面的先驅者。十多年前我們有一個研究,我們第一個提出用數據推動去做一個室內設計的方案,只要你按一個按鈕,就可以令電腦自動產生一個室內,或者很多個室內設計方案出來。」

三維物體重建、三維場景理解其實都是人工智能技術,學者希望將這些最先進技術帶到海洋研究領域,協助進行海洋調查,例如珊瑚礁普查。

「因為傳統海洋科學家的數據處理手法,主要是用人手方法,這其實是相當具局限性的,他們不可以很大規模和很快地處理他們手上的資料,例如新拍到的影片或數據。利用傳統的方法,他們只可以得到一些很稀疏的點,作為分析的結果。現在人工智能其實在圖像理解或者圖像分割方面,可以做得很好、很精密。 我們今年有一個研究,專門對珊瑚圖像作出分割,這一刻我們這個方法可說是在珊瑚圖像分割領域中,是全世界做得最好的。怎樣幫到海洋保育呢?其實很簡單,例如香港每年都有進行珊瑚礁普查,很多大學教授、研究員,或者志願機構都會透過潛水獲取很多珊瑚影片。他們取得影片後,如果依靠傳統方法,他們要很長時間才可完成分析,如果利用自動化的方法,我們就可以令分析工作高速地進行,亦可以令整個普查涉及的規模更大,也可以得到一些更準確的結果,那就可以幫助例如政府部門做規劃。 我知道有些研究是關於海水的溫度高,在珊瑚保育方面,需考慮是否將珊瑚放在一些深水的地方,如果這樣做,甚麼水域合適,這些都可以透過人工智能去幫他們作出選擇。我們現在有一個項目是研發利用水底機械人自動清理水底垃圾,好像家居掃地機械人,但我們不是掃家中的地板,而是掃海床的地板,當然同一時間希望應用我們的技術,例如三維場景重建,我們現在正製作水底三維的海圖,完成後我們希望這個機械人可以好像家居的掃地機械人,不停在水底巡邏,看見有垃圾就清走。  」

學者認為,海洋人工智能研究未來的挑戰,在於跨學科以至跨地域之間如何合作,令研發出的技術可以被採用。 

「其中一個我覺得是如何促進海洋生物學家和我們做電腦科學、人工智能的科學家合作。因為很多時候,我們研發了一些技術,他們如何可以用到這些技術,不是那麼直接,也要透過很多討論,例如他們未必希望將數據分享給對方,那麼如何可以令到他們利用這個技術,並比較傳統技術,我會主動去看看究竟海洋生物學家現在需要甚麼,或者他們欠缺甚麼,我認為電腦科學家要踏出多一步去跟他們合作,令到世界各地不同的海洋生物學家去運用人工智能技術。再上一層就是國家與國家的合作關係。在香港海域拍片,與在紅海拍片是完全不同的,水的清澈程度有別,怎樣可以令我們的技術在不同的地方都用到,而他們會批准我們去用我們的技術,運用至甚麼程度。 如果將來有機械人可以幫助種植珊瑚,那些國家會否讓你利用那些機械人,亦都要是我們需要留意的地方。」

香港電台第一台

09/11/2024 - 足本 Full (HKT 09:20 - 09:30)