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未来·无限

简介

GIST

主持人:香港电台公共事务组

身处世界关键的转折,需要眼界和知识。
每个星期六,我们会邀请一位科学家,介绍在其研究范畴内一个正在影响世界未来发展、我们不可不知的趋势,以专业和视野来培养具前瞻的预测与洞察力。
星期六早上,让我们看远一点,看到未来的无限可能。

监制: 林嘉瑜
制作: 张璟莹

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13/07/2024

纳米医疗机械人

嘉宾: 香港中文大学医学院院长赵伟仁教授


「我是中大医学院院长赵伟仁教授。我本身是一个外科医生,主要负责上消化道外科手术、内镜治疗和诊断,亦会研究外科手术机械人。」

现时外科医生利用内镜黏膜下剥离术,治疗早期肠胃癌患者,大大提高了患者保留器官的机会。 


 「我主要负责研究早期肠胃癌的诊断和治疗,在过去二十年,其实我们看到世界上内镜诊断肠胃癌的比率提升,我作为外科医生,这是一个很振奋的情况。当我们在诊断时发现这些早期肠胃癌, 不需要进行手术去切除患病的器官, 只需要切除这些早期的肠胃癌。当中涉及引进内镜黏膜下剥离术,以提供治疗方案。这绝对对病人有优势,因为可以令病人迅速痊愈,保留患病的器官和功能,他的康复和生活质素都会大大提升。现在我的研究集中于如何利用内镜机械人去完成黏膜下剥离术,更加精准亦可减低并发症发生的机会率,从而希望病人可以回复得更加快捷,减低并发症和切除器官的比率,令我们的病人的生活质素提升,这可以改变到世界对早期肠胃癌治疗的观感,以及治疗方法。」


透过医学和工程的跨领域合作,医疗用机械人的体积可望越来越小,开启更多治疗方案的可能性


「在将来,我亦相信利用纳米机械人技术,可以在将来十年间达到现在无法想像的治疗方法,包括通过逆流胆管镜,将纳米机械人释放到胆管里面,而这些机械人可承载治疗癌病的化疗药物,甚或是一些干细胞,去到我们现在不能接触的地方,譬如肝内胆管,接触患病的肝细胞,从而将这些化疗药、标靶药或干细胞释放,去治疗肝癌,或者一些退化肝病,这可以是我们将来治疗的方向。如果能够达到这一点,就更能准绳地对应癌病或者炎症,去提供治疗的方案,可以减低药物在血管或身体产生的副作用。其实未来的想像空间是无限的,但人类的时间有限,希望可以在有限时间内影响未来。」

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

重温

CATCHUP
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建立「材料基因组」系统化了解不同建材性能

主持人:香港电台公共事务组

嘉宾: 香港青年科学院创院院士、香港城市大学建筑学及土木工程学系教授刘特斌

「我的名字是刘特斌,现时是香港青年科学院创院院士、香港城市大学建筑学及土木工程学系教授,最近也担任了一个新的岗位,是城大创新学院的副院长。 我主要的研究关注新一代的建筑材料,包括怎样进行开发,现时已有很多建筑材料,怎样可以用一个很有系统的方法,处理老化的问题。 建筑材料的开发或怎样进行有效的维修,我们很需要去了解物料,用一个很基本的方法去了解它和环境之间的关系,所以我的主要研究方法英文称为Molecular Dynamic Simulations,中文是分子动力学。」


透过分子动力学,学者可以微观地研究建筑材料与环境之间如何相互影响,同时亦有助探究有何针对性的方法,应对建筑物老化问题。 


「建筑物或者建筑材料的老化问题,其实和人一样,都会随时间老去,老去的意思就是一些机能会比起初的时候差。建筑物有这个情况的话,我们会觉得有点危险,因为我们不想住在一栋建筑物,但它的功能经已减弱,强度不足,未能达到设计的限度就已经出现问题,例如出现裂缝,所以我们很需要去了解建筑材料和环境之间的关系。


有些关系其实是必然存在的,如今我们的理解其实不太清楚,譬如建筑材料与温度、水份之间的关系,会怎样影响到结构或物料本身的演化,其实如果我们欠缺良好的分子动力学模拟,其实我们未必了解得到。 过往我们处理这些问题,其实很多时候也是利用一些实验的方法,就好像我们煮食一样, 可能有一个食谱,我告诉你以后,你希望有所改进,但是怎样增减材料,可能是基于艺术家般的感觉,而不是真的从根本去了解出现个别问题时,一定要加入某一个材料,或者按某一个份量才可以解决到问题, 所以分子动力学可以让我们因应老化问题,针对性地加入某些材料,以达成我们的目标。」


随着电脑运算能力提高,加上人工智能发展迅速,专家未来可能不需要进行实验,都可以有效率和有系统地了解到建筑物料的性能。 


「如果刻意利用微观方法去了解物质的机制,其实需要很大的电脑计算能力,正因为这几年至十年间,人工智能的发展迅速,硬件和软件都配备,我们需要很大量的计算能力,在这一刻才可以满足到,所以我相信未来十年,当我们具备人工智能,将更加可以将微观和宏观世界连结起来。 


如果我们可以做到一个良好的多尺度模拟,将来从事物料研究和设计,就会变得很有系统,可能实验都不需要做, 因为很当我们了解到分子、原子当中的互动,我们就会知道物料的性能,我们可能不需要再以实验方式进行核证,因为计算出来的结果已经很精确。当然去到一刻,如果实验都不需要,其实我们对分子、原子当中的机制,可能已经很彻底和精确。如果我们真的可以计算到一些很难才计算到的,过往未必处理到的,现时都处理得到,那么我相信这件事在未来十年可以预见发生。 


如果每一个元素和材料,我们都可以利用电脑方法,计算它们的性能和特性的话,其实将来进行任何设计的时候,都会变得很有系统。这是一个很长远的发展,做到一个材料基因组并不简单,所以我相信未来十年,我们需要投放一些研究资源和努力,才可以达成一个很全面的材料基因组,可以用于不同的工程范围,土木工程当然是其中一个有需要的范围,我相信其他工程领域,包括机械工程、电子工程,都很需要如此有系统和效率去了解每种物质性能的方法,这是很重要的一步,我们需要达成。」


香港电台第一台

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