抗疫科技 本地科學家齊發功

(設計圖片)

新冠肺炎疫情席捲全球。有本地科研企業臨危受命,在短時間內研發防疫產品;亦有公司將累積多年的抗疫科研成果乘時推出市面。一年以來,科學家開拓不少可能性,令香港成為第一個運用「地理圍欄」技術執行居家隔離的地區,又把5G技術應用在防疫機械人上。香港抗疫科技在國際上得到豐碩的成果,被多國查詢及參考技術,更有香港公司與第三國家的政府與醫療團隊合作,將抗疫科技與產品分享予有需要人手上。疫情未見底下,香港的科技已為抗疫帶來一點曙光。

記者|林詩雅 編輯|張曉澄 攝影|林詩雅 張曉澄

肺炎來襲時適逢農曆新年假期,不少港人從內地返港。政府宣布在2020年2月8日實行強制居家隔離,並推出電子手環及手機應用程式「居安抗疫」,確保隔離人士不得離開指定住所,為期14日。2020年1月28日年初四,由政府資助、三所大學協辦的「物流及供應鏈多元技術研發中心」(下稱LSCM)接到政府的緊急訂單。LSCM背後三所大學包括香港大學、香港中文大學和香港科技大學,一向研究位置技術及資訊科技系統建設,突然肩負研發電子手環的重任,那時距離強制隔離實施僅11日;科研人員立刻趕回公司,爭分奪秒研發及生產「居安抗疫」的藍牙追蹤手環。

然而,內地的生產工廠正因疫情而停工至2月9日。在缺乏原材料之下,科研人員只能在本地搜羅材料,在研究中心設置臨時「生產線」製作第一代手環。百多個科研人員搖身一變成為「工廠工人」,到深水埗鴨寮街大量購買魔術貼、電路板、電線等配件,包辦了設計樣本、採購原材料、整合科技到生產所有工序,不分晝夜工作,最終僅八天內製造了500隻、成本每隻逾500港元的藍牙追蹤手環,成功趕及實施強制隔離的死線。

LSCM副總監梁俊偉博士形容當時缺乏材料的情況猶如「限米煮限飯」:

「每一刻都在跟時間追趕,一開始連材料都沒有,手頭上有甚麼材料,有甚麼技術就併在一起使用。」

直到2月下旬,才獲本地生產商支援,讓科研人員重回研究崗位改良手環,發展出隨後的第二、三代、四代的一次性電子手環,成本已降至35元一隻。截止11月中,已合共生產了47萬隻電子手環。

兩代隔離電子手環一覽(大學線製圖)

不斷改良 配合手機app使用

疫情來襲,科研團隊迅速應變、尋求解決辦法之後,亦要改善準確度及便利性。「居安抗疫」的第一代手環有一個藍牙盒子作追蹤之用,盒子以魔術貼及電線捆著,由於體積大與外型笨重,有許多使用者反映手環設計不夠方便,戲稱為「大牛龜」。由於「大牛龜」採用筆芯電,電量只能維持數十天,因此需要回收、消毒殺菌再重用。

到3月時歐美爆發疫情,許多留學生回港, LSCM配合香港科技大學計算機及工程學系陳雙幸教授團隊所使用的「居安抗疫」手機應用程式,研究一次性「地理圍欄」電子手環。陳教授團隊通過應用程式手機手機環境的雜訊,如Wi-Fi、藍牙及氣壓等,在毋須啟用定位功能下,以雜訊系統偵測隔離人士有否離開指定位置;若剪斷手環,手環無法傳送信號至手機,應用程式會通知衛生署和警方,以達到監察效果。

系統開始運行時,「居安抗疫」的應用程式偶有不穩定,不少人反映應用程式錯判自己的位置,難以達到監察作用。陳雙幸教授解釋,每項科技產品在剛推出時一定有未能預估的漏洞,「每一個科技都有它的限制。我們一邊改善技術,一邊試驗,再放在實際環境使用。」由第一代到現在第四代手環,隨著團隊每每找到漏洞便會立刻更新系統,現時應用程式的準確度已達95%。「居家抗疫」推出至今,已有20多國查詢電子手環及「地理圍欄技術」,包括韓國、菲律賓及沙特阿拉伯等,其中,美洲百慕達已經購買一千條電子手環並在7月試行系統。

參與「居安抗疫」的科大教授陳雙幸指出,地理圍欄技術透過人工智能分析,會學習周遭環境變化,從而推斷隔離人士有否離開指定住所,過程無須使用GPS定位。(張曉澄攝)

從沙士吸取經驗 研發新消毒科技

新冠疫情反覆,研發疫苗固然是長久之計,但防控措施也必不可少,有科研人員以香港在2003年沙士一役為經驗,研發長效消毒產品,避免重蹈覆轍。

沙士的經歷啟發了這一代的年輕科學家,現年23歲,就讀香港中文大學物理系四年級的黃銘深是鈦研科技有限公司的創辦人之一。眼看香港屢次爆發流感,他直指「病菌從來沒有離開過」,故需要以有效的消毒阻止病菌間接傳播,避免大規模爆發。他早在2014年和拍檔共同研發自動消毒門柄,使用光觸媒技術,即透過門柄末端的LED燈作光源,運用對人體無害的紫外線激活玻璃門柄上的塗層,令附在物體表面的病菌氧化,達到消毒門柄表面的目的。

在新冠肺炎爆發後,他特意委託香港浸會大學為自動消毒門柄作病毒測試,證實消毒率達99.72%可殺滅新型冠狀病毒。現時,自動消毒門柄被康城商場、伊利沙伯中學、嶺南大學、九龍塘創新中心等場所使用。只有6名人手的團隊,在疫情後要應付上升近四到五倍的訂單,生意額更高達六位數字,但能為抗疫貢獻,依然是學生的黃銘深直言「見到自己一個個成果應用在不同場所上,很有滿足感」。

黃銘深指出,門柄有自動消毒的功能,不會將帶菌者的病毒殘留在門柄上。(林詩雅攝)

沙士啟發突破抗菌限制 多國有意採用

香港科技大學研究團隊在2020年3月發布「新型多層次殺菌塗層」,聲稱塗層可長效消毒達90天,解決以往消毒產品只能短暫殺滅細菌的限制。

有份研發的科大環境及可持續發展學部關繼祖教授表示,對沙士時醫院的衛生環境未合乎標準,醫護染病的情況非常痛心,坦言上了「嚴肅的一課」:

「沙士時的指引是一天清潔兩次醫院設施,但很多醫院真的連這個指標都到達不了。醫護人員又不懂保護自己,外科口罩戴兩三個。」

在沙士後,他與團隊著手針對環境源頭播毒的問題研究長效消毒的科技。一般消毒劑如漂白水、消毒水等在殺滅細菌揮發後,便沒有消毒效用;相反,十七年來經過七至八個的改良階段,現時抗疫採用的殺菌塗層,以感知溫度的聚酯包裹消毒劑形成微米粒子,當有人接觸便會釋放消毒劑,消毒效果可維持90天,有助截斷新冠病毒間接傳播鏈。

現時,「新型多層次殺菌塗層」已應用在基督教聯合醫院、學校、安老院舍、巴士、公共廁所、食環署街市等合共約5,900多個場所。自推出「新冠版本」塗層開始,有多達60個地區,包括歐洲國家、兩岸三地就塗層查詢;新加坡、緬甸、越南等已展開合作。眼見許多國家因為貧窮,在抗疫上有掣肘,團隊免費送贈塗層予有需要的國家,如菲律賓、非洲的埃塞俄比亞等,以盡國際社會的責任。

在殺菌塗層正式推出前,負責臨床測試的關繼祖教授,率先在九龍醫院和靈實胡平頤養院使用塗層,證實塗層能達到有效90天的目標。(受訪者提供)
噴上塗層的物件只可用清水、漂白水等清潔,否則會破壞塗層結構。(林詩雅攝)

抗疫科技未來可期

在一波波來勢洶洶的疫情中,香港的抗疫科技無疑為香港人打了一支強心針。香港科技在國際嶄露頭角,然而,疫情啟發科研團隊的研究,能否令香港科研之路成康莊大道仍是未知之數,其關鍵取決於政府的資源與政策。

路邦科技有限公司自2020年1月下旬,發現新冠肺炎其中一個病徵為發燒,因此著手研發「PEP3000 5G防疫機械人」,在減少近距離接觸下,代替人手偵測體溫異常的人。該公司聯合創始人及技術總監麥騫譽和團隊,將用於教育的機械人的零件,再加本地生產的外殼與配件,成功在15天內研發全球首個應用5G技術的防疫機械人,隨即被港府使用,在運輸署的金鐘牌照事務管理處、機電工程署總部等部門應用至今。

麥騫譽表示,如果政府沒有長期投資,研究就不能無後顧之憂。

「我們有心,但是也希望可以有長遠的發展。不是政府支持一下,就完了,這沒甚麼意思。」

他強調,政府需要長期支援科技的發展,否則抗疫科技的成功只是曇花一現。未來,香港科技需要更多展示的平台,如將香港連接大灣區、亞洲以至東盟等地,香港接軌世界,才不會浪費有潛質的計劃與產品。囿於市場環境的限制,香港抗疫科技需要更多資源機會,才能順勢而上,令國際得以看見香港抗疫科技的成果。

麥騫譽表示,路邦科技現時研發出三款防疫機械人,包括體溫探測、室內紫外線消毒、及室外消毒機械人。(張曉澄攝)

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政府資助抗疫科研(大學線製圖)