新聞及香港科大故事
2022
新聞
向弱勢群體傾斜的疫苗分配策略最能令社會受益
一項基於智慧數據模型的新研究揭示,增加對弱勢社群的疫苗接種投入,是實現為社會最大健康利益的有效途徑。
要想同時提升有限疫苗資源的社會效用和公平性,政府應將更多的疫苗優先分配給最弱勢的社群——即使這類人士對疫苗表現出更強烈的猶豫。由香港科技大學(科大)和科大(廣州)的許彬教授、芝加哥大學的James EVANS教授和清華大學的李勇教授共同領導的國際研究團隊,設計了能準確預測美國都會區新型冠狀病毒案例曲線的傳染病模型,並基於該模型揭示了在複雜的流行病環境中平衡多種倫理價值的關鍵。
傳統流行病模型往往對人群混合模式做出了很強的假設,認為一個地理區域內的所有人均勻混合,從而有相同的機率感染病毒並傳給他人。這與新型冠狀病毒疫情中的情形顯然不相符。有見及此,研究團隊設計了一個會考慮出行行為和人口屬性差異的流行病模型,以捕捉不同社區面臨不同疫情風險的程度。出行數據和人口結構在社區層面的整合,使團隊能夠更真實地描述不同人群的混合方式。例如,在新型冠狀病毒疫情中,低收入家庭的情況會更糟,因為他們為了生計必須維持原來的社區流動水平,這使他們面臨更大的風險。因此,與許多可以在家工作的白領相比,他們有更大的機率感染和傳播病毒,這也使他們成為接種疫苗、阻斷疫情傳播的關鍵群體。
研究得到兩個關鍵結果:首先,它強調在設計疫苗分配政策時,應將出行行為和人口屬性同時納入考慮。大多數現有的疫苗接種計畫僅基於年齡或年齡與職業的組合來設計;美國部分地區採用一個社會脆弱性指數來指導疫苗的分配先後次序。儘管如此,它仍無法捕獲出行行為導致的傳播和暴露於新型冠狀病毒的不同可能性。相比之下,該研究提出的模型顯著提高了疫苗分配策略的針對性,透過分配疫苗給最弱勢的群體,有限的疫苗資源便能被充分利用,實現社會的最大福祉。研究團隊還指出,他們的智慧模型僅使用粗細微性的聚合出行數據,從而消除了個人私隱洩露的擔憂。事實上,許多優秀的聚合資料來源可被用於構建流行病模型,而不必擔心私隱或其他問題。
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科大研發全球最耐久的氫燃料電池
香港科技大學(科大)的研究團隊研發了一款嶄新的氫燃料電池,不僅刷新了這種電池的最高耐久性記錄1,且更具成本效益,有助推動綠色能源的普及化及實現碳中和目標。
氫燃料電池利用氫及氧來發電,發電過程不會產生二氧化碳、懸浮粒子及其他有機會引致煙霧及健康問題的空氣污染物,所以一直被視為較潔淨的電能來源。雖然氫能對環境造成較少損害,亦已發展了一段時間,但始終未能大規模商業化。原因是氫燃料電池依賴電催化劑(electrocatalyst)發電。但催化劑一般由鉑製成,這種金屬不僅成本高昂,產量亦稀少。
科學家們一直努力尋找譬如鐵-氮-碳等較常見而廉價的物質作為鉑替代品,惟這些物質的催化發電效能兼耐久性均欠佳。
近日,由科大化學及生物工程學系邵敏華教授帶領的團隊,研發出一個新配方,不僅大幅降低鉑於催化劑的所需含量達八成,更刷新氫燃料電池發電耐久性的世界記錄。
雖然這款新型混合催化劑的鉑含量極低,但經過十萬次電壓循環2的加速壓力測試後,其催化效率仍維持在百分之97;而現時一般的催化劑經過了三萬次的加速壓力測試後,效率大跌逾五成。團隊的另一項測試亦顯示,氫燃料電池使用了新型混合催化劑後,即使持續運作超過200小時3,催化效果也沒有出現下降。
催化劑效能出眾,其中一個原因是它有三個不同類型的活性中心(active site) 進行催化作用,較只有一個活性中心的傳統催化劑多。由原子分散的鉑、單原子鐵,以及鉑鐵合金納米粒子所組成的新型混合催化劑,可以加快催化速度,產生的催化作用亦較鉑催化劑高出3.7倍。理論上,催化性能愈好,燃料電池所產生的功率也會愈大。