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學術跨界者李佳教授:用AI捕捉碳捕集研究千分之一可能
Text: Eva Tsang
Photos: Hazel Chow, iStock photo
如何從 21 萬種研究材料中快速鎖定潛力選項?嶺南大學跨學科學院副教授李佳教授證明,有人工智能(AI)加持便做得到。
自中學起已對環保議題感興趣的李教授,深耕碳捕集研究逾 20 年,見證並推動著這門「冷門科學」成為炙手可熱的研究領域。
碳捕集與封存技術很厲害,能將世界上大部分的工業串聯起來,發電廠、化工廠、鋼鐵水泥廠、有色金屬廠等共佔全球逾百分之五十的排放,都可應用這技術。
即看影片了解李佳教授的科研突破: https://youtu.be/re5SuSOD7WM

全球罕有的室內碳捕集技術
不説不知,周遭環境裡大概只有 0.04% 二氧化碳,它濃度雖小,卻是全球暖化的主要元兇。我們的一呼一吸都有二氧化碳,只要人類仍存於世,碳濃度控制就是永恆課題。
李教授的變溫吸附技術為全球罕有的室內碳捕集技術,為解決全球氣候危機提供創新解決方案。她以生動的比喻闡釋:「就像家中吸附甲醛的活性碳,我們研發的物料能將室內的二氧化碳有選擇性地吸走,之後加熱物料便能釋出二氧化碳,作後續利用。」
在開發空氣碳捕集材料的李教授,與團隊研究在不同環境之下,用哪種材料能使吸附量有所提升。「如果在傳統實驗室,要先選取測試材料,不合適再更換,即使每天工作,一年可能僅測試20至30種。但利用AI推算的步驟截然不同,我們反過來先建立包含約21萬種材料的材料庫,透過大模型分析和篩選,將範圍縮窄至幾千種,再降到一兩百種,然後才開始做實驗,可能一兩年便做到過去十幾二十年的研究工作。」
AI 及大數據大大節省了時間和人力,促進跨學科協同效應,更以前所未有的速度重塑全球教育格局。作為數字時代的文理融合型大學,嶺南大學近年率先佈局 AI 與教育的深度融合。李教授特別提到學校領導層非常重視前沿科技在教學或科研上的應用,例如超算中心「嶺南 HPC NexT」於二月落成,其強大的運算力有助研究人員加速取得研究成果,她坦言這些舉措對她來説至關重要。
跨學科之間的連貫融匯,可説是李教授在多年學術路上構建出的本能。她本科於同濟大學就讀機械工程,畢業後負笈華威大學,碩士轉攻化工方向的過程工程與商業管理,第一次接觸到碳捕集與封存技術。熱愛工科的她,其後於倫敦帝國學院取得機械工程博士學位。
「我覺得碳捕集與封存技術很厲害,能將世界上大部分的工業串聯起來,發電廠、化工廠、鋼鐵水泥廠、有色金屬廠等共佔全球逾百分之五十的排放,都可應用這技術。」
早前,她在騰訊的碳尋計劃實驗室組別中躋身首30名,並遇到另一組別的嶺大跨學科學院院長及跨學科講座教授陳曦教授。她隨後在 2024 年 8 月加盟全港第一所跨學科學院——嶺大跨學科學院,與陳曦教授的變濕吸附技術在碳捕集領域優勢互補,齊齊拓展應用邊界。
技術轉移足跡遍及歐亞
李教授的研究絕非紙上談兵,她熱衷於將科研突破轉化為實際的解難方案,這從她在華潤電力海豐電廠的全球第三大及全亞洲最大碳捕集測試平台擔任主要設計專家,以至在英國兩項推進項目之一、位於蘇格蘭的 Acorn 項目中擔任氣體捕集專家等可見一斑。她的技術足跡遍及歐亞,涵蓋鋼鐵、水泥廠等重點行業。
單在香港,跨學科學院的團隊已和中華電力合作,讓李教授等嶺大學者以香港為基地,接觸到國內外的減排項目,發掘合作機會。她補充道:「中電在澳洲已有一個電廠應用碳捕集與封存技術,是未來合作的機會之一。我與陳曦教授加上其他做碳利用的嶺大同事已在香港組成非常龐大的團隊,下一步我們希望與其他學校的老師加強合作。」

日內瓦國際發明展勇奪銀獎
與此同時,在第 50 屆日內瓦國際發明展中,嶺南大學締造歷年最佳成績,其中李教授團隊研發的「智能直接空氣碳捕集機器人」斬獲銀獎。這項「嶺」航級創新結合「混合胺固態吸附劑」材料科技與自主巡航智能特性,能高效捕集大氣中的二氧化碳,將其永久封存或轉化為中性碳源,可用於農業造田、製造碳酸水,或作為製造其他化學品的原料。
獲研資局資助 賦能中小企 ESG 轉型
李教授對可持續發展的貢獻更延伸至環境、社會和企 業管治(ESG)領域。近年不少企業對 ESG 尤為重視,不 過相比電廠或化工廠等大型企業每年數百萬噸的碳交 易,並由國家碳市場規管,中小企在碳交易顯得舉步維 艱——額度較小、難以認證及交易、交易的可信度亦相 對較低,她因此與團隊構思,透過區塊鏈去紀錄這些交 易,溯源之餘更可規避重複交易。獲研資局資助 賦能中小企 ESG 轉型
為此,她在去年一項聚焦於可持續供應鏈金融的主題研究計劃擔任協同首席研究者,獲香港研究資助局 6,100 萬港元資助。「香港擁有政策及地理優勢,可持續發展一定是未來的主題之一,我們冀望將可持續發展賦能至香港金融結構,幫助中小微企業在未來以廉宜價錢甚或能免費地規劃減排路徑。」
作為大灣區城市之一,香港與內地城市的交流合作不斷深化。在深圳長大的李教授樂見這個趨勢,科研融合亦更簡易。她直言:「嶺大設立了深圳研究院,方便與內地的國企、央企進行合作,與其他的高校的聯絡亦密切得多。」
她讃揚年輕人學習能力出色,建議嶺大同學多前往大灣區與高校或企業交流,「跨學科學院每年都會有項目,分批幾次帶研究生到大企業等機構拓展眼界,他們會自行學習」。

運動場上淬鍊「第一」科研哲學
研究工作以外,李教授是一名運動健將,最愛游泳的她同時擅長三項鐵人、滑雪、八卦掌等,贏過不少獎牌,「我們大學的游泳池很漂亮,水質很好,我經常去游泳。」
體育磨練著每個人不斷求進、永不言棄的精神,李教授也不例外,將運動場上的專注力和韌力轉化為研究動能。李教授記得學術暨教務副校長及林文贊科學計算講座教授陳漢夫教授曾在講座中分享「在學術上其實只要 number one(第一)」。
她分析道:「很多老師做研究都希望做到『number one』,盡我所能做到最好。若無這種追求,社會就不會進步。而且在做運動時精神需要非常集中,有助我釐清下一步方向、解開實驗步驟等瓶頸。」
運動場上的無限可能,恰似學術探索的無止之境。這位跨界學者始終保持旺盛的好奇心,即使與自己就讀或研究科目無關的知識,也想了解清楚。李教授表示,展望未來,希望和文化歷史等其他範疇的嶺大老師展開交流合作。
「我們學校的優勢之一是學生人數比較少,同學可以接觸到很多不同專業的同伴。」她勉勵嶺大學子勇於嘗試所有東西,不要害怕失敗,要了解自己喜歡甚麼及擅長甚麼,「你最喜歡的未必是最適合的,盡量取得平衡」。
李教授總結道:「人生充滿無限希望。」