广州市新型研发机构巡礼（五）——广州市香港科技大学霍英东研究院：穗港科创绘蓝图，湾区融合向未来

来源：本网发布时间： 2023-06-27 12:00:16

　　南海之滨，风劲潮涌。今年6月，《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》正式印发一周年。

　　香港技术成果内地转移转化、广州超算助力香港科研、扶植大湾区青年创新创业……一个个《南沙方案》不断变为美好现实的生动缩影在广州市香港科技大学霍英东研究院（下称“研究院”）发生。研究院是香港科技大学面向内地最重要的创新技术研发和技术成果转化平台，是在香港爱国爱港知名人士、“改革开放先锋”霍英东先生的倡议下，由霍英东基金会捐资兴建，于2007年1月正式落户粤港澳大湾区中心广州市南沙区，是广州市首家香港背景科研机构、广东省首批新型研发机构。

香港科技大学霍英东研究院

　　“以科大所在的清水湾为出发点，把深圳的南山区、番禺的南沙半岛和珠海市连接起来，可以勾画一个围绕珠江口的等边三角形。这个图形为我们明确指出科大应该在哪儿寻找战略伙伴，建立与内地精诚合作的基地。”香港科技大学创校校长吴家玮在上世纪90年代初提出“香港湾区”概念。

　　回望1997年，吴家玮校长与霍英东先生一起来南沙考察规划，香港科大与南沙就此结缘。2005年，霍英东先生向香港科技大学捐赠专款，用于支持香港科技大学在南沙设立教研学院；两年后，研究院于南沙正式奠基，插下研究院扎根南沙的第一根桩，成为广州市首家香港背景科研机构、广东省首批新型研发机构。

　　研究院目前已为300多家国内外知名企业、高校及科研院所等提供关键技术攻坚和技术优化升级服务，累计获得各级各类科研项目共910余项，带动科研项目总投资超过16亿元。运营的粤港澳（国际）青年创新工场，是广东省首批粤港澳大湾区港澳青年创新创业基地，粤港两地合作共建的青年创新创业基地，累计引入初创项目过百个。同时，作为国家超级计算广州中心南沙分中心运营单位，服务工业设计制造、新能源新材料、生物医疗健康、大气海洋环境等多个领域的超算科研用户加快产出优秀科研成果的步伐。

　　一、香港技术内地开花，活化湾区科创力

　　从清水湾的静谧出发，路过九龙街市的躁响，穿过伶仃海面的薄雾，我们在南沙开始安一个“家”。“最初听见南沙，以为是南海上的小岛，学生们都不愿意来。我就一遍遍和他们讲广州南沙的前景和未来，就这样带来第一批员工。”香港科技大学（广州）创校校长、霍英东研究院原院长倪明选还记得，刚来研究院的时候，附近还没有公交，也没有出租车，他自费给员工们买电动摩托车、篮球等生活用品。

　　如今的研究院深耕南沙多年，已走出那一段“筚路蓝缕”的时光。研究院全职人员已发展至约200人，长期致力于从香港科技大学以及境外科研机构导入成熟基础研究的科研成果，通过与实际应用场景结合，开展应用研究以获得创新技术及产品，并将现有技术成果推向市场进行产业化，为境内外企业提供技术研发服务。

　　例如，研究院依托香港科技大学领先国际的科研优势，围绕室内定位、轨迹跟踪、多传感器数据融合算法以及三维地图引擎等关键技术，在精准室内位置服务领域实现了多个突破，在与物联网相关的跨领域协同与应用及产业化领域积累了丰富的经验与成果。推出的精准位置服务平台，可通过微信小程序、公众号、APP等载体，为大型园区、交通枢纽、大型医院、博物馆、商业购物中心以及室内停车场等大型场景，提供便利精准的室内位置服务，能够为这些场景提供精细化的地图服务、地图导览服务，高精度、高可用的定位导航服务，与场景信息系统整合，以及支持基于位置的管理服务。满足找人、找车、找地方、找服务等需求，以及日常运营管理需求。目前已在广东省人民医院、南方医科大学南方医院、广东省博物馆、广州白云国际机场、深圳湾科技生态园等三甲医院、博物馆、国际交通枢纽、大型科技园区等多个场景中得到良好的落地应用。

室内定位导航技术应用场景

　　随着我国近期在芯片制造领域的快速发展，研究院工程材料及可靠性研究中心与华为、工信部电子五所等顶尖科技企业、科研院所的合作也进一步加深，为中国半导体产业腾飞贡献自己的一份力。该中心由著名材料学家吴景深教授于2007年创立，不同于传统的“经验+试错”的芯片可靠性优化方法，该中心提出一种以材料全表征为基础，先进数值仿真技术（CAE技术）为核心的芯片封装可靠性解决方案，通过构建合适的仿真模型、结合准确的材料性能输入，以数字化的形式指导芯片产品的材料及结构设计、工艺设计及优化、可靠性验证和失效分析，犹如“数字化全科医生”，为高端芯片的质量、可靠性精准把脉，保证芯片长期使用的功能及其稳定性。

芯片封装可靠性分析技术

　　目前，研究院已在高精度注塑控制系统、室内定位与导航、注塑机模内传感器、吸附式制冷系统、芯片封装的结构设计、可靠性测试和分析、新型室内有机光伏材料、大气与空气质量检测与分析、大容量蓄电池管理系统、水污染处理等领域多项科技开展成果产业化。

　　二、超算助力香港科研，强化科技“智联通”

　　踏入研究院大楼二层，一排排黑色机柜正高速运转，成为穗港科创协作的“中转站”，这里是研究院运营的国家超算广州中心南沙分中心（下称“南沙分中心”）。机柜延伸出的百兆网络专线，北上连通位于广州大学城的国家超算广州中心，南接位于香港的香港科技大学清水湾校园，将广州超算资源与香港科创需求紧紧连在一起。

　　从2014年启动粤港共建，到2016年建成，南沙分中心已成为全国首个联通内地和香港两地大数据采集、分析、服务的领先平台，南沙分中心的建设与“粤港澳大湾区”这一概念的构建几乎是在同一时间段。研究院作为超算对接港澳的服务窗口，以南沙分中心为连接点，穗港之间建设高速“点对点”光纤网络专线，打造了全国首个具备将超级算力直通香港的网络专线，填补了香港无世界领先水平超算的空白。

国家超级计算广州中心南沙分中心

　　香港拥有多所著名高校和一大批前沿科研人才团队，对于超算的需求非常迫切，但受限于各种因素，至今没有部署全球领先的超算集群。在南沙分中心建设前，香港科技大学甘剑平教授团队只能用邮寄硬盘这个“笨办法”联系国家超算天津中心，光在路上就得花几天，大大降低使用便利性，“超算”变成了“慢算”。甘剑平感叹：“广州超算中心为我们提供了一个世界级水平的平台，让我们可以做一些原来做不了的事情。”“现在香港科技大学任何一名老师使用广州超算，都跟使用局域网差不多。”高民院长介绍，在超算资源的强力助攻下，粤港澳大湾区科技联合创新结下累累硕果，涵盖材料化学、生物医药、工程机械仿真计算、气候模拟与海洋环境、金融计算等多个方面的研究领域，服务范围持续扩大。

　　香港科技大学化学及生物工程学系邵敏华教授团队研发了一款崭新的氢燃料电池，研究过程借助了“天河二号”强大的计算能力证明了新催化剂性能的优越性，不仅刷新了这种电池发电耐久性的世界纪录（根据美国能源部就氢燃料电池持久性的测试标准），且更具成本效益，有助推动绿色能源的普及化及实现“双碳”目标。

邵敏华教授手持氢燃料电池原型

　　香港科技大学徐昆教授课题组运用南沙分中心的计算资源开展气体动理学方法的研究，发展高阶和统一的气体动理学格式，成功应用于气体动力学、稀薄流、辐射转移、中子输运等多个研究领域，受到国内外学术界的广泛认可。

徐昆运用南沙分中心的计算资源开展气体动理学方法的研究

　　截至目前，已有超过200个港澳及海外科研团队通过研究院的超算服务平台付费使用“天河二号”，港澳团队使用的超算总资源数超过2.4亿核时，这是《粤港澳大湾区发展规划纲要》提出“向港澳有序开放国家在广东建设布局的重大科研基础设施和大型科研仪器”的有力实践。

　　三、“楼上”创新“楼下”创业，科创交织无限可能

　　“在这里，我可以把大学学到的知识派上用场”“在这里，我可以实现心中的创业梦”“在这里，我能够感受到家的温暖”……在研究院内，有一个和广东自贸区同日出生的“粤港澳（国际）青年创新工场”（下称“创新工场”），这是由研究院于2015年初发起成立并运营管理的服务于粤港澳创新创业企业及团队的孵化载体。自成立以来，创新工场依托香港科技大学在人才培养、知识转移、创新创业等方面的优势和粤港澳及国际科技创新合作机制，聚力打造面向粤港澳大湾区青年的科技创新创业核心载体和人才聚集地。

粤港澳（国际）青年创新工场

　　走进创新工场的众创空间，可以看到在开阔明亮的办公室内，创业者们在电脑前努力工作，有年轻人拿着样品和其他团队成员商量后急匆匆跑去楼上的实验室验证自己的新想法，这就是为科技创业者打造的“楼上楼下”创新创业综合体。楼上，香港科技大学、研究院和创新工场的入驻孵化团队在实验室进行技术创新和产品研发，创新工场通过研究院链接香港科技大学教授们的原始创新资源和成果，以创新赋能创业；楼下，创新工场运营众创空间，为创业团队提供办公、活动场地，支持团队展开创业实践，通过香港科技大学、研究院链接政府机构、投融资机构和产业界合作伙伴，以政策、科技、资本和市场赋能创业。

“楼上楼下”创新创业综合体

2022香港科大百万奖金（国际）创业大赛广州决赛

　　创新工场每年举办包括香港科大百万奖金（国际）创业大赛广州赛系列活动在内的多项推广、培训及交流活动，并已连续三年推出支持境外高水平科研团队落地南沙的“Technology Seeding Porgramme （下称“TSP”）红鸟高端团队”专项资助计划，积极引进科技含量高、有明确产业化前景的科创项目。

　　“在成立之初，我们就入选了TSP红鸟高端团队，享受到其提供的‘资金支持+孵化资源+科研合作+高频曝光’培育支持，创新工场也积极协助我们申请南沙当地的科技创新创业相关扶持政策。”凯佳光科创始人娄凯说，创新工场还有专职服务管家，帮助初创团队解决在南沙遇到的创业问题。今年3月，凯佳光科荣登广州市“硬科技”企业培育百强榜单，标志着凯佳光科的研发创新实力获得官方“盖章认证”。

凯佳光科-光学显微系统实际应用

　　目前，创新工场累计引入初创项目过百个，其中在孵科创团队与项目70余项，过半数为来自港澳台及国际的团队与项目，涵盖新一代信息技术、智能制造、微电子、生物医药与大健康、新材料和新能源等多个科技创新创业领域。

　　四、穗港合作同创未来，扎根南沙向世界

　　2022年6月，国务院正式印发《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》，对于广州南沙、对于研究院而言是巨大的机遇。《南沙方案》在“建设科技创新产业合作基地”部分中提到，要强化粤港澳科技联合创新，“加强香港科技大学科创成果内地转移转化总部基地等项目建设”；在“创建青年创业就业合作平台”方面，要协同推进青年创新创业，“进一步优化提升粤港澳（国际）青年创新工场等平台环境，拓展服务内容。” 至此，研究院站在新的起点，肩负起新时代赋予的新使命。

　　2023年，研究院刚过十五岁志学之年，同创未来的步伐不断迈进，我们主动融入国家和大湾区科技创新发展大局，以科技创新驱动产业高质量发展为目标，结合自身发展定位，立足南沙、协同港澳、面向世界，助力广州南沙打造国家重大战略性平台。在粤港两地科创合作与成果转化方面取得优异成绩的基础上，不断向大湾区释放科创发展新活力。

　　附件

　　研究院部分创新成果介绍

　　一、芯片及精密器件封装可靠性技术

　　不同于传统的“经验+试错”的芯片可靠性优化方法，工程材料及可靠性研究中心（CEMAR）提出一种以材料全表征为基础，计算机仿真模拟技术（CAE）为核心的芯片封装可靠性解决方案。

　　在与众多世界知名的芯片设计、芯片封装及通信企业的合作过程中，CEMAR针对热-机械可靠性、湿-热可靠性、焊球可靠性、芯片封装界面开裂等多个行业痛点提出了有效的研究及优化方法，帮助企业提升产品可靠性、降低生产成本，全程无缝地为企业提供技术后勤保障服务。

　　CEMAR长期服务于国内外高新半导体企业，在与工业界的持续合作过程中积累了丰富理论知识和实战经验，具备高水平即战力，可迅速服务于广东省半导体及集成电路产业集群，为企业实现短、中、长期商业价值。

　　技术优势：①跨学科、跨界专家，资深工程师人才队伍；②多物理场耦合计算机仿真技术；③完备的检测设备资源与研究型检测平台；④芯片封装材料产品性能数据库。

　　二、智能模塑工厂成套解决方案

　　高分子成型过程及系统中心（CPPS）重点研究高分子加工过程中的先进控制、质量检测、过程监测与故障诊断等智能化技术。模塑产业涵盖高分子材料与助剂、塑料机械、塑料模具、制品成型加工四大工业，其中制品成型加工作为产业链的最后一个环节，整合了其他三种工业的资源，是整个产业链的核心。

　　智能模塑工厂成套解决方案由CPPS负责提供，结合研究院“国际智能制造平台”的第一建设目标，利用自主研发的多项先进技术，构建智能模塑工厂成套解决方案，实现精密化、信息化、智能化转型。

　　针对国内高分子成型加工控制水平较低以及产品在国际市场上缺乏竞争力的问题，通过应用尖端的过程控制与监控技术，在低成本的加工机器上实现精密成型，达到高档次机器的加工水平，从而提高塑料产品的质量、成品率及生产效率等。

　　三、低碳制冷技术——吸附制冷技术

　　本技术主要是吸附制冷原理的应用，利用该技术研发出不同的产品，包括吸附式制冷空调及移动冷藏设备。

　　吸附式制冷空调是针对低品位热源丰富的用户设计的新型制冷空调，可以利用55℃~95℃ 的低品位热源制取冷量，其EER高达12,C0P可达0.5以上，有5kW、12kW、20kW等多个不同制冷量的模块化制冷机组，能有效提高能源的综合利用效率，以达到绿色、环保、节能的目的。该产品可广泛适用于有低品位热源并需要提供空调制冷的场所，相对于传统压缩机空调能够省电70%以上。

　　移动冷藏设备是针对冷藏运输、户外保鲜等需要随时制冷的需求用户设计的非电式移动冷藏设备。该产品具有无源驱动、绿色环保、使用寿命长、结构简单、可靠性高、性能稳定等特点。该产品可广泛应用于冷链运输过程中的仓储、干线、配送等各项关的冷藏场景，解决“最后一公里”的控温难题，并为搭建全程冷链提供最后的保障。

　　吸附制冷原理：①制冷原理：低压下，水在低温沸腾相变吸热，实现制冷；利用吸附剂吸附水汽，维持低压，保持持续制冷。②再生原理：吸附剂在高温下脱附水汽，解吸的水汽冷凝成水，吸附剂及水完成再生。

　　四、室内外定位导航技术

　　研究院物联网研发部围绕物联网及新一代信息技术领域，在精准室内外位置服务领域实现了多个突破。进行了室内外定位、轨迹跟踪、多传感器数据融合算法以及三维地图引擎等关键技术研发，将基于位置的服务和移动终端深度结合，研发出的一套基于轻量化、高性能、高拓展性的3D矢量地图的，部署方便、普适、实时的室内外紧密连接的定位导航系统——“识路”。

　　室内外定位导航系统利用蓝牙、AOA、卫星等定位技术，结合智能手机内置的多种传感器资源进行协同感知和交互校准，面向医疗、交通、文化、商业等产业，针对医院、园区、交通枢纽、博物馆、展览馆、购物中心、停车场等大型室内场景，提供室内外一体化地图、定位、导航等位置物联服务。

　　“识路”已实现室内外一体化无障碍“找人、找车、找地方”，并提供长效、可靠的人员与资产位置物联服务。自主研发的SeekLane Map地图引擎，能够支持真3D建筑全景外观，实现单/多楼栋3D立体多层地图展示，支持室内地图与室外地图的无缝切换以及复杂场景下的智能路网管理。识路智慧互动感知导航能够支持3D地图动态导航，支持增强现实（AR）及虚拟现实（VR）导航和多人位置共享等，能够有效提升导航精准度、互动性与视觉体验。“识路”还能针对医院、停车场、博物馆、交通枢纽等不同场景提供与其核心业务结合的导医导诊、停车找车、导览导游、旅客服务等优质用户服务，为行业客户提供物联网位置数据洞察，帮助用户简单找寻，解放大脑，帮助客户提升管理效率。

　　目前，“识路”已为广州白云国际机场、南方医科大学南方医院、广东省人民医院、广东省中医院，浙江肿瘤医院、广东省博物馆、安徽省地质博物馆、山东省博物馆、深圳湾科技生态园、前海基金小镇成等逾百行业客户均提供精准的室内外一体化位置感知服务。

　　以精准位置服务为核心的室内外定位导航系统，推动在智慧社区、智慧商业综合体、智慧停车场、智慧医院、智慧博物馆等多个场景落地应用，支撑智慧城市及新型服务业相关应用发展。在基于移动智能终端应用的基础上，不断进行技术研究和积累，以创新技术带动经济发展，建立社会管理服务创新试验区，推动建设粤港澳智慧城市的发展。

　　五、基于硫循环的重金属废水处理技术

　　新型的基于硫循环的重金属废水生物处理技术，通过粤港、对外科技合作项目解决行业企业的技术瓶颈，将香港技术理论成果研发应用到含重金属的工业废水工程项目中，高效地去除废水重金属的同时，达到脱氮除磷的效果，并通过污泥减量实现污泥重金属的生物回收。该技术适用于电镀废水、线路板废水、矿山冶金废水及含重金属的工业废水的处理。出水重金属离子达到行业最严污染物排放标准，总氮、氨氮、COD（化学需氧量）等水质指标可达地表Ⅳ类水体标准，处理工艺可以节省化学药剂60%—80%，降低废水处理成本50%。该技术成果荣获FITMI香港创新科技成就大奖——亚洲国际创新发明银奖、广东省环境技术进步奖三等奖、2019年全国发明展览会·项目铜奖等荣誉，目前已在梅州、珠海等电镀线路板工业废水处理中示范应用。

　　六、中国海及粤港澳大湾区海洋二维、三维可视化平台

　　平台利用海洋数值模拟技术，以影像呈现包括粤港澳大湾区海域、整个中国海以及西太平洋的海域变化，并提供如三维海洋环流、温度、盐度、硝氮浓度、叶绿素、溶解氧等物理和生物地质化学变化的环境数据，以及风力、温度和压力等气象数据供下载，为未来的海洋水动力、灾害、污染、生态系统和气候变化研究提供有力基础。同时，作为一个“可诊断、可预报”的高科技平台，WavyOcean可为香港及大湾区涉及海洋领域等重要政策提供宝贵数据，为区域内行政和经济发展决策提供有力的科学依据。

　　七、大气污染机理和联防联治方案