NerOcean——走出实验室 以光化学传感器技术为海洋把脉

氧气是人类赖以生存的元素,而海洋生物在水中也需要氧气来维持生命。毕业于香港城市大学(城大)化学系的吴志安博士,数年前与团队研发出一款新型的光感传感器,可高效监测海水的氧气浓度,并降低监测成本。团队继而成立初创公司“NerOcean”,并与香港的渔护署等政府部门合作,在五、六个海域测试传感器,冀长远能把将传感器批量生产后发展一套名为“海洋神经网络”(Nerve of the Ocean)的海洋监测网络,为可持续的海洋环境监测和渔业生产管理带来突破性的进展。

NerOcean与渔护署等政府部门合作,可在香港海域测试其研发的溶解氧传感器及监测海水含氧量,图为NerOcean的创办人之一吴志安博士。(图片来源:NerOcean提供)

NerOcean的技术始于2018年,由香港城大和香港教育大学的团队共同研发。吴博士回忆道:“当时我在香港城大从事博士后的研究工作,接触了不少知识转移的项目,包括与不同业界合作,令我明白将研究成果转为落地应用的重要性。”适逢HK Tech 300的推出,强化了吴博士与研究团队将研究成果落地转化的决心,因而共同成立初创。

维护海洋生态 建立网络监测海水氧气

海水里的含氧浓度(可称为“溶解氧”)可随着人口增长、气候变化和环境污染等因素而不断下降,令大量海洋物种出现畸胎、不育甚至死亡,对整个生态系统和食物链带来巨大威胁。目前,科学家不断就海洋含氧量进行研究,但由于溶解氧在不同地点及短时间内可急速改变,需要大量传感器应付,加上生物污染会令传感器的维护成本大幅上升,因此对长期及大范围的海水溶解氧监测工作带来挑战。

NerOcean取自“海洋神经网络”(Nerve of the Ocean)的意思,正是希望借他们所开发的“溶解氧传感器”建立一套高效、低成本的海洋监测系统。NerOcean的传感器应用了“可替换光感薄膜”光化学反应技术,透过传感器本身的紫外光光源,引发薄膜上的传感物质与海水中的溶解氧产生光化学反应,再将相关变化传送至团队在陆地上的装置,以实时记录海水含氧量的改变。

解决生物污染对传感器影响 降低维护成本

吴博士形容道:“传感器的可替换光感薄膜,运作上有如录音带,每次测量只有一小段薄膜受光源照射,完成测量后,我们会将薄膜转动至新的部分,再对准光源等待下一次测量,这样就可长时间记录溶解氧的光化学反应,进行长期海洋监测。”

NerOcean所研发的新一代溶解氧传感器,可实时及长期监测海水中的含氧量。(图片来源:NerOcean提供)

团队的薄膜技术提高了对溶解氧的选择性,令监测更精准。再者,薄膜上的传感物质要在特定光源下,才会对氧气产生反应,由于NerOcean的传感器本身具备光源,因此可令系统不受海底光线变化所影响,而且使用紫外光光源,更可抑制海洋生物在薄膜上生长,配合可替换光感薄膜,减低生物污染带来的维护成本。“现时的传感器一般要每两星期清理一次,我们的目标是将其增长至半年。”吴博士补充。

HK Tech 300多方面支援 由研究人员走向创业 

将研究成果转化为商品推出市场,往往会遇到不少的挫折与困难,吴博士以“坚持”为信念,并在多方支援下克服创业路上的难关。

吴博士解释,自己一直在大学进行研究,对商界运作并不认识,“研究和商业两个圈子的思考模式十分不同。做研究的时候,会着眼在我们想得到的知识、结果;但在商业世界,要以解决顾客的问题为主。接触到商界之后,我会多思考对方、顾客有什么问题想解决,我可否帮他解决呢?如果不能,如何帮他们解决问题呢?变成了以回应他人的需求为主。”

NerOcean在去年五月曾经随HK Tech 300远赴马来西亚的吉隆波,参与HK Tech 300东南亚创新创业千万大赛的启动礼。(图片来源:香港城市大学)

他坦言初时也很犹疑:“究竟我应不应该以我的研究成果去创业呢?”他忆述,刚好当时认识到HK Tech 300创新创业计划,不但可参与创业培训,掌握商业运作、创建商业模式、撰写计划书等方面的知识,亦有机会与业界和投资者交流,更重要是HK Tech 300创造了独特的初创生态圈,汇聚了来自不同界别的初创团队,让他们在科技研发和创业路上得以互相支持和鼓励。

研究与世界接轨 产学研结合大势所趋

吴博士说:“以前,我们只会严谨地在实验室内做研究,经过HK Tech 300的支援及这两、三年来的创业经验,我们多了机会与外界接轨。今日,我们对于技术研发仍然非常执着,一定要做得到、做得好,但同时也会了解业界需要,为他们提供相应的解决方案。”他又观察到香港不少科研同侪都着力将研究成果商品化,相信这会是主流趋势。

现时,NerOcean正与香港的渔护署、环保署等政府部门合作,让传感器可在香港五至六个水产养殖区进行测试,料于今年六至七月开展第三阶段的原型开发。而内地不少沿海城市也是NerOcean的市场目标,并视大湾区为第一个落脚点,希望未来可在区内建立生产线,以及与当地业界建立合作伙伴关系。

此外,团队又跟香港城大的海洋污染国家重点实验室合作,开展名为“人工青口”技术的项目,用以监测海洋重金属和放射性物质的含量,预计于全球50个国家、近100个河口进行测试,为蓝色经济及地球的可持续发展出一分力。

(2024年4月) 

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