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巴士的專訪|中大研《毒魔》式磁控「史萊姆」機械人 冀用於微創膽石手術 打造成「醫療Superman」

社會事

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巴士的專訪|中大研《毒魔》式磁控「史萊姆」機械人 冀用於微創膽石手術 打造成「醫療Superman」

2026年07月24日 08:00 最後更新:09:07

只用一個無線微型機械人,無需破壞十二指腸括約肌,便可擠入狹小的膽管進入膽囊,在「無創」情況下變形包裹住膽石,並取出患者體內,這便是未來可能達成的微創膽石手術。該機械人是由中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立團隊研發,因其形似電影《毒魔》(Venom)的磁控液態機械人,具柔軟、變形能力強和黏彈的特性,被稱作「史萊姆機械人」,而未來團隊更希望能把它打造成「超級醫療機械人」。

中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

「我們希望我們的微型機械人,可以幫助醫生完成難度高的任務,把我們的微型機械人打造成Superman『超級醫療機械人』。」張立教授接受《巴士的報》專訪時說。

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中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝

張立團隊早在2022年就成功研發「史萊姆」機械人,其形似電影《毒魔》(Venom)中的半液態外星怪物,主要由動態交聯磁性水凝膠組成,實際使用時以機械臂操控永久磁鐵來控制機械人路徑,並配合醫學影像設備追蹤機械人路徑。張立表示,這一機械人的原型來自可變形成任意形狀的阿米巴原蟲。

今年初,團隊又在「史萊姆」機械人基礎上研發出全球首款「抗菌膜」磁控液態機械人。早前,張立團隊希望使用「史萊姆」機械人拾取胃裡的異物,但發現胃酸會腐蝕機械人,便將方向轉為「抗菌膜」。

「在人體植入一些器件的過程中,有時會帶入細菌,細菌繁殖後會形成難以去除的『生物膜』,」張立表示,「調研也發現體內七、八成的慢性感染都是由菌膜導致的,於是我們就確立了這個未來方向。」

張立也希望,日後可將「史萊姆」機械人用於微創膽石手術。目前要到達狹窄的膽管進行膽石手術等治療,主要使用內窺鏡,但難度較大。張立團隊便構想,利用「史萊姆」機械人極強的變形能力,擠進膽囊,包裹住膽石並將其帶出,避免對括約肌等造成破壞;加上這款機械人採用「無纜」遙控,故靈活性更高,手術創口比現時的手術方式更小。張立笑稱,這是一個很「瘋狂」的想法。

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝

「史萊姆」機械人進入膽管內去除細菌生物膜感染,目前在豬樣本上已成功試驗。張立希望,之後的臨床試驗可在香港進行,「香港的一大優勢就是背靠祖國,我們可以與大灣區進行多種資源共享。」張立指,目前一個重要任務就是盡快推進首例人體臨床試驗。

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝

因「史萊姆」機械人可以完成微創機械人難以完成的任務,已有多間本地醫院對此項研究表達興趣。不過,業界仍對機械人「無纜化」控制表現擔憂,「傳統的有纜機械人在人體內活動時更加可控。」張立表示,「有醫院擔心萬一機械人在體內失控,難以快速找回。」

對此,張立在研究微型機械人時確立了「3S」口號,即「Smaller(更小)、 Smarter(更智慧)、Safer(更安全)」。張立團隊亦研發微型機械人後端控制系統,便於後續在商品化場景下的實際操作。

除「史萊姆」機械人外,張立團隊還以蜂群行為模式為靈感,研發出仿生微型機械人集群,該機械人亦可通過磁場控制路徑。張立課題組博士生彭瑜嵩介紹,微型機械人集群目標用於血管介入式治療,目前已在人體胎盤樣本上成功試驗,如在腦內血管瘤治療時,微型機械人集群可助栓塞血管瘤防止血液衝擊,進而降低血管瘤破裂出血風險。

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖

張立團隊過去與多個知名國際團隊展開廣泛合作。早在2017年,就與南韓大邱慶北科學技術院、及瑞士蘇黎世聯邦理工學院成立「創新醫學科技聯合研究中心」,推動微米或納米機械人,以及其他納米技術的研究及發展應用於消化道及心血管疾病的檢測及治療。

2020年,在香港政府支持下,由中大牽頭,與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院、約翰‧霍普金斯大學和慕尼黑工業大學合作,在香港科學園成立了醫療機械人創新技術中心,作為協助平台將創新的生物醫學工程研究轉化為實質的醫療應用。

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)

香港中文大學(中大)公布推出「香港中文大學鳳凰獎學金」(CUHK Fenghuang Scholarship),嘉許在公開試取得卓越成績的學生,並資助他們參與本地及海外交流活動,促進多元化及全人發展。中大醫學院同時宣布取錄了 35 位今屆國際文憑大學預科課程(IBDP)的狀元。而本年度「學校推薦直接錄取計劃」(SNDAS)的錄取率達 85%。

香港中文大學(中大)公布推出「香港中文大學鳳凰獎學金」(CUHK Fenghuang Scholarship),嘉許在公開試取得卓越成績的學生。

香港中文大學(中大)公布推出「香港中文大學鳳凰獎學金」(CUHK Fenghuang Scholarship),嘉許在公開試取得卓越成績的學生。

中大今年新設「香港中文大學鳳凰獎學金」,對象是在本地或海外公開試考獲滿分的學生,每位狀元除可獲最少連續四年全額學費豁免外,亦可獲得學習津貼或海外交流獎學金,獎學金總額最高逾港幣 160 萬元。獲獎學生更將獲授予「香港中文大學鳳凰學人」(CUHK Fenghuang Scholar)榮銜。

中大醫學院

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成為「香港中文大學鳳凰學人」的醫科生將獲額外資助,走出課堂參與本地及海外交流、服務學習及其他體驗式學習活動以擴闊視野,從而達到多元化及全人發展的目標,為未來成為具備創新思維、人文關懷及同理心的 21 世紀卓越醫療人才奠定堅實基礎。

中大醫學院於 2025至2026 學年推出四年制「第二學位」醫科課程(Graduate Entry Track, GET),專為具備相關理科及健康科學背景的優異生而設。課程在確保醫學教育質素的前提下,縮短培訓時間,並充分發揮學生既有的基礎研究訓練和學術背景,促進科研成果轉化為臨床應用,培育兼具科研創新能力與臨床專業素養的新一代醫生。

中大醫學院

中大醫學院

首屆 GET 醫科生於本學年首次應考醫科專業試,表現理想,錄得全數合格,整體成績與同屆相當。當中更有一名學生憑藉跨學科知識,研發創新的標靶藥物設計方案,獲香港特區政府創新科技署頒發「創新科技獎學金」。

將於 2026至2027 學年入學的第二屆 GET 新生同樣實力雄厚,逾半數畢業於海外頂尖學府,包括劍橋大學、牛津大學、倫敦大學學院、加州大學洛杉磯分校、多倫多大學、英屬哥倫比亞大學、蒙納士大學及新加坡國立大學等。

為全面評核具備特殊才華的本地學生,中大醫學院今年繼續透過 SNDAS 計劃錄取醫科生,本年度錄取率達 85%,其中包括來自招收港人的廣州南沙民心港人子弟學校學生,這亦彰顯了中大醫學院致力從整個粵港澳大灣區吸納頂尖人才的決心。獲錄取的學生均兼備優異學術表現與多元才華,當中不單具備扎實的 STEAM 背景,更不乏擔任知名慈善基金會成立的學生大使團隊領袖、參與創科見習計劃,以及勇奪本港獎學金資助遠赴南美交流一年等的優秀學子,充分反映了中學校長對中大醫學院全人教育理念的支持和信任,亦體現中大致力開拓多元及非傳統人才架構之決心。

中大醫學院香港中文大學(中大)公布推出「香港中文大學鳳凰獎學金」(CUHK Fenghuang Scholarship),嘉許在公開試取得卓越成績的學生。

中大醫學院香港中文大學(中大)公布推出「香港中文大學鳳凰獎學金」(CUHK Fenghuang Scholarship),嘉許在公開試取得卓越成績的學生。

中大醫學院於 2013至2014 學年設立全亞洲首個「『環球醫學領袖培訓專修組別』」(Global Physician Leadership Stream, GPS),旨在栽培學生畢業後在醫療服務、醫學研究、公共衞生及醫療政策等領域擔當領導角色,至今已培育超過 300 位畢業生。自 2013至2014 年課程推出以來,GPS 已連續 12 年成為全港收生成績中位數最高分的學科。

為將 GPS 的成功經驗及培育理念惠及所有醫科生,中大醫學院全面檢視並整合現有的醫學課程架構,總結多年來培育醫學領袖的經驗,將於 2026至2027 學年全面推行「CU Medicine Plus」課程模式。新模式旨在提升所有醫科生的學習成果,積極裝備中大醫科生他們超越傳統醫者角色(Beyond a Doctor),成為兼具學者(Scholar)、創新者(Innovator)、領袖(Leader)及人道主義者(Humanitarian)於一身的新世代醫生。

中大醫學院助理院長(入學)朱昭穎指出:「CU Medicine Plus 旨在透過系統化的三層課程架構,讓醫科生在六年的學習過程中,不但掌握醫學的專業知識與臨床技能,同時培養創科思維、領導能力及人文關懷精神,更好地裝備自己應對未來醫療體系的挑戰,成為新一代妙手仁心的好醫生。」

中大醫學院院長趙偉仁表示:「中大醫學院今年錄取的學生,學術成績優秀與人文素養兼備。這份來自學界和社會的支持和信任,鞭策我們必須不斷革新。全新的『CU Medicine Plus』課程,正是要打破傳統醫學教育的界限,配合『香港中文大學鳳凰獎學金』的設立,我們有信心將這群最優秀的年輕人培育至超越傳統醫者角色(Beyond a Doctor),為香港以至全球醫療體系帶來新氣象。」

中大醫學院強調,未來會繼續將專業精神與生命倫理學貫穿一至六年級課程,並結合中大獨特的書院制度推動全人教育,致力培育德才兼備、具國際視野及社會責任感的未來醫療領袖。

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