人類自從十九世紀工業革命之後，使用大量化石燃料，藉以增加生產力。隨着化石燃料的使用，各種問題也接踵而來，首先是氣候變化，例如全球增溫、極端氣候，各處出現熱浪、寒流、暴雨、乾旱、洪水、超強颱風和龍捲風等等。其次是空氣污染，造成霧霾和酸雨等問題。最後是破壞生態環境，例如破壞植被、污染河道等等。
有見及此，人類不斷研發新能源，希望取替化石燃料，不但能舒緩環境問題，更能達到可持續發展。在眾多選項之中，氫是最具發展潛力的新能源之一。氫在燃燒過程中，不會產生溫室氣體，副產品就只有水，具有低排放、低污染及可再生的三個優點。另外，氫的能量密度高，相同重量的氫所產生的熱能大約是汽油的2倍、焦碳的4.5倍，是理想的燃料。現時氫氣生產的途徑主要為蒸氣重組及電解，前者需動用高溫蒸氣將化石燃料中的氫分離，後者則可用電解方法分離水的氫分子。
原文刊登於《大公報》17/11/2021
https://www.tkww.hk/epaper/view/newsDetail/1460672303292616704.html
人類必須吸取氧氣才能維持生存，但在沒有氧氣的太空，航天員又怎能維持呼吸呢？中國在10月18日成功發射「神舟十三號」飛船進入太空，並成功與中國空間站連接，三位航天員進駐其中，進行維期6個月的航天任務。為了解決航天員吸取氧氣的需要，中國空間站透過電解水來取得氧氣。
「電解」二字是指讓電流通過含有離子液體或溶液而使其他學分解這一過程。因此，電解水即是指讓電流通過水，讓水分解成基本化學成分，即氫和氧。電解製氧不同於光合作用，前者是透過化學的分解作用，後者是透過綠色植物吸收二氧化碳和水，從而產生氧氣。
由於在空間站製氧需要水，所以淨水系統也是非常重要的，它會與氧氣製造系統串聯起來，一起工作。淨水系統能夠循環利用航天員的小便及其他艙內艙外各種活動所產生的廢水，以滿足航天員、實驗動物、艙外活動及艙內日常活動所需。
在空間站內，航天員尚且能循環小便以獲得水並藉此製氧，但在沒有水的月球上，又如何獲取氧氣呢？中國在7月19日於深圳舉辦了「深空探索科學技術與應用大會」，其中航太五院508所的果琳麗研究員介紹了中國的航天最新成果，就是利用月壤製造氧氣。
原來，月壤中雖然沒有氧氣，但卻有氧元素，透過熔融電解法，便能獲取氧氣。這種方法是將月壤加熱到非常高的溫度，然後進行通電，讓各個元素單獨電離出來，氧離子之間就有機會相互結合，形成氧氣。具體來說，月球表面有一些鈦鐵礦和氧化亞鐵，可以作為反應原料。只要把這些礦物加熱到攝氏1600 – 2500度，就可以製造出氧氣。這個方法製造的氧氣效率也不錯，每100公斤的樣品就能製造出20-30公斤氧氣。
果琳麗研究員介紹，航太五院511所已通過利用嫦娥探測器平台，應用小型反應爐，開展月面製氧試驗，取得了一定成效。未來有望再接再厲，嘗試在月球上製造第一口氧氣。不僅如此，在這個電解的過程中，還會有其他的反應產物出現，例如鐵和矽，這些產物對於人類的工業開發也當重要，可謂是一舉兩得。
由此可見，透過電解過程，無論在空間站或月球，甚至其他星球上，中國航天員都能獲取維持生命的氧氣，能夠在太空進行呼吸。
原文刊登在《大公報》3/11/2021
https://www.tkww.hk/epaper/view/newsDetail/1455599136157077504.html
香港特區行政長官林鄭月娥於10月6日發表《施政報告》，提出將香港北部，包括元朗區和北區，建設為面積約300平方公里的都會區，覆蓋由西至東的深港口岸經濟帶及更縱深的地。
林鄭月娥表示，北部都會區將建設國際創新科技中心，整個都會區發展完成後，將可容納約250萬人居住，並提供65萬個職位，包括15萬個創科產業相關職位。北部都會區將會是具規模的城巿空間，成為香港境內促進港深融合發展和連繫粵港澳大灣區最重要的地區。
為了加強連繫中國內地與香港的關係，林鄭月娥在《施政報告》之中提出「雙城三圈」的概念，當中包括「深圳優質發展圈」、「港深緊密互動圈」、「大鵬灣 / 印洲塘生態康樂旅遊圈」。
以「深圳優質發展圈」為例，該計劃將涵蓋天水圍、洪水橋、元朗，以及位處內地的前海、蛇口及后海。方案建議提升洪水橋新發展區成為新界北核心商務區，並興建洪水橋至前海之間的鐵路連接，在前海實施「一地兩檢」。
北部都會區驟眼開來都幾好，這個計劃顯示到林鄭月娥積極配合國家發展策略，推動粵港澳大灣區發展，把香港融入國家「十四五」的經濟雙循環系統之內。但是，對比9月6日，國務院發表《全面深化前海深港現代服務業合作區改革開放方案》（下稱《方案》），便會發現香港發展嚴重滯後，遠遠被中國內地抛離，香港只能追落後，未能扮演領頭的角色。
首先，在《方案》之中，深圳巿把前海合作區總面積由14.92平方公里擴大至120.56平方公里。相比之下，計劃中的新田科技城面積只有11平方公里，是前海合作區的十分之一。
其次，北部都會區發展需要20年，但前海合作區發展目標是在2025年達致「建立健全更高層次的開放型經濟新體制，初步形成具有全球競爭力的營商環境」，到2035年則要令「高水平對外開放體制機制更加完善，營商環境達到世界一流水平」。前海合作區以上兩個目標都不需20年便能達到，而香港的北部都會區仍然緩慢前進，未能配合，形成發展差異。
其實林鄭月娥也意識到香港發展滯後的問題，所以她在《施政報告》強調，政府已在「北部都會區」發展策略報告書中，提出改革行政機制及工作流程，大刀闊斧精簡法定和行政程序，希望多管齊下令北部都會區的完成日期能夠縮短。然而，根據以往的經驗，香港特區政府的基建項目多數延誤及超支。例如，前特首曾蔭權在2007年發表《施政報告》，表示推動「十大建設計劃」，當中包括數個鐵路項目、跨境基礎建設、成立西九文化區和建設新發展區等等，以改善香港巿民的居住環境及促進香港社會具有更高度的可持續發展水平。然而，大十基建直至2012年曾蔭權卸任後仍在進行中，只有個別項目已經完工，其中「沙中線鐵路」、「港深共同開發河套」和「新界北發展區」到今天為止仍未完工。
林鄭月娥在本屆任期內發表最後一份施政報告，給人「源圖大計」的感覺，但北部都會區發展需要長時間經營，又要政策長期保持延續與連貫，才能成功落實。現時林鄭月娥只剩不足一年的特首任期，又如何能確保政策的落實？除非她能連任特首寶座，繼續做多五年，才有希望可以實現她的「明日大嶼」和「北部都會區」的發展大計，否則一切都是「假大空」的廢話。
原文刊登於《HKG報》10/10/2021
https://www.hkgpao.com/articles/1024492
中國科學院在9月23日舉行新聞發布會，稱中國經過多年研究攻關，在澱粉人工合成方面取得重大突破進展，為國際上首次實現從二氧化碳到澱粉的全合成。
在實驗室內，科研人員首先通過光伏發電將光能轉變為電能，通過光伏電水解產生氫氣，然後通過催化利用氫氣將二氧化碳還原生成甲醇，將電能轉化為甲醇中儲存的化學能。甲醇儲存了來自太陽的能量，但是自然界中並不存在甲醇合成澱粉的生命過程。於是，科研人員設計出一條包含10步主反應的甲醇到澱粉的人工路線。最後，科研人員使用10個酶逐步將一碳的甲醇轉化為三碳的二羥基丙酮，進一步化為六碳的磷酸葡萄糖，最終合成了直鏈和支鏈澱粉。
在自然界之中，植物能進行光合作用自製食物。光合作用需要光的能量來進行，主要為太陽提供的光能，過程中植物把來自空氣的二氧化碳和來自泥土中的水轉化為食物，同時產生氧氣。植物的葉綠素會吸收光能，在光合作用的過程中，光能會轉換成化學能，儲存在已製成的食物內。經光合作用製成的食物是葡萄糖，葡萄糖是植物生長和進行呼吸作用所必需的。葡萄糖可供植物即時使用，未被使用的葡萄糖會轉化成澱粉作為備用。
比較之下，人工合成澱粉在各方面都較植物透過光合作用產生的玉米澱粉優勝。第一，人工合成澱粉把光能轉化為化學能的比率是7%，較玉米澱粉的2%為多。第二，人工合成澱粉能夠在全天候車間連續生產，但玉米澱粉需要陽光、灌溉、施肥施藥，另外收割生產受季節限制和氣候影響。第三，人工合成澱粉的生產周期只需一至兩天，但玉米澱粉卻需要四至六個月。第四，一立方米生物反應器能夠生產的人工合成澱粉，相等於五畝玉米田的產量，前者佔地面積較少。
由此可見，人工合成澱粉能夠節約90%以上的耕地和淡水資源，促進碳中和的生物經濟發展，助力解決全球食問題，又能減少由肥料和農藥引致的污染。然而，人工合成澱粉目前尚處於實驗室階段，其生產成本仍然過高，離實際應用和量產還有距離。另外，在人工合成澱粉過程中，無法產出生物所需的氧氣，未能完全取代植物光合作用的重要性。因此，在地球的生態系統之中，我們仍然需要植物，不能缺少花草樹木。
原文刊登在《大公報》6/10/2021
https://www.tkww.hk/epaper/view/newsDetail/1445447517469806592.html
