功能枢纽（Function Hub）

功能枢纽的理念是发掘自然科学之基本元素的强大潜力，创新先进而可持续的解决方案应对现实问题，从而造福人类，推动社会向前发展。

功能枢纽严谨探究和理解自然科学的基本属性与特点，并通过不断的突破与跨学科协作，以精深知识促进融合与重组的创新，集最前沿之想法解现实发展之困，对社会进步产生重大影响。目前主要关注下列四个重点融合学域，分别是：先进材料、地球与海洋大气科学、微电子以及可持续能源与环境。

功能枢纽四大学域组成

功能枢纽欢迎来自不同专业背景且具备优秀分析能力的学生，我们将努力营造良好的环境，促进来自不同学科和枢纽的老师与学生、学生与学生之间的合作，着力培养具有独立思想的毕业生。

先进材料学域

学域简介及目标

先进材料，作为 “重中之重”的动力，引领了新能源、生物医学和可持续环境等行业的创新与发展。其中，石墨烯的发现、隐形超材料的发明、量子计算机、纳米技术与仿生技术的突破，都来源或依赖于材料科学与工程的深入研究与设计。材料的发现、发明、及快速有效的应用都具有高度的跨学科性，需要理工、系统、人文各个专业无缝合作。港科大（广州）辖下之功能枢纽所建立的先进材料学域（AMAT）旨在促进更紧密的学科协同，并深化拓展先进材料的研究。基于港科大在工学院及理学院建立的发展与积淀，本课程团队将与相关院系合作，提供先进材料的哲学硕士及哲学博士课程，夯实港科大在新型材料领域研究的国际影响力。

先进材料哲学硕士（MPhil）及哲学博士（PhD）课程将在以下两个维度提供严谨专业的基础知识与实践培训：

• 建立介质与原子级机制及相关新型纳米结构的基础理论；

• 设计并开发生物医学，能源，功能性聚合物与智能超材料等前沿的材料工程。

以项目为基础的课程设计，将设立跨学科的新课程。基础类课程教授通用理论，实践培训课程包括报告撰写训练与实际问题的解决技能，培养该课程毕业生在社会工作中的多方面才能，积累广博的知识与技能储备。此课程旨在建立深入研究材料的结构与性能、基础与应用的先进材料科学技术中心，培养世界一流的材料科研人员。

融合学科重点领域

功能性高分子材料	波基超材料
生物工程和生物医学材料	高性能热电材料
智能功能材料	电子材料
新材料开发	能量转换及存储材料

核心课程示例

跨学科研究方法

跨学科设计思维

面向可持续的未来的功能枢纽入门

选修课程示例

新材料开发的高通量 实验加工	先进材料的化学/ 纳米材料的化学
链分子的统计热力学	能源技术用纳米材料
功能材料的表征与加工	数理方法
生物工程的分子生物学	聚合物的物理与流变行为
现代半导体物理学/纳米架构半导体的物理学	材料科学中的衍射与成像技术/纳米束技术

地球与海洋大气科学学域

学域简介及目标

作为一门基础科学，地球与海洋大气科学是人类对地球系统及变化趋势的科学认识与了解，注重以交叉学科与跨学科的方式，研究地球系统中海洋、大气和陆地之间的相互作用，以应对区域与全球层面的环境可持续发展和气候变化的挑战。课程涵盖对陆表、流域与河盆的多学科研究，包括物理学、生物地球化学、地球表面科学及水文学，涉及陆-海、海-气、陆-气和陆-海-大气耦合系统的相互作用。地球与海洋大气科学的研究对象是由水圈、大气层、岩石圈和生物圈组成的区域地球系统，帮助人们认识相关科学知识和发展相关科学技术，以诊断和预测由河流-河流流域-海洋-大气共同组成的、不断变化的地球系统。

地球与海洋大气科学属于涵盖多个学科的交叉学科，包括：

(1) 海洋学：融合物理海洋学、生物海洋学、化学海洋学和工程学学科。物理海洋学研究洋流、海浪、海-气相互作用以及长期气候变化；生物海洋学的研究范围包括海洋生态系统，以及海洋生物、海洋物种和海洋渔业等；化学海洋学研究海洋中的溶解性和非溶解性物资的演变，转化及与气体和海洋生物学关系；而海洋工程学研究船舶和港口的设计与建造；

(2) 大气科学：研究环绕地球周围空气的流动动力和化学性质，涉及的研究领域包括气候学、天气学，地球流体动力动学和大气化学、季风、辐射、云物理、降水、风暴、大气污染物输移扩散，及大气与海洋、河流、陆地表面和人类活动的相互作用；

(3) 地表科学及水文学：涵盖地表过程，水文、流域水动力、土壤、沉积、地球化学循环、地貌技术，及其这些过程与大气和海洋的相互作用。

通过整合港科大在海洋生态学和空气污染研究的现有优势，发挥协同作用，形成新的交叉学科和跨学科优势，在中国推出首个地球与海洋大气科学硕士（MPhil）/博士（PhD）课程，旨在提供严谨的交叉学科及跨学科培训和研究，学科课程包括：

• 大气科学、海洋科学和地球表面科学， 让学生扎实掌握相关领域的基础知识；

• 交叉学科创新方法的全新课程，包括“陆-海-气系统动力学”、“海洋物理-生物地球化学耦合动力学”和“地球系统模拟”。

地球与海洋大气科学的课程设计体现了多学科和交叉学科的性质，并注重基础训练，以期在区域和全球层面，应对气候变化带来的地球系统变化及环境可持续发展挑战。

融合学科重点领域

海洋物理与生物地质化学研究	江河流域与分水岭的地表演变
大气-海洋动力学与气候	海洋-大气-土地的 相互作用
地球系统建模	-

核心课程示例

跨学科研究方法

跨学科设计思维

面向可持续的未来的功能枢纽入门

必修课程示例

大气动力学

海洋学概论

地表过程概论

选修课程示例

水化学	大气化学
大气-海洋动力学	地球系统模拟
海洋物理-生物地化耦合动力学	无粘性流的计算 流体动力学
生态毒理学	-

微电子学域

学域简介及目标

微电子学是信息时代的基石。本学域涵盖电子/光子集成电路、系统架构和集成电路设计自动化等方面的研究。微电子学域跨越多个学科，包括将新型电子和光子器件集成为电路、构建计算系统、网络系统和传感系统、以及自动化集成电路的设计和优化。

微电子学硕士（MPhil）/博士（PhD）课程将在相关基础理论、关键技术和工业实践方面对学生进行严格培训，内容包括：

• 基于新型电子和光子器件的模拟和数字集成电路；

• 后摩尔定律时代的计算系统、网络系统和传感系统的架构；

• 智能化的集成电路设计自动化工具和方法。

微电子学课程属于交叉学科，涵盖电子工程、计算机科学、机械工程、物理和数学等多个学科。课程将采用现代教学方法，帮助学生接受扎实的理论和基础技术训练。

每个研究生有两位导师指导其学术研究，克服各种研究难题。两位导师不仅帮助研究生获取必须的专业知识，更注重培养其独立的科研和创新能力。微电子学域的毕业生将能够独立地研发后摩尔定律时代的集成电路和系统，并且为微电子学理论、教育和技术做出实质性的贡献。

融合学科重点领域

集成电路与系统设计	电子与光子设计自动化
系统架构与设计	毫米波及太赫兹技术
传感系统	-

核心课程示例

跨学科研究方法

跨学科设计思维

面向可持续的未来的功能枢纽入门

选修课程示例

超大规模数字集成电路设计 与设计自动化	高等模拟集成电路 分析与设计
高级CMOS器件	高级算法技术概论
神经态系统概论	现代半导体物理
量子信息处理概论	并行编程
计算流体动力学与热传学	高等量子力学
电磁波、麦克斯韦方程和相对论	先进传感器技术
高等数值方法I	高等数值方法II
组合数学	计算几何学
电脑辅助设计/制造/工程的 理论与实践	微系统概论：技术与器件

可持续能源与环境学域

学域简介及目标

新型绿色可持续能源技术将有效推动包括绿色航空、节能建筑、高安全性新能源车、以及超长续航3C产品等诸多领域的突破性发展。香港科技大学（广州）在其功能枢纽下建立了可持续能源与环境学域（SEEN），旨在成为国内和国际卓越的高等教育中心和可持续能源技术的全球颠覆性创新的领导者。

本学域专注于能源环境相关跨学科尖端技术的研究，包括但不限于可持续能源收集和转换技术，高性能储能系统和电动车，智能能源分配，智能能源系统设计和节能策略，氢能、生物质能等新能源，仿生能源系统，能源系统生命周期分析以及能源回收。此外，课程还将开设有关“全球能源政策”和“跨学科研究方法”等新科目，以促进培养创新和具全球视野的思维方式。

依托港科大在理工学科中的现有优势，课程团队将与各院系及其他相关部门合作，开设可持续能源与环境哲学硕士（MPhil）和哲学（PhD）博士课程，提供可持续能源技术相关的扎实教育和严格的研究训练，培养学生对原创性研究成果在校园实体上进行原型开发并实际验证，然后和企业合作伙伴进行成果转化。课程团队还将提供灵活的教学培训，使学生能够应对可能面临的复杂挑战，并具备坚实和普适的可持续能源技术相关知识技能，以全球视野为地区和国家产业服务。

融合学科重点领域

能量收集与高效储能	绿色建筑
生物燃料与氢能	智慧与仿生能源系统
能源与电力管理及资源回收	能源安全，全球能源与环境政策
可持续环境和污染治理	-

核心课程示例

跨学科研究方法

跨学科设计思维

面向可持续的未来的功能枢纽入门

选修课程示例

能源基础课程
输运现象及其在能源 系统中的应用	能源系统的设计和优化
高等能源转换系统	实验设计和分析
可持续发展
能源、环境和可持续发展	全球能源政策与安全
能源和环境经济学	-
材料和方法
功能材料的表征和加工	数值建模与仿真
材料热力学和动力学	-
其他选修课
电化学能源技术	仿生能源系统
半导体功率和能量转换技术	先进电网系统中的信息技术
电力与推进系统	氢能与燃料电池技术
智能绿色建筑	太阳能转换技术与应用
新材料开发的高通量实验加工	工程风险，可靠性，与决策
污染检测与控制	环境分析
可持续环境的碳管理	固体物理
计算能源材料与电子结构仿真	高等环境化学

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