摘要
英國研究創新局(UKRI) 公布12項計畫來發展明日新科技，共資助1700萬英鎊(約新台幣6億3886萬元)。每項計畫皆結合英國或是國際上的世界頂尖研究團隊，來催化發展尖端研究並開發工程與科技上之應用，其包含超冷分子量子計算(ultracold molecule quantum computing)、進階排放物感測器(advanced emission sensors)與網路資安電子載具(cyber-secure electric vehicles)等題材。而合作夥伴包括美國太空總署NASA以及美國麻省理工學院(MIT)、澳洲雪梨大學(University of Sydney)、日本理化學研究所(Riken)以及德國馬克斯．卜蘭克分子生理學機構(the Max Planck Institute of Molecular Physiology)等。
[科技政策] 英國與國際合作開發明日科技
今日公布的12項計畫揭示，英國頂尖研究家將與國際夥伴合作來發展明日新科技。這些計畫包含： 超冷分子量子計算(ultracold molecule quantum computing)；進階排放物感測器(advanced emission sensors)；網路資安電子載具(cyber-secure electric vehicles)。
合作夥伴包括美國太空總署NASA以及美國麻省理工學院(MIT)、澳洲雪梨大學(University of Sydney)、日本理化學研究所(Riken)以及德國馬克斯．卜蘭克分子生理學機構(Max Planck Institute of Molecular Physiology)。
著手科技難題
此計畫著手解決的科技難題為：
監測地球排放量與氣候
艾希特大學(University of Exeter)的研究員，將與美國國家科學基礎工業大學聯合超穎材料研究中心(US National Science Foundation Industry-University Cooperative Research Center for Metamaterials，簡稱CfM)以及美國太空總署(NASA)合作。
他們將開發被稱作超穎材料(metamaterials)的進階材料，其可以調整並重組。
其潛在應用包含所謂的「高光譜(hyper-spectral)」偵測器，能夠分析大範圍之光譜，以從外太空監測地球排放與氣候。
量子電腦
杜罕大學(Durham University)、倫敦帝國學院(Imperial College London)及牛津大學(University of Oxford)的研究團隊，將與美國哈佛大學(Harvard University)以及科羅拉多大學撥得分校(University of Colorado Boulder)合作。
他們將使用超冷分子作為量子電腦的基石。
通訊網絡
謝菲爾、斯特拉斯克萊德以及巴斯大學(Universities of Sheffield, Strathclyde and Bath)的研究員，將與美國哈佛與麻省理工大學合作開發進階可見光通訊(advanced visible light communications)。
此為通訊網絡的革新型態，可提供比傳統WiFi或5G還大三倍的頻寬。
更佳藥物
里茲大學(University of Leeds)的研究員將與德國馬克斯．卜蘭克分子生理學機構以及英國羅莎琳·富蘭克林機構(Rosalind Franklin Institute)合作。
他們將發展新方法來開發更加藥物，以更迅速治療從癌症到傳染病等各種疾病。
電動載具
英國新堡與卡爾地夫大學(Newcastle and Cardiff universities)的計畫，將與澳洲雪梨大學以及聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)合作。
其計畫目標為確保使用物聯網(Internet of Things)的電動載具受保護免於網路攻擊。
發展開拓性解決方案
英國科學大臣George Freeman表示：「從改善癌症治療以及促進潔淨成長(clean growth)到設計明日通訊網絡，英國科學、科技及新創正發展開拓性方案，來解決全球最艱難的問題。這12項國際計畫將充分利用英國世界頂尖的研究員及國際合作者的專業，幫助我們加速成為新創國家並凸顯我們做為科學強權的地位。」
世界頂尖研究員
這12項計畫受英國創新局(UKRI)底下之英國工程暨物理科學研究委員會(EPSRC)補助1700萬英鎊(約新台幣6億3886萬元)。合作者也將提供現金及實物贊助。
每項計畫皆結合在英國或是國際上的世界頂尖研究團隊，來催化發展尖端研究並開發工程與科技上之應用。
這些計畫包含3項量子科學與科技計畫，以英國在該領域的10億英鎊(約新台幣375億8000萬元)公部門與私部門的投資為基礎，作為英國國家量子科技計畫(National Quantum Technologies Programme)的一部分。其包含來自UKRI的6億500萬英鎊(約新台幣244億2700萬元)。
改革我們生活型態
EPSRC執行主席Dame Lynn Gladden教授表示：「從更佳、更廉價之藥物到強力量子電腦及下一代通訊網絡，這些新科技有可能改革我們生活方式。藉由聚集世界頂尖研究員，來著手進行具開創性的科學與工程解決辦法，這些計畫將為整個社會都帶來影響。」
受補助之計畫
這12項計畫分別是：
- 發展分子量子科技(Developing molecular quantum technologies，160萬英鎊，約新台幣6013萬元)：此計畫將可設計操作鄰近分子間的量子閘(quantum gate) ，係為以分子為基礎的量子電腦重要元素。
- 微型顯示器及可見光通訊之微尺度雷射二極體及電子元件的單晶片整合(Monolithic on-chip integration of microscale laser diodes and electronics for micro-displays and visible light communications，150萬英鎊，約新台幣5637萬元)：目標為設計出雷射脈衝由具高電子流動性的電晶體產生之單晶片，來克服此科技之障礙。
- 自動化、以表型導向的分子發明(Autonomous phenotype-directed molecular discovery ，120萬英鎊，約新台幣4510萬元): 與新藥物開發的相關難題包含挑選特定疾病的蛋白質標的之複雜度，從實驗室進展到專利階段所需的大量成本與時間(通常每項新藥物約20億英鎊與12年時間)。此計畫將模擬天然方法，但將運用可探索天然酶化學無法合出的結構的反應。
- 英國澳洲安全能源網路中心(UK-Australia centre in a secure internet of energy，150萬英鎊，約新台幣5637萬元)：支援位於電網端點的電動載具設施；能源網路(Internet of Energy)，其利用物聯網之原理，藉由在運輸與能源網絡上最佳化其能源使用，將在淨零碳排放願景上扮演重要角色。
- 國際時鐘與震盪器網絡(International Clock and Oscillator Networking，簡稱ICON，150萬英鎊，約新台幣5637萬元)：光時鐘(Optical clocks)在時間精確度上應許革新變化並有廣泛用途，從航機導航到以極高精度定位載具以及物品。ICON計畫將集結領先全球的光時鐘及光連結外太空設施，以探索時間傳遞精度的限制。
- 量子應用上的超高速單光子偵測(Ultrafast Single-photon detection for Quantum Applications，簡稱USQA, 130萬英鎊，約新台幣4885萬元): 單光子偵測正迅速崛起，成為諸多量子技術與低光度偵測等應用上重要的性能。這些科技包含：連接遠端量子處理器的量子通訊系統；以量子增強顯像的技術，用於例如醫學顯像或是偵測模糊不清或在障礙物後方的物體。
- 工業設計製造(Manufacturing by design，160萬英鎊，約新台幣6013萬元): 舉例來說，以積層製造(additively manufactured)的測試樣品中，其可辨識及解決的缺陷，可能與以同樣製成的工程元件產生的缺陷相當不同。此合作計畫致力提高可以X光顯像的材料的體積，以可達百萬倍效率來辨識缺陷。
- A-Meta:英美活性超穎材料之研究合作(A-Meta: A UK-US collaboration for active metamaterials research，150萬英鎊，約新台幣5637萬元): 此計畫目標為開發出可調整、重組與製程化的超穎材料，其可回應外部刺激或是因欲改變其功能，而做調整以符合特定需求。 超穎材料器材的市場預期在2030年前將達超過100億英鎊(約新台幣3758億元)之產值。
- 無定型的藥物數位設計與製造(Digital Design and Manufacture of Amorphous Pharmaceuticals，簡稱DDMAP，120萬英鎊，約新台幣4510萬元): 此計畫將使用涵蓋範圍廣泛的表徵分析、模型化以及機器學習等方法， 以了解無定型藥物的結構與特性，並開發涉及3D列印與其他技術的工業生產新方法。
- 個人化骨關節炎手術治療(Enabling individualised surgical treatment of osteoarthritis，120萬英鎊，約新台幣4510萬元): 骨關節炎影響超過800萬英國民眾，其治療預計每年斥資英國國民健保署(NHS)超過100億英鎊(約新台幣3758億元)。此計畫目標為藉由優化比如臀或膝蓋等移植，大幅改善手術治療骨關節炎之成果。
- 國際合作以推動優化技術(Advancing optimisation technologies through international collaboration，簡稱ADOPT，130萬英鎊，約新台幣4885萬元): 今日供給鏈交互連結的特性及製程產業上逐漸升溫的競爭態勢，使決策者面臨日漸增長的難題。物理與工程製程上用以量化此平衡的詳細數學模型，往往太複雜而無法超出「假設」的情境分析。ADOPT計畫將開發精密的新演算法，其運用全局最佳化(global optimisation)、機器學習及量化不確定性(uncertainty quantification)，來全力探究這些模型。
- 進階光頻梳技術與應用(Advanced optical frequency comb technologies and applications ，170萬英鎊，約新台幣6389萬元): 此計畫目標為克服目前技術之障礙，並以橫跨從新概念與設計至實際光頻梳應用展示的新研究課題來開發新進階方法，其包括量測學、電信、氣體偵測與食品工業偵測技術。
譯自英國研究創新局(UKRI) 2021年12月27日
https://www.ukri.org/news/international-collaborations-to-develop-technologies-of-tomorrow/
