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香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系助理教授任偉教授的研究團隊，最近成功研發出一種氣體檢測系統，所使用的光聲光譜技術可大幅降低操作成本，且小巧便攜、靈敏度高，可快速準確地檢測如一氧化氮、一氧化碳及甲醛等多種對人體有害的污染物，亦可用於分析病人呼出的氣體成分，作為偵測疾病特徵的醫療輔助工具。 

新型輕便氣體檢測系統準確檢測微量甲醛 

現時本港法例對建築材料及家具釋出的氣體缺乏監管，市民大部分時間於室內工作及生活，有機會長期吸入有害污染物而不自知。室內空氣污染物中，以甲醛最叫人聞風色變，因醫學界已將甲醛列為一級致癌物。純甲醛是具有特殊刺激性氣味的無色氣體，現行的微量氣體分析系統裝置體積龐大，動態測量範圍有限，而且價格昂貴。針對以上問題，中大研究團隊利用石英增強光聲光譜技術，開發出體積小巧的空氣污染檢測系統，只需一名檢測人員，即可輕鬆攜帶裝置到任何地點，如住宅、辦公室、學校、醫院、交通工具等，進行深入的探測；裝置也可以搭載至無人機，以遙控方式進入隧道、地下道、偏遠地區或災場等危險區域，配合智能遠程數據及傳輸，把分析氣體含量實時送出，找出無色無味的污染物，避免氣體異常引發的意外。 

除了體積小，測量的高精準度和速度是技術的另一大突破。任偉教授指出，技術測量精準度達十億分之一（ppb）級別，在0.1秒內能量度出污染物濃度變化；以甲醛為例，極微量已足以影響嬰幼兒的發育，高靈敏度的即時檢測，有效找出微量污染物及其源頭。低成本亦是一個重要的突破。石英增強光聲光譜技術，通過成本低廉的石英音叉，檢測由激光吸收而產生的聲波信號，快速精確。研究團隊目前已成功開發一氧化氮檢測樣機，只需簡單更換光源，即可應用至甲醛、過氧化氫、臭氧以及氯化氫等多種污染物之檢測，擴展度高。石英音叉及激光裝置可循環重覆使用，損耗低，而且操作簡便，讀數一目了然，使用者無需經過專業訓練。與現有系統比較，其使用成本大幅降低至現時的百分之一至五十分之一。 

分析病人呼氣成分以評估健康狀況 

任博士透露，研究團隊今年將聯同中大醫學院，於威爾斯親王醫院和雅麗氏何妙齡那打素醫院進行臨床測試，檢測病人呼出的氣體，通過測量碳同位素(Carbon isotope)的含量，可反映胃部是否帶有幽門螺旋菌，從而找出胃炎、胃潰瘍甚至胃癌的警號，病人亦毋須承受入侵性檢測如照胃鏡之苦。作為偵測疾病特徵的生物標記(Biomarker)，其他呼氣指標還包括丙酮(Acetone)，可反映糖尿病或慢性心力衰竭；氫則反映乳糖不耐症；氨（或稱阿摩尼亞）與肝或腎臟功能狀況相關；而一氧化氮過高，則可能反映哮喘及慢性心力衰竭症；至於本地癌症頭號殺手肺癌，可反映在呼氣中的揮發性有機化合物(Volatile organic compounds, VOCs)含量中。以上多元化的呼氣測試，有效協助醫生及早發現症狀，大大提高治癒的機會。 

高靈活性、高靈敏度、反應快速、便於攜帶的氣體檢測裝置，對於香港以及任何大都市都具有劃時代的價值。任教授指出，政府和環保機構可根據精準快速的空氣污染物含量數據，及其分佈情況，制定相應的環保政策，以改善空氣質素，保障市民健康，減輕醫療開支，有利於智慧城市發展；而中國環保產業的全社會投資，有望達17萬億元人民幣。因此，空氣質素探測裝置之創新研發，在公共健康、經濟及產業發展三方面，均具有深遠的意義。

新舊系統比較