香港科技大學化學係全獎博士招生 | Prof. Yu

導師簡介

如果你想申請香港科技大學 化學係博士，那今天這期文章解析可能對你有用！今天Mason學長為(wei) 大家詳細解析香港科技大學的Prof.Yu的研究領域和代表文章，同時，我們(men) 也推出了新的內(nei) 容“科研想法&開題立意”，為(wei) 同學們(men) 的科研規劃提供一些參考，並且會(hui) 對如何申請該導師提出實用的建議！方便大家進行套磁！後續我們(men) 也將陸續解析其他大學和專(zhuan) 業(ye) 的導師，歡迎大家關(guan) 注！

導師是香港科技大學化學係主任兼講座教授，同時也是環境與(yu) 可持續發展學部講座教授以及大氣研究中心主任。導師1996年在美國北卡羅來納大學教堂山分校獲得大氣化學博士學位。作為(wei) 一名具有25年研究經驗的大氣化學家，導師在香港科技大學建立了一個(ge) 享有國際聲譽的研究團隊，專(zhuan) 注於(yu) 大氣環境化學領域的前沿研究。

導師的實驗室為(wei) 香港環境保護署運營的PM2.5監測網絡提供關(guan) 鍵的分析支持，體(ti) 現了其研究的應用價(jia) 值。近期，導師獲得了香港研究資助局（RGC）主題研究計劃2025/26年度的資助，金額高達5329萬(wan) 港元，用於(yu) 推進粵港澳大灣區大氣環境的公共健康與(yu) 可持續發展研究，彰顯了其在大氣環境領域的領導地位。

研究領域

導師的教學與(yu) 研究領域主要集中在以下幾個(ge) 方向：

1. 氣溶膠化學導師在大氣氣溶膠化學組成及其形成機製方麵開展了深入研究，特別關注二次有機氣溶膠（Secondary Organic Aerosol, SOA）的形成化學過程。通過開發和應用先進的分析方法，導師團隊能夠精確測量環境和源氣溶膠中各種化學組分的濃度，為理解氣溶膠的來源、化學演變和環境影響提供了關鍵數據。
2. 分析化學導師在環境分析化學方麵具有紮實的專業知識，開發了多種用於大氣應用的分析方法。這些方法能夠精確測定大氣中的有機化合物，包括含氮有機物、有機硫酸鹽等關鍵化學成分，為研究大氣汙染的來源和形成機製提供了重要工具。
3. 大氣科學導師在大氣科學領域的研究涉及大氣化學反應模擬、氣溶膠化學演變以及汙染物擴散等多個方麵。通過結合實驗觀測和模型模擬，導師團隊致力於解析大氣複雜化學過程，特別是在城市和沿海環境中的大氣汙染形成機製。
4. 環境分析與儀器導師開發了多種環境分析技術和儀器，包括在線測量大氣氣溶膠中無機和有機氮的熱演化化學發光檢測法，以及用於分析大氣顆粒物中多功能有機硫酸鹽的液相色譜-電噴霧電離質譜方法。這些技術為大氣環境監測和研究提供了重要支持。
5. 城市臭氧形成化學導師研究城市環境中臭氧形成的化學機製，分析揮發性有機化合物（VOCs）與氮氧化物（NOx）在光化學反應中的作用，為製定大氣汙染控製策略提供科學依據。

研究分析

1：《Nitrogen dominates global atmospheric organic aerosol absorption》

發表期刊：Science（2025年）

該研究首次提出了一個(ge) 以氮為(wei) 中心的框架，解釋了大氣有機氣溶膠的光吸收效應。研究團隊發現含氮化合物在全球大氣有機氣溶膠吸收太陽光方麵起主導作用，這一發現代表了對有機氣溶膠光吸收認識的根本性轉變。該研究通過全球模型量化了棕色氮（BrN，即有吸收性的含氮有機氣溶膠成分）的豐(feng) 度，並發現它在近紫外到可見光範圍內(nei) 主導著全球有機氣溶膠的光吸收。這一研究結果強調了將含氮化合物納入未來氣候和空氣質量模型的必要性，為(wei) 提高大氣模型準確性和製定更有效的空氣汙染控製策略提供了新的視角。

2：《Accurate Quantification of Multifunctional C2–3 Organosulfates in Atmospheric Aerosols Using Liquid Chromatography-Electrospray Ionization Mass Spectrometry: Overcoming Matrix Effects and Underestimation》

發表期刊：Environmental Science & Technology（2025年）

該研究聚焦於(yu) 大氣氣溶膠中小分子多功能有機硫酸鹽（C2-3 OSs）的精確定量分析方法。研究團隊發現這類化合物可能是異戊二烯氧化的關(guan) 鍵產(chan) 物，但傳(chuan) 統的反相液相色譜（RPLC）與(yu) 電噴霧電離質譜（ESI-MS）分析方法存在局限性。研究提出了克服基質效應和低估問題的改進方法，通過優(you) 化色譜條件和離子化參數，顯著提高了這類化合物的分析準確性。該方法的開發為(wei) 研究大氣氣溶膠中有機硫酸鹽的來源、形成機製和環境影響提供了重要的分析工具。

3：《Ambient Measurements of Daytime Decay Rates of Levoglucosan, Mannosan, and Galactosan》

發表期刊：Journal of Geophysical Research: Atmospheres（2025年）

該研究測量了生物質燃燒重要示蹤物——左旋葡聚糖、甘露聚糖和半乳聚糖在大氣環境中的日間降解速率。這些示蹤物通常用於(yu) 評估生物質燃燒對大氣顆粒物的貢獻，但其在大氣中的化學穩定性一直存在爭(zheng) 議。研究通過實時監測這些化合物在大氣中的濃度變化，獲得了它們(men) 的實際降解速率，發現它們(men) 在大氣環境中的壽命較短，這意味著僅(jin) 使用這些示蹤物可能低估生物質燃燒的貢獻。該研究為(wei) 改進生物質燃燒源解析方法提供了重要參考。

4：《Characterizing sources and health risks of airborne Carbonyl compounds in a subtropical coastal atmosphere in South China》

發表期刊：Environmental Pollution（2025年）

該研究對中國南方亞(ya) 熱帶沿海地區大氣中的羰基化合物進行了全麵表征，分析了這些化合物的來源和潛在健康風險。研究團隊采用先進的采樣和分析技術，識別出多種羰基化合物，包括醛類和酮類，並通過源解析模型確定了這些化合物的主要來源，如機動車排放、工業(ye) 活動和生物源排放。研究還評估了這些化合物對人體(ti) 健康的潛在風險，為(wei) 製定針對性的空氣質量改善策略提供了科學依據。

5：《Disposable Face Masks for Noninvasive Drug Detection: A Proof-of-Concept Study with Cough Syrup Constituents》

發表期刊：Analytical Chemistry（2025年）

該研究探索了一種創新的藥物檢測方法——利用一次性口罩作為(wei) 非侵入性采樣裝置來檢測呼出氣中的藥物成分。傳(chuan) 統的藥物檢測方法如血液和尿液分析往往具有侵入性，並引發倫(lun) 理和隱私問題。研究證明，通過普通的聚丙烯熔噴布口罩呼吸是一種高效且用戶友好的方法，可以從(cong) 呼出氣中收集藥物進行分析。該研究以咳嗽糖漿成分為(wei) 例，展示了這種方法的可行性，為(wei) 藥物檢測和環境暴露評估提供了新的思路。

6：《Mysterious air pollution in south China linked to volcanic emissions from the Philippines》

發表期刊：Communications Earth & Environment（2025年）

該研究揭示了2024年4月1-2日發生在中國南方的一次神秘空氣汙染事件的原因。盡管當時盛行南風通常與(yu) 清潔空氣相關(guan) ，但研究團隊通過結合大尺度監測和模擬數據與(yu) 氣溶膠化學成分的先進測量，確定了這次汙染事件的源頭——菲律賓的火山排放。研究團隊通過多尺度數據係統，包括氣溶膠化學成分的高精度分析，證實了火山排放物可以通過大氣長距離傳(chuan) 輸影響中國南方的空氣質量。這一發現強調了跨境汙染傳(chuan) 輸對區域空氣質量的重要影響，為(wei) 區域大氣汙染管理提供了新的視角。

項目分析

1：中國氣溶膠和降水中有機氮總量和分子組成的觀測與(yu) 模擬研究

資助來源：國家自然科學基金/香港研究資助局（NSFC/RGC） 項目時間：2025年至今 研究內(nei) 容：該項目聚焦於(yu) 中國地區大氣氣溶膠和降水中有機氮的總量和分子組成研究。有機氮是大氣中一類重要但研究較少的組分，對氣候、生態係統和人體(ti) 健康具有重要影響。項目結合實地觀測和模型模擬，係統研究有機氮的來源、形成機製、時空分布特征以及環境影響。研究團隊開發了新的分析方法用於(yu) 測定氣溶膠中的有機氮化合物，並建立了相應的大氣化學模型來模擬有機氮的形成與(yu) 演變過程。該項目的研究成果將有助於(yu) 更全麵地了解大氣氮循環，為(wei) 製定大氣汙染控製策略提供科學依據。

2：大氣顆粒物中水溶性和水不溶性有機氮幹沉降特征與(yu) 來源解析

資助來源：香港研究資助局一般研究基金（RGC-GRF） 研究內(nei) 容：該項目研究大氣顆粒物中水溶性和水不溶性有機氮的幹沉降特性及其來源。幹沉降是大氣顆粒物重要的去除途徑，而有機氮的沉降對陸地和海洋生態係統的營養(yang) 狀況有顯著影響。項目通過設計專(zhuan) 門的采樣裝置，收集大顆粒物幹沉降樣品，分析其中水溶性和水不溶性有機氮的含量、分子特征和來源貢獻。研究結合示蹤物分析和源解析模型，識別有機氮的主要來源，包括生物源排放、化石燃料燃燒和生物質燃燒等。該項目的研究成果有助於(yu) 理解大氣氮沉降的化學過程和生態效應，為(wei) 評估人類活動對生態係統的影響提供科學依據。

3：氣候變化下粵港澳大灣區可持續發展的區域地球係統研究

資助來源：香港研究資助局卓越學科領域計劃（RGC-AoE） 項目時間：2024年至今 研究內(nei) 容：該項目是一項大型跨學科研究，旨在研究氣候變化背景下粵港澳大灣區的可持續發展問題。作為(wei) 項目組成員，導師負責大氣環境與(yu) 化學部分的研究工作，重點關(guan) 注區域大氣汙染物的排放、傳(chuan) 輸、轉化和沉降過程，以及它們(men) 對區域氣候和環境質量的影響。研究結合先進的大氣監測技術、化學分析方法和區域氣候模型，係統評估大灣區大氣環境的現狀和未來變化趨勢，為(wei) 區域可持續發展提供科學依據和政策建議。該項目的研究成果將有助於(yu) 理解氣候變化與(yu) 區域大氣環境的相互作用，促進大灣區的綠色低碳發展。

研究想法

1. 大氣有機氮的環境轉化與(yu) 氣候效應研究

研究背景：導師最新研究表明氮在全球大氣有機氣溶膠光吸收中起主導作用，但有機氮在大氣環境中的轉化過程及其對氣候的影響仍有許多未解之謎。

研究內(nei) 容：

• 開發高靈敏度、高選擇性的在線分析技術，實時監測大氣中不同類型有機氮化合物的濃度變化
• 設計模擬實驗，研究典型有機氮化合物在不同大氣條件下（如濕度、酸度、氧化劑濃度等）的轉化路徑
• 結合光學和質譜技術，表征有機氮化合物的光吸收特性及其在大氣氧化過程中的演變
• 建立大氣化學模型，模擬不同來源有機氮在區域和全球尺度的輸送、轉化和氣候效應

2. 基於(yu) 先進質譜技術的大氣氣溶膠分子組成動態演變研究

研究背景：大氣氣溶膠的分子組成極其複雜，傳(chuan) 統的分析方法難以全麵表征其化學特性，而了解分子組成的動態演變對解析大氣化學過程至關(guan) 重要。

研究內(nei) 容：

• 結合超高分辨率質譜（如傅裏葉變換離子回旋共振質譜）和雙維氣相色譜-質譜技術，構建大氣氣溶膠分子指紋圖譜
• 開發智能數據分析算法，從複雜的質譜數據中提取分子組成信息並追蹤其時空演變規律
• 通過實驗室模擬和野外觀測相結合的方法，研究典型大氣過程（如光化學氧化、液相反應、氣粒轉化等）中氣溶膠分子組成的演變特征
• 建立分子級別的源解析方法，精確識別不同排放源的貢獻及其在大氣中的化學轉化產物

3. 新型大氣環境傳(chuan) 感技術與(yu) 分布式監測網絡

研究背景：傳(chuan) 統的大氣監測方法往往成本高、維護複雜，難以實現高密度、大範圍的分布式監測，而這對於(yu) 理解城市和區域尺度的大氣汙染過程至關(guan) 重要。

研究內(nei) 容：

• 開發基於新型材料和傳感技術的低成本、小型化、低功耗大氣監測設備，實現關鍵汙染物（如PM2.5、臭氧、氮氧化物、揮發性有機物等）的實時監測
• 設計分布式監測網絡架構，結合物聯網、邊緣計算和人工智能技術，實現大規模數據采集、傳輸和分析
• 開發數據融合算法，整合衛星遙感、地麵監測和數值模式數據，構建高分辨率的三維大氣環境信息係統
• 應用於城市微環境監測、跨境汙染傳輸追蹤、居民健康暴露評估等領域

4. 基於(yu) 日常用品的個(ge) 人暴露評估新方法

研究背景：導師近期研究表明，口罩等日常用品可以作為(wei) 個(ge) 人暴露監測的采樣器，這為(wei) 發展簡便、非侵入性的個(ge) 人暴露評估方法提供了新思路。

研究內(nei) 容：

• 係統評估不同類型日常用品（如口罩、衣物、個人護理用品等）作為被動采樣器的性能，包括采樣效率、時間分辨率、化學穩定性等
• 開發針對不同目標物（如多環芳烴、揮發性有機物、重金屬等）的高效提取和分析方法
• 建立從采樣量到實際暴露濃度的轉換模型，考慮呼吸率、活動模式、微環境條件等因素
• 開展大規模人群研究，評估不同職業、生活方式和居住環境下的個人暴露水平，分析其與健康風險的關聯

申請建議

1. 學術背景準備

• 紮實的化學基礎：導師的研究工作需要堅實的化學基礎，特別是分析化學、環境化學和物理化學方麵的知識。申請者應該在本科和碩士階段係統學習相關課程，掌握基本理論和實驗技能。
• 跨學科知識積累：大氣化學是一個典型的交叉學科，涉及化學、物理、氣象、環境科學等多個領域。申請者應該有意識地拓展知識麵，了解大氣科學的基本原理、環境監測的技術方法、數據分析的統計工具等。
• 專業文獻閱讀：係統閱讀導師的代表性論文，尤其是近五年發表的研究成果，理解其研究思路、方法特點和科學問題。同時，關注領域內的最新研究進展，包括Environmental Science & Technology、Atmospheric Chemistry and Physics、Atmospheric Environment等期刊的前沿文章。

2. 研究經驗與(yu) 技能培養(yang)

• 分析化學技能：培養實驗室分析技能，特別是色譜和質譜技術，如氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）、液相色譜-質譜聯用（LC-MS）、離子色譜（IC）等。這些是導師研究工作的核心分析工具。
• 采樣與監測經驗：參與大氣監測和采樣工作，了解PM2.5采樣器、揮發性有機物采集裝置、在線監測儀器等設備的原理和操作方法。實際的野外工作經驗將是申請的加分項。
• 數據分析能力：掌握數據處理和統計分析方法，熟悉R、Python等編程語言和數據分析工具，能夠處理複雜的環境監測數據並進行模式識別、源解析等高級分析。
• 模型模擬經驗：了解大氣化學模型的基本原理和應用，如化學傳輸模型（CTM）、受體模型（PMF、CMB等）、軌跡模型（HYSPLIT）等。相關的實踐經驗將極大提升申請競爭力。

3. 研究計劃設計

• 明確研究方向：根據導師的研究興趣和自身背景，確定研究方向。目前有潛力的方向包括大氣有機氮化學、二次有機氣溶膠形成機製、新型分析方法開發、個人暴露評估等。
• 問題導向設計：研究計劃應當以科學問題為導向，明確提出擬解決的關鍵科學問題，而不僅僅是描述將使用的技術或方法。問題應當有明確的科學意義和潛在的應用價值。
• 方法學創新：在研究計劃中體現方法學創新，如提出新的分析技術、監測策略或數據處理方法，展示自己的創新思維和解決問題的能力。
• 可行性論證：詳細論證研究計劃的可行性，包括技術路線、實驗設計、數據分析方法等，展示對相關領域的深入了解和研究能力。

4.申請材料準備

• 個人陳述差異化：避免套用模板的個人陳述，應當針對導師的研究方向和香港科技大學的特點進行定製，突出自己與導師研究領域的契合點和潛在貢獻。
• 研究計劃深度：研究計劃應當體現對導師研究領域的深入理解，可以圍繞導師近期研究中的關鍵問題提出延伸或補充性的研究思路，展示自己的學術洞察力。
• 推薦信選擇：選擇能夠具體評價你在實驗技能、研究能力、學術潛力方麵的推薦人，特別是有分析化學、環境科學或大氣科學背景的導師。推薦信內容應當與你申請的研究方向相關。
• 實例化成就描述：在簡曆和個人陳述中，用具體數據和實例描述你的研究成果和技能，如"使用GC-MS分析了200多個大氣樣本中的揮發性有機物"，而不是籠統地說"有GC-MS分析經驗"。

博士背景

Benzene,化學化工學院博士生，專(zhuan) 注於(yu) 有機合成化學和綠色化學研究。擅長運用計算化學和人工智能輔助設計方法，探索新型催化劑和環境友好型合成路徑。在研究光驅動CO2還原製備高附加值化學品方麵取得重要突破。曾獲國家獎學金和中國化學會(hui) 優(you) 秀青年化學家獎。研究成果發表於(yu) 《Journal of the American Chemical Society》和《Angewandte Chemie》等頂級期刊。