招生要求
Zhi Ning 教授任职于 Hong Kong University of Science and Technology(HKUST)环境与可持续发展学部(Division of Environment and Sustainability),同时兼任跨学科研究院(研究与研究生教育)副院长、环境中心设施主任及大气研究中心副主任。2009 年,他在 University of Southern California 获得环境工程博士学位,长期深耕空气污染领域研究,累计发表 158 篇学术论文,主持或参与 13 个科研项目,研究资金来自香港研究资助局(RGC)、环境及自然保育基金、国家自然科学基金等权威机构。目前,其团队开放全奖博士职位,欢迎对空气污染监测、建模及健康影响研究感兴趣的学生申请。
Zhi Ning 教授团队的博士招生需符合 HKUST 统一标准,同时注重申请者与研究方向的契合度,具体条件如下:
1. 学术背景要求
·需持有认可大学的硕士学位(如 Environmental Engineering、Atmospheric Science 等相关专业),或具备一等荣誉学士学位(可申请直博项目,需证明学术潜力);
·本科及硕士阶段官方成绩单需体现良好学术表现,环境化学、大气物理、传感器技术、机器学习等核心课程成绩优异者优先;
·有空气污染监测、环境建模或传感器开发相关科研经历,或在 Environmental Pollution、Atmospheric Environment 等期刊发表过论文者,竞争力将显著提升。
2. 语言能力要求
·非英语授课背景申请者,需提供托福(网考最低 80 分)或雅思(学术类最低 6.5 分,单项不低于 5.5 分)成绩;
·若曾在英语授课大学完成本科或硕士学位,可申请豁免语言成绩,但需提供学校官方证明。
3. 申请材料清单
·在线申请表(通过 HKUST 研究生招生系统提交);
·官方成绩单(本科及硕士阶段,需密封或通过官方渠道发送至 HKUST 研究生院);
·2-3 封学术推荐信(推荐人在线提交,以学术推荐为主);
·个人陈述(说明研究兴趣、申请动机及与 Zhi Ning 教授研究方向的契合度);
·研究计划(围绕教授研究方向设计,概述拟研究课题、方法及可行性,建议提前沟通课题方向);
·个人简历(包含学术经历、科研成果、Python/R 编程等技能);
·语言成绩证明(需官方送分);
·发表论文、获奖证明等补充材料(如有可提交)。
4. 全奖政策
·成功申请者可获 HKUST 全额奖学金,主要包括 Hong Kong PhD Fellowship Scheme(HKPFS)或学部奖学金(Departmental Scholarship);
·奖学金覆盖全额学费,每月提供 HK$18,000-20,000 生活津贴,部分还包含科研差旅费(如参与粤港澳大湾区实地监测或国际会议);
·资助期限通常为 3-4 年,需维持 GPA 不低于 3.0/4.0 的学术标准,并按计划完成科研任务。
研究方向
Zhi Ning 教授的研究围绕空气污染 “监测 - 建模 - 健康影响” 全链条展开,结合传感器技术、机器学习与实地观测,具体分为四类:
1. 空气污染监测技术与仪器开发
以 “提升监测精度与便携性” 为核心,开发多场景适用的监测设备,代表项目包括:
·参与 “从中国空间站监测温室气体排放点源” 项目(2025 年起),联合 Starwiz Technology 等机构,通过卫星与地面监测结合,实现甲烷等温室气体排放点源精准定位;
·领导 “开发超便携甲烷监测系统及其移动应用” 项目(环境及自然保育基金资助,2025 年起),针对香港移动排放源(如车辆),设计小巧低成本的甲烷监测设备,搭配移动端实现 “实时监测 - 热点识别”;
·参与 “超紧凑型无人机 VOC 采样系统” 项目(2023 年起),将无人机与 VOCs(Volatile Organic Compounds)采样结合,解决传统地面监测无法获取垂直污染分布的问题;
·相关成果发表于《Performance validation and calibration conditions for novel dynamic baseline tracking air sensors in long-term field monitoring》(Atmospheric Measurement Techniques, 2025),验证了新型传感器在长期野外监测的性能,为设备标准化提供依据。
2. 空气污染建模与机器学习应用
利用机器学习整合多源数据,提升污染预测与溯源准确性,代表研究包括:
·领导 “基于 PM 传感器粒径分布相关性图的动态 k 因子与 PM 质量浓度预测” 项目(RGC - 一般研究基金资助),通过分析 PM(Particulate Matter)传感器数据,构建动态 k 因子模型,实现 PM 质量浓度精准预测;
·主持 “移动与固定监测网络数据融合的 NO2 微尺度分布研究”(2023-2025),融合移动监测车 “plume chasing” 实验与固定站数据,用深度学习绘制香港复杂城区 NO2 微尺度分布图;
·论文《Combining Google traffic map with deep learning model to predict street-level traffic-related air pollutants》(Environment International, 2024),创新性引入谷歌交通地图数据,提升街道尺度 NO2、PM2.5 预测精度。
3. 空气污染暴露与健康影响评估
聚焦不同场景人群污染暴露水平,量化健康风险,成果包括:
·发表《Characterizing sources and health risks of airborne Carbonyl compounds in South China》(Environmental Pollution, 2025),分析华南沿海地区羰基化合物来源及对呼吸系统的健康风险;
·开展 “学校室内空气质量评估”(Toxics, 2024),探讨高污染时段学校室内是否为 “安全区”,分析室内外污染传输及对学生的暴露风险;
·参与 “厨余转化医用纺织品” 项目(2021-2024),虽聚焦传染病防护,但为颗粒物过滤材料开发提供跨学科参考。
4. 特定污染物研究(VOCs、臭氧、甲烷等)
针对区域空气质量关键污染物开展专项研究:
·VOCs 研究:领导 “在线阈值触发 VOC 采样方法” 项目(2023 年起),设计自动采样方法用于臭氧污染期分析,明确 VOCs 对臭氧生成的贡献;发表《Characteristics of oxygenated VOCs in Hong Kong》(Science of The Total Environment, 2024),解析含氧 VOCs 来源及对臭氧形成的影响;
·臭氧研究:主持 “边界层垂直变化对南方臭氧污染的影响” 项目(2020-2023,国家自然科学基金与 RGC 联合资助),分析边界层变化对粤港澳大湾区臭氧污染的影响;
·甲烷研究:参与 “挥发性有机物黄金标准实验室” 项目(2021-2023),为甲烷精准测量提供实验室标准支持。
有想法
基于现有研究基础,团队提出三个适合博士阶段的创新计划,兼具应用价值与学术创新性:
1. 香港街巷尺度 PM2.5 实时溯源系统开发(多源数据融合)
背景:香港 “street canyon” 地貌下,PM2.5 来源复杂(交通、跨境传输等),现有监测难兼顾 “实时” 与 “溯源”;
方法:部署微传感器网络获取 PM2.5 数据,接入交通、气象数据,结合移动监测车 “plume chasing” 实验,用图神经网络(GNN)构建实时预测与溯源模型;
意义:为香港环保署提供实时管控依据(如临时管控高排放车辆),填补街巷尺度 PM2.5 溯源技术空白。
2. 粤港澳大湾区 VOCs - 臭氧协同监测与跨境污染分析
背景:大湾区 VOCs 与臭氧协同生成,污染跨境传输显著,现有固定监测难捕捉移动源及联动规律;
方法:开发背包式 VOCs - 臭氧协同监测设备(实验室级精度),在大湾区 9 市 1 区同步移动监测,结合 AERMOD 模型分析跨境传输通道;
意义:为大湾区联防联控提供技术支持,设备可推广至其他城市群,助力跨境污染治理。
3. 城市微环境颗粒物暴露与健康风险动态评估模型
背景:人群在地铁、商场等微环境活动时间不同,暴露水平差异大,现有评估多为静态(年均),无法反映动态风险;
方法:在微环境部署传感器获取时段性颗粒物数据,结合人群活动模式(问卷 + 手机定位),融合流行病学数据构建动态风险评估模型;
意义:为通勤族等人群提供个性化防护建议,为地铁通风优化、商场净化设计等城市规划提供健康依据。
上述研究依托团队现有科研平台(环境中心设施、大气研究中心)及合作网络(香港环保署、内地机构、企业),博士研究生可参与实地监测、设备开发、论文发表及国际交流,全奖支持可保障无经济压力投入研究。