由城市規劃走向太空觀測，以衞星與 AI 重塑香港的科研視野城市入夜，萬籟俱寂之際，關美寶教授的大腦卻愈加活躍。凌晨三點半，是她一天之中思路最為清明的時刻。此時螢幕上躍動着的是一幀幀衞星影像、流動數據，以及一連串亟待回應的追問。她笑言，每天習慣只睡四個半小時，年輕時在美國唸書，甚至曾經靠一小時睡眠支撐一整天；而這些深夜時分，正是留給她處理「只有自己能做的事」的黃金時間。

「我最具挑戰性的思考工作，通常在破曉前完成；那時世界寂靜，思路也最為清晰。」中大太空與地球資訊科學研究所（太空所）所長兼崇基學院院長關教授說道。

忽然，一則提示聲劃破靜謐。螢幕上即時傳來一張由「港中大一號」衞星拍攝的地球觀測圖像。這顆衞星由她與團隊歷時三年多設計及研製，已於2026年2月乘載捷龍三號火箭，從南中國海海域升空入軌。它與2024年9月發射、用以災害監測及支援可持續發展工作的「香港青少年科學創新號」相互接軌，共同構成香港首個低軌衞星星座，掀開本地太空觀測新一頁。

新衞星的誕生，標誌着一套嶄新的空間基礎設施開始運作。兩顆衞星分工協作，大幅擴展觀測覆蓋範圍，縮短數據更新時間。遇上天災或城市突發事故時，它們可自上而下迅速生成評估結果，把傳統需要以小時計算的延誤，壓縮成近乎「即時」的洞察。

太空中的「AI大腦」

硬件固然重要，故事卻不止於此。關美寶團隊關正推動「天基運算」（in-orbit computing）的發展，將人工智能（AI）模型直接部署於衞星上運行，而非把原始影像傳送回地球處理。此項技術使衞星在軌道上即可偵測洪水、山泥傾瀉或工業火災等情況。

災害突如其來，分秒必爭。有了在軌AI，原本需時數小時甚至更久的圖像下載與分析流程，可壓縮成幾近即時的警報。例如進行洪氾範圍描繪、城市損毀評估等工作，「港中大一號」能直接在軌生成評估結果，而不僅僅是回傳原始像素數據。

這背後是一場工程與電腦計算的硬仗。AI模型向來耗電、耗算力，而小型衞星上的能源與記憶體皆極其有限。關教授與電子工程專家緊密合作，精簡演算法與程式碼，重新設計運算架構，務求在不透支電池、不犧牲穩定性的前提下，讓衞星在軌思考，快速作出回應。

中大太空所亦正建構一套碳排放監測系統，整合衞星、地面感測器及數碼孿生技術——即以數據驅動的虛擬模型，重現真實世界中的物件、系統或過程。該系統的目標並非僅依賴宏觀的全國性數據，而是把排放量測縮小至街道及社區層面。配備監測儀器的流動車輛進一步補充精細數據，而中大是此系統的早期試驗場地。

同一套工具亦可在災害發生前提供預警。透過分析歷史衞星數據，關教授的團隊已能在斜坡失穩或地陷事件發生前數月，識別出細微的前兆信號。現時，研究所正以近乎實時的方式，監測包括香港國際機場及港珠澳大橋在內的關鍵基建設施。

求索之路

天賦、紀律與擇善固執，交織成一套關教授多年來深信並身體力行的基本本能。對她而言，學習從來不只是吸收老師所教的內容，而是要走在前面，提出屬於自己的問題，並追隨內心的好奇心不斷探索。

在中大就讀時，她主修地理與資源管理，同時選修中文、數學、社會工作及社會科學課程。真正的轉折點，則是在東京國際基督教大學交流的一年。

在那兒，一位地理學教授收她為唯一的門生，每週長途跋涉，以英語與她進行一對一指導。他帶她認識經濟地理、港口與城市發展，並邀請她加入其研究所，成為一眾資深學者中唯一的外來者。「那一刻，我的眼界忽然被打開了，」她憶述，「城市不再只是地圖上的標示，而是有生命、有呼吸的存在。」

城市規劃成了她的人生志業。她滿懷理想，赴加州大學洛杉磯分校修讀規劃學。然而，之後在美國從事相關工作時，她發現規劃往往向市場力量低頭，而非以公共利益為先。分區規劃屈服於重建資本，理想在私營部門的壓力下逐步崩裂。「我們曾以為可以改變世界，」她說，「但世界自有它的安排。」

自學程式的另起爐灶

她沒有向挫敗感低頭，這位初出茅廬的程式員毅然轉向。既然規劃實務受限，科技或許能帶來自由。在毫無正規電腦科學訓練的情況下，她自學成才，加入一所大型醫院的資料庫部門，擔任電腦分析員。起初同事對她心存懷疑，她默默重寫那些別人無法修復的核心系統。上司隨後以大幅加薪及每週五放假作為回報；其他科技公司亦紛紛拋出橄欖枝，提出股權與高級職銜相邀。

她領悟到一個關鍵事實：掌握複雜系統並不一定需要傳統資歷，她可以為自己開拓一條道路。

這樣的體悟，引領她走進當時仍屬新興的「地理信息科學」領域。她在博士研究中，把資訊系統與地理學兩者緊密結合，用空間數據來理解世界、解析城市。事後看來，這是一次極具前瞻性的選擇。隨着各地政府及學界逐漸意識到空間信息的戰略價值，對GIS專業的需求水漲船高。她的博士論文尚未完成，已有多所大學上門招攬；科技企業亦開出高薪與管理層職位，希望她加入。

「我總會克服」

關教授最終選擇留在學術界。但踏進美國大學體制後，她很快認清另一層現實：所謂「唯才是用」的制度，對一位亞裔女性往往有着不成文的門檻。

「像我這樣的人，往往被寄予更高期望，」關教授說。「他們從不明文寫下，但你能感受得到。」她意識到，唯有付出雙倍甚至三倍心力，才能獲得公正評價。於是她真的做到了——一篇接一篇論文，一個接一個項目，一場接一場主題演講，逐步建立起一份約150頁的成果檔案。「每一行都是真材實料，」她說，「毫無虛飾，拒絕花樣，只有踏實付出。」

既然制度有所傾斜，她便告訴自己：那就以速度與實力超越它。

在封關前趕回家

2019年，在海外工作多年的關美寶作出一個不少人眼中的「逆向」決定——回到香港，一方面是出於對年邁母親的牽掛，希望能陪伴在側。不久之後，疫情席捲全球，邊界封鎖，實體會議停擺，學術交流轉移到網上。對她而言，這反而換來多年來少有的長時間相處。「某個意義來說，我是幸運的。」她說。

留港發展，讓這位教授得以開展一項宏大的建設計劃。在香港中文大學，她開始塑造一個跨學科的太空與地球資訊科學研究所，匯聚地理學家、工程師、電腦科學家、臨床醫學專家與公共衞生領域學者。

她構想中的香港，是一個可提供高階地球觀測服務的樞紐城市。藉着中大和本地及國際夥伴的合作，衞星數據不單用於科研，更應轉化成災害應對、城市規劃、公共健康以至碳中和路徑上的實際支援。

中大太空所其中一項最具前瞻性的計劃，是推出香港政府資助的地球觀測衞星。首枚衞星於 2024 年9月升空，第二枚「港中大一號」則於 2026 年2月發射。這兩枚衞星標誌着一個既定衞星星座計劃的起點，未來將用於監測森林覆蓋、內陸水體、城市熱島效應及災害區域。她的團隊親自設計並研發兩枚衞星，並因應環境與人類健康議題，度身訂造相關感測器。

為年輕人打開宇宙之門

談起年輕人，關教授的語氣格外雀躍。「不少青少年過早把自己的志向局限於幾條傳統路徑之內。」她說。「太空科學與地球觀測，可以重新打開他們對世界的想像。」

為此，她協助設計了一個結合航空航天與地球資訊學的本科課程，並經常邀請中學生到中大太空所參觀。她期望有一天，太空與地球系統能與物理及地理並列，納入中學課程——並非要人人成為太空科學家，而是讓學生明白，宇宙遠比他們所想更為廣闊。

中大持續建立穩固的跨學科研究夥伴關係，將卓越的學術成果轉化為具體的社會影響。這一點在關教授以AI驅動的衞星項目、林漢明教授於太空進行的大豆實驗，以及任偉教授運用「激光外差光譜儀」開展的火星探索研究中均可見一斑。正如關教授所指出，這種充滿活力的跨學科太空研究，既配合國家「十五五」規劃，也支持國家發展成為航天強國的宏大目標。