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對神經科學家來說，記憶如何形成一直是根本的問題。來自生物醫學系及神經科學系的黃俊康講座教授（轉化神經科學）賀菊方教授經過長年研究，成功發現一種神經調節物質——「膽囊收縮素」（cholecystokinin, CCK），在大腦皮層記憶形成的過程中起關鍵作用。
為將傳感及機器人驅動技術推向新的高度及應用領域，城大的合作研究團隊致力開發下一代三維（3D）傳感系統及四維（4D）機器人驅動器，以應用於數字醫療、醫療機器人及擴展現實。
城大和約翰·霍普金斯大學開展合作研究，研發出一種全新、非侵入性的方法，能在症狀出現之前，檢測出阿爾茨海默症。
材料研發的突破是促進技術進步的關鍵所在，這就要求科學家對材料結構和動力學有很好的理解。中子散射技術是探索材料本質的眾多強大技術之一。城大的一名中子散射測量專家將這種最先進的實驗技術應用於研究復雜材料的變形和相變行為，特別是在超低溫下，開辟了材料研究的新領域。
一支由香港城市大學（香港城大）生物學家領導的研究團隊，最近便成功找出一組特異的、即針對三陰性乳腺癌的「超級增強子（super-enhancer）」。這些超級增強子會刺激與三陰性乳腺癌有重要關連的致癌基因，使之變得活躍；若除去這些超級增強子，則能減慢癌細胞的增長。
由香港城市大學（香港城大）物理學家開發的創新「光頻微梳晶片」（optical micro-comb chip），成為了全球最快的光學神經網絡處理器的關鍵零件。一支包括香港城大學者在內的國際科研團隊，最近成功實現了全球最快、最強的光學神經網絡處理器，它每秒運算速度可超過十萬億次（10 TOPS）。
製備出形狀複雜、性能優良、適用于不同應用的材料，一直是材料科學家和工程師的研究重點。城大的科學家繼開發了全球首創的超納雙相合金和全球首套4D打印陶瓷技術後，目前正致力結合這兩項尖端技術，以製造輕質、高強度金屬材料，以應用於生物醫學、航空工業和太空探索。
城大工學院大學傑出教授、香港高等研究院資深院士劉錦川教授, 與他的團隊成員材料科學及工程學系助理教授楊濤博士，共同開發了一套創新的合金設計策略，來解決材料強度與韌性兼容的難題, 為制造在極端溫度和航空航天系統中使用的材料鋪平道路。
城大工學院副院長（國際化與企業協作）兼機械工程學系王鑽開教授取得重大突破，成功將水滴動能有效轉換成電能，推進水能發電的科研。
太陽能是目前發展最快的電力來源，但目前常用的硅基太陽能電池已接近其理論最高效率和成本降低極限。城大任廣禹教授（李兆基講座教授（材料科學））一直致力開發更穩定、環保的鈣鈦礦及有機太陽能電池，任教授認為這類電池具有廣闊的應用前景，有望取代硅，成為光伏科技的未來。