新闻及香港科大故事

香港科技大学物理学系的理论物理学家发表论文，阐释超导体(superconductor)在强力磁场下仍能保持超导性(superconductivity)的现象，就多名荷兰科学家提出但尚未解开的实验谜团提出理论解释。 科大与荷兰团队的研究结果于2015年11月12日在国际权威科学期刊《科学》(Science)上发表。 [DOI:10.1126/science.aab2277].(http://m.sciencemag.org/content/early/2015/11/11/science.aab2277.abstract) 超导性是一种量子现象，当电子结合成双，便能在「零电阻」的情况下流动。然而，强力磁场可切断电子的结合，破坏物质的超导性。荷兰研究团队发现，二硫化钼(MoS2)薄片在高达37特斯拉(Tesla)的磁场下仍能保持其超导性，并把有关结果交予罗锦团教授的团队。其后，罗教授和学生袁凡奇经过仔细研究后作出推论。 罗教授的团队提出，二硫化钼薄片的晶体结构能使物料内流动的电子接触到约100特斯拉的强力内禀磁场。这种特殊的内禀磁场不会破坏物质的超导性，而是抵御超导电子的结合，免受外在磁场的破坏。研究团队把这种超导体称作「伊辛超导体」。根据他们的推断，其他不少晶体结构与二硫化钼相似的超导体，也可归类为「伊辛超导体」。 此外，伊辛超导体可用于创造一种名为「马约拉纳费米子(Majorana fermions)」的新粒子。「马约拉纳费米子」有潜力应用于组建量子电脑。罗教授表示︰「『伊辛超导体』有不少奇妙特性和崭新应用，尚待我们日后探索。」 罗教授指出︰「现在我们已明白为何某类物质能够抵御外在磁场的干扰，因此未来我们将继续寻找与二硫化钼特性相近的物质。」事实上，罗教授与美国宾夕法尼亚州立大学的实验科学家并肩合作，发现二硒化铌(NbSe2)的单层亦是一种伊辛超导体。他们的研究成果已于《自然物理学》(Nature Physics)期刊上发表 (DOI: 10.1038/NPHYS3538)。

由三名科大生物材料研究员组成的研究团队开发全球首创的可注射凝胶，使蛋白质药物缓慢释放，预期可用于治疗眼疾如黄斑病变及糖尿眼。现今，这些病患者多年来需要接受每月的药物注射，治疗方案并不理想。 团队成员及科大生物医学工程学部博士研究员余渝表示︰「药物经配制成可注射凝胶后会慢慢释放药力，可能成为一项有效而且药效持久的治疗。」 生物医学工程学部副教授周迎指出病人只需每年注射一次可注射凝胶，而无需承受每月注射的痛苦。同时，这项创新技术有助减低医疗开支及持续注射的风险。 展望将来，研究团队将于三至四年内展开人体临床实验。长远而言，队伍希望这项治疗技术可应用于中国及其他贫困地区，帮助有需要的病人获得廉价和有效的治疗。 这项崭新突破令研究团队成立的公司NovaMatrix Ltd.在科大第五届100万元创业计划中夺得季军。这项年度计划旨在推动创业文化及发掘拥有最佳商业前景的方案。

香港科技大学（科大）物理学系助理教授罗锦团的研究团队，解释物质在强力磁场下仍能保持超导性的复杂现象，协助荷兰的科学家以理论阐释实验结果。这项双方合作的发现于2015年11月12日在国际权威科学期刊《科学》(Science) 上发表。 超导性是一种量子现象，电子结合成双，并在「零电阻」的情况下流动，然而强力的磁场会切断电子之间的连结，破坏物质的超导性。当得悉荷兰的研究人员发现二硫化钼薄片在高达37特斯拉（Tesla）的磁场下仍能保持其超导性，罗教授与他的学生袁凡奇尝试解释这实验结果，并成功解开谜团。 罗教授的研究团队提出，二硫化钼拥有特殊的晶体结构，令流动的电子要承受强达100特斯拉的内禀磁场。这种特殊的内禀磁场并不会破坏物质的超导性，反而能保护超导体内电子之间的连结，免受外在磁场破坏。研究团队把这种超导体称作「伊辛超导体」。他们亦推断很多与二硫化钼晶体结构相似的超导体，也属于「伊辛超导体」。 罗教授的研究团队亦指出，「伊辛超导体」可用于创造一种名为「马约拉纳费米子（Majorana fermions）」的新粒子。「马约拉纳费米子」将可能用于制造量子电脑。罗教授表示：「伊辛超导体还有很多有待发现的奇妙特质和应用。现在，我们理解某类物质为何能够抵御外来磁场的干扰，我们将会找出更多与二硫化钼特性相近的物质。」罗教授亦与宾夕凡尼亚州立大学的研究团队合作，发现单分子层二硒化铌同属于「伊辛超导体」，相关发现已在11月于国际权威物理期刊《自然物理》(Nature Physics) 发表。 罗教授于2011年加入科大物理学系。他在2003年于科大毕业，2008年于美国布朗大学取得博士学位，同时获颁「Anthony Houghton Award for Theoretical Physics」奖项。他于2008年成为香港科技大学赛马会高等研究院及麻省理工学院的首位联合博士后研究员，并于2009至2011年作为裘槎博士后研究员在麻省理工学院任职。他于2014年获颁科大理学院研究奖，并于2015年获颁「裘槎前瞻科研大奖」。 传媒查询:

与能够洞悉情感的机械人活像朋友般一起生活会是怎样呢? 这些如科幻电影里的虚构情节，却由香港科技大学(科大)电子及计算机工程学系冯雁教授呈现于真实世界中。冯雁教授是研究感应人类情感的人工智能程式专家，她最新研发的机械人「超级少女Zara」能够以英语及普通话沟通，Zara将会掌握更多语言，例如法文等，以加强沟通能力。 Zara会先根据对方的外貌来判断其性别和种族，然后再选出适合的沟通语言。Zara于开发的早期已经能够透过发问去理解用家的性格，问题范围广泛，例如会问及儿时的回忆或对上司的看法等，Zara更可根据回答问题时的声线、面部表情等作出相应的回复。今年九月，Zara已在世界经济论坛上展出，备受赞赏。冯雁教授的目标是令Zara成为能充分感知人类情感的机械人。 冯雁教授对人类与机械间言语互动的领域作出了重要的贡献，获顶尖言语技术学术机构International Speech Communication Association (ISCA)颁授院士，是本港首名学者获选为ISCA的院士。ISCA会向在语言技术科技界有十年以上经验并带来重大贡献的人颁授院士名衔，予以肯定，冯雁教授与她的团队多年来已研发出世界首个多语言的语音搜寻系统、首个智能电话普通话语音辅助装置，以及首个中文自然语言搜寻系统等。 冯雁教授于今年年初亦获国际电机及电子工程师学会（IEEE）颁授2015年度院士荣衔，表扬她在人类和机械互动的出色成就。冯雁教授同时是科大人类语言技术中心的创办成员之一，该中心为大中华区首个此类研究中心，并培育众多业内及学术领袖。除此之外，冯雁教授亦兼任与美国卡内基美隆大学、德国卡尔斯鲁大学及日本早稻田大学合作的研究及教育中心 - 科大InterACT国际实验中心的总监，以及科大女教授协会的创会主席。 传媒查询: 鲁桂欣

科大研究团队最近发现刺激神经轴突（axons）再生的方法，可望为慢性脊髓损伤治疗打开新一页。 脊髓损伤令大量受损神经轴突难以跨越损伤组织，特别是皮质脊髓束。慢性脊髓损伤病人往往丧失活动能力甚至瘫痪，严重影响日常生活。 在科大生命科学部助理教授刘凯领导下，研究团队先为老鼠进行锥体束切断术（pyramidotomy），然后剔除其体内的PTEN基因。此外，研究人员亦在脊髓严重损伤4个月和12个月的老鼠身上进行相同程序。 研究团队在三组样本身上均发现皮质脊髓束展现再生的反应，显示即使损伤已维持一段时间，若剔除PTEN基因，仍可刺激皮质脊髓束再生。 刘教授表示，与急性损伤比较，慢性损伤的皮质脊髓束较难出现再生。尽管困难重重，但借着崭新疗法，皮质脊髓束即使在受损一年后仍可再生，令团队大感意外。 刘教授指出︰「认识到慢性受损的神经细胞仍有再生轴突和重建初步突触连接（synaptic connections）的能力，实在是一项重大发现。抑制PTEN基因的治疗可针对特定的神经细胞进行，亦即是说，我们可在日后研究中将程序具体应用于目标部位。」 请按此获取更多资讯。

香港科技大学(科大)生命科学部及香港赛马会高等研究院与清华大学生命科学学院的研究团队，首次揭示在DNA复制过程中有极重要角色的MCM2-7复合体近乎原子般大小的立体结构，为双链DNA在复制过程中的「解链机理」揭开新一页。 这项突破性发现于2015年7月29日在国际权威科学期刊《自然》(Nature)上发表(http://dx.doi.org/10.1038/nature14685)，并获同期杂志内的「新闻与观点」专栏重点撰文评述(http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html)。 真核生物中的双链DNA结构紧密，进行复制前必须先「解链」，当中围绕着双链DNA的MCM2-7复合体，则成为解链过程的重要一环；尽管多年来有大量针对MCM2-7复合体的研究，但它们如何令DNA分解则依然成谜。

2015年7月29日，香港科技大学戴碧瓘（Bik-Kwoon Tye）教授和清华大学的高宁教授的研究团队共同在《自然》（Nature）杂志以长文形式发表题为《真核生物DNA复制解旋酶MCM复合物的3.8 Å分辨率结构》（Structure of the Eukaryotic MCM Complex at 3.8 Å）的研究论文，首次揭示DNA复制解旋酶MCM2-7复合体的高分辨率（3.8 Å）冷冻电镜结构。这研究成果为人类认识及了解自身DNA复制起始过程的机制揭开新一页。 DNA是所有生物遗传信息的载体。六十多年前，当诺贝尔奖获得者Watson和Crick发现DNA双螺旋结构的时候，他们就预测到，在DNA复制过程中，需要解开紧密结合的双链DNA，以便互补的DNA双链各自作为范本进行复制。从那时起，关于DNA双螺旋解链机理的研究，一直是生物学领域的研究热点。 早在1983年，戴碧瓘教授在康奈尔大学的实验室，率先发现MCM2-7基因，并证明这些基因在真核生物DNA复制过程发挥非常重要的作用。随后的科学研究进一步发现，MCM2-7复合物负责在DNA复制起始和延伸阶段作为双链DNA的解螺旋酶。在真核生物细胞，整个DNA复制的过程都受到严格调控，以确保DNA遗传信息能被准确复制。复制过程中的异常或缺陷会导致基因组不稳定，包括DNA双链的断裂、基因突变、染色体缺失，这些都与人类恶性肿瘤的形成有密切的关系。作为DNA复制解旋酶，MCM2-7本身的基因突变或异常表现也与许多人类疾病直接相关，例如MCM4基因突变可以导致乳腺癌。 鉴于MCM2-7复合物功能机制的重要性，过去三十年，相关领域研究人员对其进行大量的功能和结构方面的研究。由于其结构复杂，针对MCM2-7复合物的高分辨三维结构解析一直停滞不前，已成为其功能研究重要的限制因素。2013年下半年起，戴碧瓘研究团队和高宁研究团队携手合作，利用清华大学冷冻电镜平台对MCM2-7复合物以及与相关功能因子结合的复合物进行结构解析。经过一年多的努力，课题获得关键性的突破进展，解析出来自酵母菌的MCM2-7双六聚体复合物接近原子分辨率（3.8 Å）的三维结构。

香港科技大学(科大)生命科学部助理教授刘凯领导的研究团队，成功发现可令皮质脊髓束再生的方法，有望治疗慢性脊髓损伤。皮质脊髓束是控制身体自主运动功能的重要神经组织。这项突破性发现已刊登于国际权威学术期刊《The Journal of Neuroscience》。 脊髓受损的病人一般会失去活动能力，身理及心理承受极大压力，严重影响日常生活。现时全球有数以百万计的瘫痪病人，而在香港、台湾、欧洲及美国，每一百万人中，每年便有二十个脊髓受损的新个案。患者一般只能透过物理治疗及复康护理作为长期治疗，若要受损的脊髓神经，包括皮质脊髓束再生，继而恢复活动能力，被视为非常困难，特别是对于慢性脊髓损伤的患者（受伤超过一年）。 刘凯教授的研究团队发现，透过剔除PTEN基因，会令另一种基因mTOR的活性增加，从而使受损的神经轴突（Axon）再生及形成突触连接。研究结果更发现，即使在严重受损长达一年的脊髓，仍有轴突再生的情况，为治疗慢性脊髓损伤带来希望。 研究团队分别在皮质脊髓束亚急性受损、脊髓已严重受损1个月及12个月的三组小鼠进行实验，发现三组小鼠的皮质脊髓束均有再生，表明透过剔除基因PTEN可令皮质脊髓束再生。研究结果显示，即使在严重受损长达一年的脊髓，仍然可以有神经再生的情况。 神经轴突负责传递讯息到不同的神经元、肌肉及腺体，是连接神经系统的桥梁。神经轴突再生是患有脊髓损伤病人迈向康复的首要一步。刘凯教授表示，皮质脊髓束再生一直是该领域的一个重大挑战，尤其是对慢性脊髓损伤。他补充，到目前为止，类似的实验都是在急性或亚急性损伤的模型上进行，这项研究是首次在慢性损伤的伤口上发现皮质脊髓束再生。 刘凯教授毕业于北京大学，于罗格斯大学（Rutgers University）取得神经科学博士学位，曾于哈佛大学波士顿儿童医院从事科研，2011年加入科大。 传媒查询: