新聞及香港科大故事

        香港科技大學（科大）聯同香港大學（港大）與法國居禮研究所共同發現了人體MCM2至MCM7蛋白複合體（Minichromosome Maintenance 2-7，微小染色體維持蛋白2-7）調控DNA 複製起始（Replication Initiation）的新機制。 此發現可被應用於研發新型、高效及更具針對性的抗癌藥物。這項研究成果現已刊登在國際頂尖科學期刊《細胞》雜誌上（按此瀏覽期刊文章）。         我們的生命由單個受精卵細胞形成時開始。在母體子宮內，受精卵通過細胞分裂而發育成多細胞個體。在每次分裂中，編碼遺傳信息的基因組DNA都會被準確複製。每個細胞攜帶的DNA總長度約為兩米，其通過摺疊、整合成為23對染色體。在人的一生中（約70年），人體將合成接近一光年長度的DNA（10^16米）。在複製的過程中，首先須利用解旋酶將雙鏈DNA分解成兩條單鏈DNA，其後DNA聚合酶以此為模板，合成兩條新的互補配對的雙螺旋DNA。若調控過程中出現一絲紊亂，都可能導致嚴重後果，例如腫瘤或遺傳疾病等。          「破解DNA複製的機制是認識生命奧秘的關鍵。」領導這項研究的港大生物科學學院助理教授翟元樑博士說。「而解析複製機器蛋白質結構是了解其分子功能最核心的步驟，因為只有親眼看到，才能相信。」

中樞神經系統一旦受創，例如在脊髓損傷的意外中，傷者很可能會永久喪失感覺或活動能力，當中的關鍵原因，是軸突斷裂後無法再生。目前，醫學界為脊髓損傷患者恢復活動能力的方法非常有限。若要為他們帶來治療希望，其中一個 研究方向，便是要破解令這些受傷軸突再生的方法。 由香港科技大學(科大)生命科學部鄭氏理學副教授劉凱帶領的團隊，用老鼠進行實驗，解構了促進神經突軸再生的部分原理。他們發現，通過敲除神經元內編碼一種磷酸酶的基因PTPN2，可以促進中樞神經系統的軸突重生，另外，若再外加Ⅱ型干擾素IFNγ，更可進一步提升再生的軸突數量和生長速度。這項研究的結果，最近於科學期刊Neuron上發表。 人類的神經系統可分為兩部分：中樞神經系統和外周神經系統。與中樞神經系統的分別是，外周神經當受到損傷時，具有較強的再生和自我修復能力 。不過，科學界一直並未完全了解這個再生和修復過程與神經系統內在免疫機制以及免疫相關的細胞因子的關係，包括一些信號通路如何影響受傷的神經元，以及它們能否直接促進軸突再生。 是項研究亦探索了IFNγ-cGAS-STING信號通路有否參與外周神經的自我修復過程。團隊發現，外周神經軸突可以在損傷後，直接調節其損傷環境中的免疫反應，以促進自我修復。 在過往的研究中，劉教授的團隊已經發現，可以通過提高神經元電活動，改變神經元甘油脂代謝途徑等不同方法，從而加強軸突的再生能力。今次這項研究，為脊髓損傷這類情況的未來治療方案，找到進一步線索，比如聯合幾種不同的信號通路可以大幅提高神經再生。

新方法令用以醫治癌症、遺傳病或預防2019冠狀病毒病的mRNA藥物和疫苗大大提升其效用。

香港科技大學的研究人員最近發明了一種新型集成方案，透過選擇性直接外延技術1，在矽光子平台上開發了III-V族化合物半導體器件和矽元件的高效耦合—，釋放集成高能效光子和低成本電子的潛能，令下一代通信 可以低成本、更高速和更大容量的方式呈現。 近年，在大資料、汽車、雲端和感測器等各種應用和新興技術的推動下，資料流程量呈指數級增長。為了解決資料通信的瓶頸，矽光子學成為一項被廣泛研究的核心技術，通過節能、大容量和低成本的光互連實現資料傳輸的增長。雖然矽基無源組件已經在矽光子平台上成熟的建立，但雷射器和光電探測器並不能由矽製成，需要在矽上集成其他材料，例如 III-V 族化合物半導體等。 現時對於矽上的 III-V 雷射器和光電探測器主要通過兩種方法進行了研究。第一個是以鍵合為基礎的方法，儘管此方法已能產出了性能很好的器件，但要求複雜的製造工藝，而且成本高、產量低，使大規模生產變得非常具挑戰性。另一種方法是通過在矽上縱向生長多層 III-V 的直接外延方法，雖然它提供了一種成本更低、可擴展性更大和集成密度更高的解決方案，然而這種方法中所必須用到的幾微米厚的 III-V 緩衝層阻礙了 III-V 和矽之間的有效光耦合，因此解決這一問題成為了集成矽光子學的關鍵。 為解決這一關鍵問題，由香港科技大學電子及計算器工程學系榮休教授劉紀美領導的團隊開發了橫向選區生長技術—一種新穎的選擇性直接外延方法，可以選擇性地在矽上橫向生長 III-V 材料，而無需緩衝層。此外，基於這項新技術，該團隊亦設計並實現了 III-V 光電探測器和矽組件的獨特面內集成，並在 III-V 和矽之間具有高耦合效率。與商用光電探測器相比，這種方法實現的光電探測器雜訊更小，靈敏度更高，工作範圍更廣，且具有超過 112 Gb/s的高速—較現有產品更快。這不但乃首次通過直接外延的方法實現III-V 器件與矽組件的有效耦合，而且可以應用於各種 III-V 器件和矽基元件的集成，從而實現在矽光子平台上集成光與電模組以進行數據通信的最終目標。

古今中外，「抗衰老」一直都是歷史和文學中的熱門題材。從中國古代的秦始皇派員遠征大海尋找長生不死之藥，到西方小說中的德古拉伯爵擁有不死之身，千百年來，人類仍沉醉於尋找不老之術，至今仍未有解決方法。 最近，由何善衡生命科學教授席生命科學部副教授張曉東教授領導的一個研究小組，在抗衰老研究上獲得了突破性的進展。    張教授一直專注於研究肌肉幹細胞。肌肉幹細胞在人體的肌肉修復過程中，起著關鍵的作用，而團隊發現了一種方法，可基於染色質的特徵識別出老化的肌肉幹細胞。衰老的肌肉幹細胞與年輕的不同，它們的幹性會降低，也就是說它們成為新幹細胞或變成特定細胞以替代受損組織的能力會降低。在下一步的研究中，如果能再找到方法將這些衰老細胞的染色質特徵修改，將它們變得與年輕細胞一樣的話，那麼細胞衰老、以致骨骼肌組織衰老的過程便有望暫停，甚至逆轉。 團隊的研究成果最近於Cell Press 出版的公開期刊 iScience 中發表。 張教授認為，調控染色質的開放程度及可及性是決定細胞命運的關鍵。他闡釋說，染色質狀態的變化可導致基因表達失調。今次的研究顯示逐漸激活的染色質狀態是幹細胞衰老的重要標誌，而這項發現很可能成為未來研發抗衰老技術的一個重要方向。 染色質是一種包裹在組蛋白周圍的 DNA 複合物，用於維持 DNA 的正常結構，而它們的結構會隨外部環境迅速變化。承接以往研究所得，團隊今次在老鼠體內預先固定了肌肉幹細胞的狀態，以取得靜息細胞（平時在休眠狀態， 但在肌肉受傷時會激活，以發揮修復功能）以及它們的基因和染色質特徵，再隨著時間變化，比較染色質的「可及性」。 研究的第一作者董安琪博士指出：「我們發現年輕肌肉幹細胞的染色質環境，在靜息狀態會變得非常緊密，並在激活初期有較高的『可及性』。它們在長期的再生過程後，會逐漸重新建立緊密狀態。然而，老化的肌肉幹細胞在靜息期間，則不能維持染色質的緊密環境。」董博士是張教授研究團隊的前成員，現為布魯塞爾自由大學博士後研究員。

受訪者對採用「數碼港元」取態正面，逾半表示有意使用「數碼港元」作日常交易。

香港科技大學研究人員研發了一種能夠辨識導線的人工智能技術，協助醫護人員在進行置入「中央靜脈導管」(Central Venous Catheter, CVC)手術後點算導線，減低導線意外遺留在病人體內的機會。 技術由科大計算機科學及工程學系陳雙幸教授領導的研究團隊開發，自去年十一月起已在將軍澳醫院進行臨床應用。在十九宗應用個案中，均能準確及迅速地識別從病人體內取出經使用的導線，證明有效加強保障病人安全。  導線(Guidewire)是常見於醫療程序的細線。醫護人員一般會利用塞爾丁格拉技術（Seldinger Technique），透過導線協助引導導管(catheter)置入人體靜脈，以便導入液體、輸注藥物或監察血液流動狀況。現時，醫護人員需在正式完成醫療程序前，人手點算及核實所有曾置入人體的導線是否已被移除。 為了提升病人及手術安全，陳教授團隊利用電腦視覺(Computer vision)技術，研發出嶄新的「人工智能檢查工具」，以核實醫護人員點算導線的結果。醫護人員確認系統所顯示的導線數目，並經人手點算後，會利用智能手機或平板電腦，拍攝包含導線在內的所有醫療儀器的照片，人工智能系統便可以透過圖像識別及數據增強(Data augmentation)技術，準確快捷地把幼細的導線從眾多醫療儀器及用具中區分出來和進行點算，並即時核實醫護人員的人手點算結果。 陳教授說﹕「有別於人類，人工智能系統不會疲勞或分神，即使長時間覆核醫護人員的人手點算結果，均可維持最高的準確性及效率。我們很高興可以把電腦視覺方面的研究成果轉化為臨床應用，減少人為錯誤的機會。展望未來，我們期望可以把有關技術擴大至導線以外的其他醫療用品，減低它們遺留於病人體內的風險。」

一項基於智慧數據模型的新研究揭示，增加對弱勢社群的疫苗接種投入，是實現為社會最大健康利益的有效途徑。 要想同時提升有限疫苗資源的社會效用和公平性，政府應將更多的疫苗優先分配給最弱勢的社群——即使這類人士對疫苗表現出更強烈的猶豫。由香港科技大學（科大）和科大(廣州)的許彬教授、芝加哥大學的James EVANS教授和清華大學的李勇教授共同領導的國際研究團隊，設計了能準確預測美國都會區新型冠狀病毒案例曲線的傳染病模型，並基於該模型揭示了在複雜的流行病環境中平衡多種倫理價值的關鍵。 傳統流行病模型往往對人群混合模式做出了很強的假設，認為一個地理區域內的所有人均勻混合，從而有相同的機率感染病毒並傳給他人。這與新型冠狀病毒疫情中的情形顯然不相符。有見及此，研究團隊設計了一個會考慮出行行為和人口屬性差異的流行病模型，以捕捉不同社區面臨不同疫情風險的程度。出行數據和人口結構在社區層面的整合，使團隊能夠更真實地描述不同人群的混合方式。例如，在新型冠狀病毒疫情中，低收入家庭的情況會更糟，因為他們為了生計必須維持原來的社區流動水平，這使他們面臨更大的風險。因此，與許多可以在家工作的白領相比，他們有更大的機率感染和傳播病毒，這也使他們成為接種疫苗、阻斷疫情傳播的關鍵群體。 研究得到兩個關鍵結果：首先，它強調在設計疫苗分配政策時，應將出行行為和人口屬性同時納入考慮。大多數現有的疫苗接種計畫僅基於年齡或年齡與職業的組合來設計；美國部分地區採用一個社會脆弱性指數來指導疫苗的分配先後次序。儘管如此，它仍無法捕獲出行行為導致的傳播和暴露於新型冠狀病毒的不同可能性。相比之下，該研究提出的模型顯著提高了疫苗分配策略的針對性，透過分配疫苗給最弱勢的群體，有限的疫苗資源便能被充分利用，實現社會的最大福祉。研究團隊還指出，他們的智慧模型僅使用粗細微性的聚合出行數據，從而消除了個人私隱洩露的擔憂。事實上，許多優秀的聚合資料來源可被用於構建流行病模型，而不必擔心私隱或其他問題。