新聞及香港科大故事

神盾螺 (圖片來源﹕陳充博士) 由香港科技大學海洋科學系系主任及講座教授暨捷成David von Hansemann 理學教授錢培元領導的研究團隊，於《自然· 通訊》期刊發表了有關海底熱泉一種無脊椎動物—神盾螺共生體運作機制的最新研究成果。 該研究不僅發現神盾螺食道腺（消化系統）中同時存在硫氧化細菌和甲烷氧化細菌兩種共生菌，更首次破解這兩種共生菌及宿主神盾螺的基因組，揭示了共生體利用化學能量生產營養物質的過程以及適應極端環境的分子機制，為地球生命的起源提供了新的啟示。

香港科技大學(科大)的研究團隊研發了一種極薄的聚合物納米薄膜。這塊薄膜不僅較同一質量(mass)的不銹鋼堅固二十五倍1 ，同時亦具備透明、透氣及防水特質，更可調教當中的氣孔大小，適用於製造可穿戴式裝置、醫療防護產品、海水淡化濾膜、太陽能電池及應用於其他前沿科技上。 自新型冠狀病毒病疫情出現以來，由科大化學及生物工程學系教授及科大(廣州)先進材料學域署理主任高平教授所帶領的團隊，便已積極研究如何利用他們的高性能新物料，製造一個既透明亦透氣的口罩。經過數月的努力，研究團隊終於製成一個原模，並透過進行與NIOSH NaCI (N95呼吸器測試標準) 同等水平的測試，證明口罩對病毒、細菌以及其他粒子的過濾效率高達百分之九十九2。 高教授說﹕「這種納米材料擁有龐大的潛力，但由於疫情肆虐，我們近月集中研究將納米薄膜應用到製作一款不僅透氣度高、且有高效隔菌功能的透明口罩。據我們了解，現時尚未有一款口罩能同時兼備三個條件。雖然市面流行的不透明口罩能保護配戴者減低感染機會，但對透過讀唇或面部表情溝通的聽障人士，以及依賴面部表情輔助教學的老師、照料小朋友的保育員或演藝人員等，卻造成不便和影響。」 除口罩以外，研究團隊亦已就納米薄膜在其他範疇的應用申請了六項專利，當中包括用於海水化淡的納米濾膜。納米薄膜可調教氣孔大小的特性，令有關產品成為目前全球最強效的膜蒸餾法（membrane distillation）海水淡化聚合物濾膜，化淡效率不僅較市面現存產品高出十倍，亦是世界記錄近三倍。 納米薄膜貼服、防菌、透明而堅韌的特質，令其成為不同生物醫學應用的理想材料。例如用作製造無需每天替換、並可在傷口上直接塗藥的新一代傷口敷料。高教授指﹕「這種敷料對於大範圍燒傷的病人尤其有效，能暫時成為他(她)們皮膚的替代品，醫生可於敷料上直接塗藥，藥物便會滲透至傷口底層。加上敷料具備良好防水性能，病人貼上敷料後即使洗澡亦無須擔心傷口會碰到水。」 納米薄膜也可成為更佳的感應器(motion sensor)，用作感測人體動作或設計機械人動作等。除了生物醫學及環境範疇，納米薄膜亦可用於電子儀器上，例如經納米薄膜傳聲的高音質喇叭器材、超薄電池以及高能高儲量的電容器等。

高研院資深訪問學人 John HARDY 教授說，一般人認為年紀漸長無記性屬正常情況，但有可能是阿爾茨海默氏症的早期徵兆，必須要留意。

嶄新陰極設計顯著提升新一代鋰硫電池性能，智能手機、電動車及無人機可更長時間使用

Prof. CHEN Kai, Associate Professor of Computer Science and Engineering, is now the brain behind what will become Hong Kong’s ‘brain’ in future – the next-generation artificial intelligence (AI) computing hub for the entire city that encompasses smart bus schedules, taxi dispatch, typhoon warning, medical diagnosis, fintech and others. 

香港科技大學（科大）研究團隊利用了一個研究大腦的嶄新方法，不但有助評估潛在藥物對阿爾茲海默症(AD)患者的作用，更因而發現了治療AD的新靶標，為阿爾茲海默症的研究及藥物開發開闢新路徑。 葉玉如教授 (左二)及其研究團隊。 阿爾茲海默症的病理機制研究已開展了數十年，但至今仍未有有效的治療方法。傳統的研究方法在判斷分子靶標是否可應用於藥物開發方面存有一定的局限性。例如在分子和病理研究中，AD患者腦部會被當作一個整體進行分析，但不同類型的腦細胞以及其異變對AD的作用，卻往往因此而被忽視，尤其是一些數量較少、例如僅佔腦細胞總數5％的小膠質細胞及1％的內皮細胞等。 由科大研究與發展副校長、分子神經科學國家重點實驗室主任及生命科學部晨興教授葉玉如領導的研究團隊，近日不僅解決了這個問題，更同時在內皮細胞和小膠質細胞發現了多個潛在的新分子靶標，可用於開發治療AD的藥物。 葉教授的團隊利用先進的單細胞轉錄組分析技術，分析AD患者遺體大腦中特定細胞的功能。這項技術讓研究人員在單細胞水平上追蹤傳統工具無法觀測到的大腦分子變化。研究團隊對AD患者大腦中特定細胞的轉錄組變化作了全面分析，找到與AD相關的細胞亞型和病理途徑，並發現在大腦血管中內皮細胞亞群的作用。研究首次發現血管自然的增新程序和內皮細胞亞群中的免疫激活與AD的發病機理有關連，顯示血管失調與阿爾茲海默症之間存在聯繫。研究還發現了新型分子靶標，有助恢復AD患者的神經動態平衡。

癌細胞轉移是指癌細胞從原發性腫瘤擴散到不同的身體部位，是癌症發展中最致命的階段。當癌細胞脫離原發性腫瘤並進入血液或淋巴系統時，它們就可以轉移到身體各個地方，在新的擴散組織中增生從而形成繼發性腫瘤。百分之九十的癌症死亡個案就是由癌細胞轉移導致。 癌細胞在轉移過程中會主動與周圍的微環境互動，而這種作用機制尚未被闡明，這使得轉移癌細胞如何應對繼發組織中的新環境成為癌症研究中的一個關鍵問題。最近，香港科技大學(科大)的研究人員及其國際合作者發現了一種轉移性癌細胞在不同硬度基質上的新回應和適應機制，這一研究結果將有助於開發用於轉移性癌細胞的診斷工具和癌症治療。 這項研究結果已在2020年9月18日的《物理化學快報》上發表。 在這項研究中，由科大物理系和生命科學部助理教授朴孝根帶領的研究團隊採用聚丙烯酰胺（PAA）基質模擬了從腦到骨骼的各種組織的硬度，並利用先進的螢光共振能量轉移成像技術和朴教授的研究團隊組建的磁鑷平臺對單個轉移性乳腺癌細胞（MDA-MB-231）對不同硬度的回應和適應機制進行了研究。

以小型哺乳動物為模型的活體腦成像技術對於研究大腦的功能至關重要。然而大腦由數百億個神經元組成，每個神經元都與成千上萬個神經元以突觸相連。突觸是神經元之間的接觸點，具有傳遞資訊的功能。因此，為了真正理解神經元突觸的動態相互作用機理，具有高空間解析度的腦結構和功能成像技術是不可或缺的。 儘管目前已經有許多對大腦進行成像的方法，但它們都有相應的局限性。電子顯微鏡可以提供高空間解析度，但不適合活體組織的成像。常見的非入侵性技術，例如CT，MRI / fMRI，PET和超聲波，其空間解析度有限，不能對神經元乃至突觸進行成像。光學顯微鏡能提供亞細胞解析度並且對生物樣品沒有毒性，但其成像深度受到生物組織和成像系統引起的光學像差和散射的限制。因此，雙光子顯微鏡僅適用於腦皮層區域的成像，而無法對皮層下和深層的大腦結構進行成像。 鑒於生命科學研究有更高成像能力的需求，香港科技大學（HKUST）的一組科學家將目光集中在實現突觸解析度的活體大腦成像上。電子與計算機工程學系瞿佳男教授和研究與發展副校長及生命科學系晨興教授葉玉如教授合作開發了一種新的成像技術——自我調整光學雙光子內窺鏡——可以對深層大腦結構進行高解析度的活體成像。值得留意的是，這項技術可用於揭示尚未被深入研究的大腦區域的功能。