新闻及香港科大故事

由香港科技大学（科大）化学及生物工程学系教授邢怡铭教授带领的研究团队，联同生命科学部副教授翟元梁教授，成功开发全球首个DNA引导的CRISPR-Cas系统，实现可编程的RNA靶向和切割，扭转传统 CRISPR系统以RNA作为引导，靶向目标DNA的方式。新系统的临床应用潜力巨大，能为RNA靶向治疗及诊断开辟新路径，包括提升快速传染病诊断的准确度，促进抗病毒治疗发展等。研究成果已刊登于国际权威期刊《自然 - 生物技术》。简单比喻：重新设定GPS导航系统CRISPR-Cas系统的运作可比拟为全球定位导航系统 （GPS）。邢怡铭教授解释：「RNA导向分子就像你输入的地址，而Cas蛋白就是前往该地址（即DNA目标）的汽车。传统检测平台包括SHERLOCK及DETECTR，均以此为基础。」科大团队则提出新方法，结合新开发的DNA引导Cas12a系统和恒温扩增技术，建构出名为「利用靶向水解进行特定基因座评估」（SLEUTH）的革命性检测平台，成功颠覆传统方法。团队通过工程手段，设计出一种名为「CRISPR DNA」（crDNA）的人工合成分子，成功将Cas12a蛋白重新编程，使其能够以DNA作为引导，指引Cas蛋白靶向不同的RNA分子。这个新典范为可编程的RNA工具开辟了全新的设计空间。关键突破：将「指令」与「启动」功能分离这项突破的关键在于一个巧妙的结构设计。研究团队将传统 CRISPR 系统中两个通常结合在一起的功能分离：「启动」讯号（即 PAM 序列）和承载「信息」的地址。透过设计出一段能模仿PAM序列的短链DNA，团队成功制造出具功能性的去氧核糖核蛋白复合物，能够识别并切割任何选定的RNA目标。

由香港科技大学（科大）电子及计算机工程学系教授瞿佳男教授、生命科学部访问助理教授Julie L. SEMMELHACK教授共同领导的跨学科研究团队，成功研发一项崭新的激光控制技术。该技术运作方式犹如智能调光器，可在激光扫描过程中精准、选择性地控制每个像素的亮度，从而避免非目标神经元被意外激活，大幅提升全光学脑成像和调控的精准度。此科研突破有望推动脑部疾病机制研究，并促进相关动物疾病模型在新药研发中的应用。此研究成果已发表于国际学术期刊 《自然通讯》，论文题为「用于无串扰全光学脑神经环路解析的主动像素功率控制方法」。解决脑活动观测的串扰问题近年，随着「全光学神经环路解析」技术的进步，科学家已能精确地锁定引发身体动作、感知或情绪反应的相应神经元。此技术的诞生源于科学界两大突破：一是基因编码的活性传感器，例如钙离子荧光指示剂可令神经元在放电时发光，透过现代显微镜便可实时观测神经活动 ; 二是光遗传学效应器，即光敏感蛋白，例如视紫红质通道蛋白，能利用光控制特定神经元的开关，操纵神经元及环路功能。然而，这种具备高速和单细胞级精确度的方法，在使用红外线激光观察某些神经元时，仍有可能在过程中意外激活邻近的其他神经元并引发放电，导致难以判断观察到的放电讯号究竟源自脑部的自然活动，抑或由于实验操作人为干扰所造成的假讯号，此类「串扰」现象的出现会影响整体测量与分析的准确性。瞿教授表示：「全光学方法虽然极具潜力，但串扰问题一直限制其发展。当使用显微成像观察神经环路时，成像光会暗地里影响神经元以至整个神经环路的运作。」

Boundless：科大团队在DICER核酸酶上有什么最新发现？ 阮教授：我们的研究带来了重大的新发现。DICER是一种在基因沉默中起关键作用的酶，我们发现它其实拥有一种「双口袋」机制，可以精确地量度RNA长度，从而决定切割的位置，犹如一把「精密剪刀」。这个发现颠覆了科学界对DICER如何与RNA链相互作用的传统认知。Boundless：什么是「基因沉默」？ 阮教授：基因沉默是指减少或抑制特定基因表现的现象。这个过程可以在细胞内自然发生，也可以通过人工手段诱导实现。基因沉默技术可用于阻止目标基因制造蛋白质，帮助科学家探索基因功能、研究疾病成因，并开发基因治疗方法。Boundless：为什么DICER对基因调控如此重要？ 阮教授：DICER在RNA干扰过程中担当重要角色。RNA干扰是细胞利用小型RNA分子来实现基因沉默的一种机制︰DICER负责把长链RNA切割成微小RNA（microRNA），藉此调控基因表现，确保细胞正常运作。Boundless：这次研究的主要突破是什么？阮教授：我们首次发现了DICER中有一个「偏好辨识尿嘧啶结合口袋」（G-favored binding pocket），能够识别以鸟嘌呤开头的RNA链。在此之前，科学界以为DICER只有一种排斥鸟嘌呤的口袋。我们的新发现改写了这个观念，为DICER的运作机制提供了全新视角。Boundless：研究团队使用了哪些研究方法？ 阮教授：我们结合了大数据分析与高分辨率成像技术，通过大量切割实验，观察了数千种RNA变体与DICER互动的情形，并利用低温电子显微镜（Cryo-EM）技术，在原子级别上清楚呈现DICER与RNA结合的过程。Boundless：研究过程中遇到了哪些挑战？ 

香港科技大学（科大）研究团队在生物学 RNA 沉默机制研究中取得突破性发现，发现人类体内关键核酸酶DICER能精准调控微小核糖核酸（microRNAs, miRNA）的机理。这一科研突破将有助推动基因调控研究的发展，为深入了解癌症、免疫系统疾病及遗传疾病机制提供全新角度。这项研究由科大生命科学部副教授阮俊英教授（Tuan Anh NGUYEN）领导，并由博士生Minh Khoa NGO与Cong Truc LE共同完成，并以《DICER cleavage fidelity is governed by 5′-end binding pockets》为题撰写论文刊登于国际级学术期刊Nature。人类生命的讯息由DNA基因组负责编码，并透过信使RNA（核醣核酸）传递与执行 DNA的遗传讯息。RNA通常是单股，由核醣与 A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）四种核糖核苷酸组成。RNA参与许多细胞的重要功能，包括製造蛋白质、调控基因表现，甚至在某些病毒中充当遗传物质。在RNA的世界中，DICER 核酸酶扮演关键的「精密剪刀」角色，它会将双股RNA切割成极短的小片段，使这些小RNA能进入细胞的沉默系统，用来辨识并关闭错误或不需要的基因讯息，犹如在文章中标记与删除错字。

香港科技大学（科大）近日邀得三名诺贝尔奖得主，与近200名师生和嘉宾作现场交流。 活动同时吸引了约2,000名来自内地各个高等院校的线上观众参与，彰显科大在推动跨学科创新，以及连结本地科研社群与全球思想领袖方面的努力。 作为今年「香港世界青年科学大会」暨「香江诺贝论坛」的主题活动，这场名为「我与科学家在一起：诺贝尔奖得主走进科大」的活动于4月14日举行，由科大与香港北京高校校友联盟（京校联） 合办。 三位享誉国际的诺贝尔奖得主分享了他们的真知灼见： May-Britt MOSER教授：2014年诺贝尔生理与医学奖得主，以发现大脑空间导航系统中的网格细胞闻名 Konstantin NOVOSELOV教授： 2010年诺贝尔物理学奖得主，因石墨烯和二维材料的卓越研究获奖 Didier QUELOZ教授：2019年诺贝尔物理学奖得主，因首次发现一颗围绕类太阳恒星的系外行星而改写了天文学史 这三位顶尖科学家分享了他们的科研历程以及对未来科学突破的展望，同时强调好奇心驱动研究的重要性。 科大校长叶玉如教授感谢一众贵宾亲临校园，并衷心答谢主办方和支持机构的精心安排。 她说：「今天的活动不仅让师生有机会与优秀的科学家交流，更能一同深入探索科学研究的本质。 科大自创校以来，一直秉持推动创新、研究与知识转移的使命，而这些诺贝尔奖得主所展现的好奇心、创造力与坚毅不屈的精神，正正是科大致力培养学生所具备的素质。 我期盼他们的科研历程，能启发师生们继续追求突破，透过跨学科、跨地域的合作，共同发掘知识的力量，造福社会。」

由香港科技大学（科大）生命科学部和化学及生物工程学系刘凯教授领导的研究团队，成功开发了一种颅内橄榄顶盖前核（OPN）前视神经束损伤模型（pre-OPN OTI），并揭示了重塑受损中枢神经系统功能性环路的关键机制，为神经创伤以及神经退行性疾病的精准治疗提供了崭新方向。 成年哺乳动物的中枢神经系统（CNS）一旦损伤，其自我修复能力较低，主要原因在于损伤后神经轴突无法再生，亦无法与目标神经元重建功能性连接。目前的研究多聚焦在增强轴突再生能力，但仅有少数模型能在完全性损伤后实现功能性连接，而且重建功能性连接机制仍不明确。为此，刘凯教授的团队展开相关研究，成功开发了颅内橄榄顶盖前核前视神经束损伤模型，该研究结果于2025年3月在《Nature Communications》上发表，题为「Functional optic tract rewiring via subtype- and target-specific axonal regeneration and presynaptic activity enhancement」。 该模型通过显微手术在小鼠外侧膝状体（LGN）与OPN间施加机械压力，精确地使小鼠视网膜神经节细胞（RGCs）轴突受到损伤。相较于传统模型，该模型有几个显著优势──无需移除皮层组织，手术时间缩短；损伤位点距离靶核团OPN接近，便于研究靶向轴突再生；利用瞳孔光反射（PLR）作为功能恢复指标，实现定量评估；RGCs存活率高，可作长期观察。研究透过完全丧失PLR以证实损伤的完整性（因PLR由内在光敏视网膜神经节细胞ipRGCs经OPN环路介导），并通过瞳孔收缩定量监测功能恢复进程。

香港科技大学（科大）今天起一连三日于大学的逸夫演艺中心举办「分子前沿研讨会」(Molecular Frontiers Symposium)，邀得多位国际知名科学家，包括四名诺贝尔奖得主出席演讲，为一众顶尖学者及年轻新一代，提供多元化思想领袖平台，促进交流与联系。 来自世界各地近40名国际顶尖分子科学家，包括诺贝尔奖得主斯特凡‧赫尔(Stefan HELL) 教授、蒂姆‧亨特(Tim HUNT) 爵士、卡尔‧巴里‧夏普利斯(K. Barry SHARPLESS) 教授和格雷戈里‧温特(Gregory WINTER) 爵士，将于大中华区首届题为「科学新知的前沿」的研讨会上，就基因编辑、萤光显微镜及蛋白质工程等议题，分享真知灼见及相关领域的最新发展。 研讨会录得逾1,500名报名参与嘉宾，当中包括数百名来自香港和其他大湾区城市的学生，以及生物科技与生物医学范畴的专家和业界代表等。在研讨会的答问环节上，与会同学向现场的顶尖讲者踊跃提问，了解他们于研究路上所面对的得与失。各讲者分享他们的独到见解和心得，为有志投身科研创新的学生带来启发。 活动主办方分子前沿基金会（Molecular Frontiers Foundation）创会主席Bengt NORDEN 教授表示：「分子前沿研讨会旨在激发下一代对科学的热情，推动分子科学的创新研究，并促进顶尖科学家与大众之间具意义的互动。我们很高兴是次盛会首次在香港举行。香港是一个充满活力的国际教育枢纽，拥有五所位列全球百强的大学，而科大是当中一所致力于创新与研究的大学。透过于科大汇聚这批卓越的学者，我期望能激发富有成果的讨论并促进跨地域合作，从而帮助塑造分子科学的未来。」

由香港科技大学（科大）生命科学部副教授郭玉松教授带领的研究团队，最近揭示了一项有关新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的新发现。团队最新发现的宿主因子会通过与SARS-CoV-2刺突蛋白的受体结合域相互作用，来促进病毒进入细胞。这项发现不但为我们理解SARS-CoV-2感染机制带来新视角，更为治疗新冠提供了新方向。 科学界普遍认为，SARS-CoV-2的侵染过程主要依赖其刺突蛋白的受体结合域（CoV2-RBD）与宿主细胞受体ACE2的相互作用。过往虽然有大量研究围绕ACE2的过度表达如何促进病毒入侵宿主细胞，但对于缺乏ACE2是否能抑制病毒入侵的探究却相对较少。就此，由郭玉松副教授带领的科大团队，遂与香港大学（港大）和香港理工大学（理大）的研究团队，展开联合研究，透过GST pull-down方法，成功筛选出除了ACE2之外、与CoV2- RBD结合的多种宿主表面因子。 实验结果显示，在经筛选的众多宿主表面因子中，宿主因子SH3BP4调节了CoV2-RBD的内吞过程，并以不依赖ACE2，而是依赖整合素和网格蛋白的方式，介导SARS-CoV -2伪病毒进入宿主细胞。这项发现揭示了SH3BP4在病毒透过内吞途径入侵宿主过程中扮演的重要角色。除了SH3BP4外，部份经筛选的细胞因子，例如ADAM9和TMEM2，相比于感染力相对低的SARS-CoV的RBD，对CoV2-RBD显示出更强的亲和力，表明这些因子于SARS-CoV- 2入侵中具有特定作用。此外，研究团队更发现了偏好与SARS-CoV-2 Delta变异株的RBD结合的因子，有可能进一步增强Delta变异株的入侵能力。 郭玉松教授表示：「本次研究不仅揭示了SARS-CoV-2入侵宿主细胞过程中发挥作用的新宿主细胞表面因子，还发现了整合素在介导病毒内吞中的关键作用，为治疗新冠奠下新的研究基础。」