新闻及香港科大故事

香港科技大学（科大）理学院的化学研究团队近日成功开发一种全新的「超级」光还原剂，为光催化有机合成领域带来重要进展。 量子点材料（Quantum dots）在光能捕获并转换为化学能的光催化领域中具有巨大潜力，但由于科学界对量子点材料的光物理学了解有限，它们在光催化有机合成的应用上远远落后于小分子光敏剂。科学界过去多项研究发现，透过量子限域效应产生的热电子可以显著提升光还原效率。然而，如何在温和条件下高效产生热电子一直以来都是一大难题。 为解决这项难题，由科大化学系吕海鹏教授领导的研究团队采用可见光吸收半导体纳米晶体，成功开发出一种新型光催化系统，利用锰掺杂的CdS/ZnS量子点，透过自旋交换俄歇过程成功高效地产生热电子，为突破传统限利提供了新思路。 这些透过新系统产生出来的热电子在多种有机反应中表现出色，包括Birch还原反应以及C-Cl、C-Br、C-O、C-C和N-S键的还原断裂。值得注意的是，该系统甚至能催化还原电位低至−3.4 V（相对于饱和甘汞电极）的底物。研究团队采用了双光子激发策略，仅需以往分子或量子点体系的1%可见光辐照功率，就能产生一种「超级」光还原剂。 此外，团队还能透过调节光的强度来控制何时开始和停止生产热电子，从而实现可编程的交叉偶联级联反应。 吕教授表示：「研究充分利用了量子点独特的光物理性质，扩展了量子点在有机合成中的应用，表明量子点体系在传统分子光催化剂难以实现的复杂有机转化方面具有巨大潜力。」 研究成果最近在《自然通讯》发表。

由香港科技大学（科大）化学系孙建伟教授和林振阳教授领导的研究团队，成功发现催化对映选择性II 型[5+2]环加成反应，并就合成手性桥联多环结构的挑战提供了应对方案，尤其是那些带有桥联七元环亚单元的复杂分子结构。这种崭新的方法使用了3-氧化吡喃叶立德分子，能控制合成分子的形状，有望日后能快捷又有效地合成更多其他复杂化合物，包括一些重要的天然合成物和药物分子。 手性桥联多环结构，尤其是带有桥联七元环亚单元的结构，是一种复杂而又非常重要的分子结构，常见于自然界的天然合成物和一些有用的药物中，但过往要合成这种复杂的分子结构非常困难。 在现有的方法中，多功能偶极分子（例如 3-氧化吡喃叶立德分子）内 [5+2] 环加成是少数能够合成此类复杂分子又比较有效的方法。这次研究是催化对映选择性 II 型环加成首次成功合成分子，可说是在合成复杂天然合成物方面上的重大突破。 研究团队在催化不对称氧化吡喃𬭩叶立德的type II型[5+2]环加成反应中，要实现高对映选择性控制的同时，更成功克服了产生反Bredt规则的高张力双键的挑战。与过往的共价催化策略不同，这次研究是首次将非共价的手性酸催化策略应用到氧化吡喃𬭩叶立德的环加成反应中，为该类反应的不对称控制提供了新方向。值得一提的是，由研究团队的实验室所发展的SPHENOL骨架衍生的手性磷酸在该类环加成反应中表现出了优异的效果。手性磷酸具有双重作用，既作为决定速度的烯醇化过程的催化剂，又作为对映体选择性C-C键形成的手性催化剂。 透过这个崭新的催化方法，期望将能合成各种多功能的桥环结构，而且这些结构本身亦是关键中间体，有潜质能进一步再合成一些重要的天然合成物和药物分子。孙教授补充：「这个策略不但可以扩展到其他不对称环加成反应，更为复杂分子的快速合成和多样化提供了基础。」 这项研究已于2025年5月在《Nature Synthesis》期刊上发表。    

硼杂环化合物是重要的结构支架，近年在催化剂、合成化学、材料科学和药物开发等领域的应用日益广泛。然而，目前的研究主要集中在三元、五元及六元硼杂环上，对四元硼杂环的探索仍然非常有限。由香港科技大学（科大）化学系全杨健教授和林振阳教授领导的研究团队，与香港中文大学吕海荣教授合作，在发展高效的四元硼杂环合成方法上取得了突破性进展，令以往难以获得的硼杂环亦得以轻易合成，预期将能实现更多实际应用。 硼杂环化合物作为重要的结构基元，在药物化学与功能材料领域展现出独特的应用价值。其中，五元和六元硼杂环体系已在生物活性分子与光电材料中得到广泛应用。尽管四元硼杂环具有显著的环张力，预期能带来丰富的反应性，但由于缺乏高效且通用的合成方法，长久以来限制了对四元硼杂环性质和应用的研究。 此次研究发现了全新的硼杂环合成路径，其关键在于研究团队成功解锁了硼碳双自由基（BCDR）化学。通过光促进的能量转移催化策略形成碳硼双自由基中间体。这项研究的重要突破是首次在四元硼杂环中成功实现了稳定性和反应性的有效平衡，使以往难以获得的其他硼杂环得以轻易合成，这些硼杂环有望在硼药物和分子功能材料等领域获得应用。 全教授补充：“更重要的是，应力性硼杂环的反应与稳定性平衡的概念和策略，不仅促进了硼杂环合成砌块的发展，更将好奇心驱动的研究转向以应用为导向的研究，从而吸引更多来自不同领域的研究人员。” 这项研究已于2025年4月发表于《自然化学（Nature Chemistry）》期刊。论文第一作者是科大化学系博士后研究员王欣谋博士，博士生张沛琪则进行了 DFT 计算；论文共同通讯作者为全教授、林教授和吕教授。

香港科技大学（科大）化学系于2025年3月22日在其清水湾校园举办了 第三十一届香港化学研究生研究研讨会。自1994年创立以来，该研讨会一直是年度旗舰活动，汇聚了所有来自教资会资助院校的研究生、教授及行业合作伙伴，展示化学前沿研究成果，并促进学术与专业合作。   今年的研讨会全面回归实体模式，吸引了逾660名参与者，包括55位教职人员。活动特邀美国麻省理工学院知名化学家、《美国化学会志》副主编小罗伯特·J·吉利亚德教授(Robert J. Gilliard, Jr.) 作大会报告。他以《配体之关键：硼掺杂分子与发光材料的创新设计策略》为题，突出了无机和材料化学中的创新方法。吉利亚德教授荣获了多项殊荣，包括《化学与工程新闻》杰出 12 人学者奖、美国国家科学基金会职业奖、阿尔弗雷德·P·斯隆研究奖以及有机金属杰出作者奖。   研讨会旨在探讨研究生化学研究的最新进展，促进创新思想的交流，并加强学术合作。活动为研究生提供了与大会主讲人、教授及同行学者直接互动的宝贵机会，推动深度讨论与潜在合作。六位来自本地高校（科大、香港城市大学、香港中文大学、香港浸会大学、香港大学及香港理工大学）的学生代表分别就不同化学领域的创新研究做口头报告。其中，香港大学的姚躍良先生与香港中文大学的袁丁栋先生荣获最佳口头报告奖。此外，还展出了220余份海报，涵盖分析化学、生物化学、环境化学、无机化学、材料化学、有机化学及物理化学等领域，六位表现优异者获颁最佳海报奖。   值得一提的是，首届研讨会于31年前在科大校园举行。今年研讨会的一大亮点是邀请到1994年创始研讨会的两位主要组织者——中国科学院院士吴云东教授与任咏华教授出席。吴教授回顾了研讨会的初创历程与三十年发展变迁，其精彩分享吸引了满堂听众。作为这一化学研究生年度盛会的创始主办方，科大始终致力于推动化学研究并培育新一代化学家

香港科技大学（科大）物理系和化学系副教授潘鼎的课题组与数学系姚远教授合作，在超临界水中二氧化碳（CO₂）的复杂反应机制研究方面取得了重要发现。这些成果不仅对了解自然界和工程领域中二氧化碳矿化封存的分子机制有重要意义，对了解地球内部碳循环也同样重要，有助于为未来发展碳封存技术提供新的方向。研究结果已发表在《美国国家科学院院刊》*（PNAS）上。 二氧化碳在水中的溶解及其后续的水解反应是有效碳捕集和矿化储存的关键过程，对有助缓解全球变暖的碳封存技术意义重大。潘鼎教授领导的团队通过发展和应用第一性原理马尔可夫模型，揭示了在体相和纳米受限环境中二氧化碳与超临界水的反应机制。他们发现pyrocarbonate（C₂O₅²⁻）是纳米受限环境中稳定且重要的反应中间体，由于pyrocarbonate在水溶液中极易分解，无法稳定存在，故此前一直被忽视。这次pyrocarbonate的意外出现与受限溶液的超离子行为有关。此外，研究团队还发现碳酸化反应涉及沿瞬态水链的集体质子转移，这种转移在体相溶液中表现出协同行为，但在纳米受限条件下可逐步进行。此项研究展示了第一性原理马尔可夫模型在阐明水溶液中复杂反应动力学方面的巨大潜力。

裘槎基金会于12月6日举行裘槎基金会成立纪念日晚宴暨颁奖典礼，向来自香港城市大学、香港科技大学及香港大学的三位优秀学者颁发2025年「裘槎优秀科研者奖」，以表扬他们的卓越科研成就。颁奖典礼由杨紫芝教授主礼。  获奖名单如下﹕ 孙建伟教授 香港科技大学化学系教授 袁晓明教授 香港大学理学院数学系教授 张华教授 香港城市大学化学系胡晓明讲座教授（纳米材料）   得奖学者简介： 香港科技大学化学系孙建伟教授 孙建伟教授现为香港科技大学化学系教授，他于南京大学先后取得化学学士及硕士学位，再于芝加哥大学取得博士学位。 孙教授专注于有机合成领域，致力于研究非传统而可持续的方法来制造重要的有机分子，包括药物中间体等生物活性分子。他的研究强调「手性（chirality）」，这是一种重要的分子特性，化合物以不可重迭的镜像形式存在，从而影响其生物活性。他在「选择性手性合成（selective chiral synthesis）」方面提出了创新方法并且发明了新的催化剂进行精确的反应控制。孙教授的工作在促进药物开发、材料科学和化学物品可持续处理方面，具有重大潜力。 （请按此参阅孙建伟教授简历）   香港大学理学院数学系袁晓明教授 袁晓明教授现任香港大学数学系教授。他在南京大学取得学士和硕士学位, 随后在香港城市大学取得博士学位。

香港科技大学（科大）今天举行学位颁授典礼2024，科大副监督陈祖泽博士于典礼上向四位杰出领袖颁授荣誉博士，表扬他们的重大成就及其对社会的贡献。其他出席典礼的嘉宾包括科大校董会主席沈向洋教授、校长叶玉如教授及大学其他高级管理人员。获颁授荣誉博士学位的四位杰出人士分别为（按英文姓氏顺序排列）： NVIDIA创办人暨执行长黄仁勋博士 — 工程学荣誉博士 终身成就金狮奖得主梁朝伟先生 — 人文学荣誉博士 2013年诺贝尔化学奖得主迈克尔．莱维特教授 — 理学荣誉博士 菲尔兹奖得主大卫．曼福德教授 — 理学荣誉博士 科大校董会主席沈向洋教授赞扬四位荣誉博士的杰出成就，对社会有重大贡献。他表示：「今年四位荣誉博士堪称全球公民的典范，勉励我们要怀抱远大目光，砥砺前行。他们在各自的专业领域成就非凡，对社会作出无私奉献，充分展现对人类福祉的深远关怀。四位荣誉博士乃科大楷模，启发我们要在瞬息万变的人工智能新世代，勇于开拓智慧和知识的疆界。」 科大校长叶玉如教授亦赞扬四位荣誉博士的奉献精神、毅力和非凡成就，并于典礼上祝贺毕业生迈向人生重要的里程碑：「你们（毕业生）在科大日子的收获远胜于一纸学历。一路走来，你们已获得坚实的学术知识基础、多元技能、应对生活挑战的能力、以及珍贵的人脉和友谊等。以上种种将助你们开辟坦途，我祝愿同学们能秉持信念、乘风破浪，以自信迎接未来。」叶教授亦向毕业生分享科大立志筹建医学院的愿景，并已蓄势待发，致力培育符合未来需求的新一代医疗专才，加强本港医疗服务及推动生物医学创新，支持香港发展成为国际医疗创新枢纽。（致辞全文及片段）

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。」