新聞及香港科大故事

香港科技大學（科大）生命科學部副教授郭玉松教授領導的研究團隊在理解細胞如何管理蛋白質內部運輸的機制上取得重大突破。此運輸過程不僅對維持生命至關重要，還與多種遺傳性疾病關係密切。通過利用創新的囊泡蛋白質組學平台進行分析，研究團隊有系統地識別與兩種關鍵細胞運輸複合體AP-1和AP-4相關的新型運送蛋白及其關鍵輔助因子。該項研究成果已於國際知名期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表，研究團隊將創新的體外囊泡重組技術及定量質譜基質蛋白組學相結合，成功繪製出前所未見運送蛋白與調控因子的完整圖譜。分泌運輸路徑如同細胞的「郵政服務」，確保蛋白質能夠準確地送到正確的目的地，以維持細胞的正常功能。這個系統一旦出現錯誤，便可能導致嚴重的生理缺陷。郭教授表示：「長久以來，科學界一直致力於全面繪製適配複合體如AP-1及AP-4的運送蛋白組，這些複合體的功能失常與MEDNIK綜合症、X染色體相關智力障礙及AP-4缺陷綜合症等嚴重遺傳疾病有直接關係。」郭教授進一步解釋：「我們的研究透過在體外重構運輸過程，並應用定量蛋白組學，開闢了全新的研究領域。這方法讓我們能夠直接識別出需要依賴AP-1或AP-4將其包裝到囊泡中的蛋白質，從分散和零碎的認知轉向對其運輸全貌的整體性掌握。這揭示了新的客戶蛋白，以及AP-4所依賴的、意想不到的細胞機制。」該團隊的創新方法將體外囊泡重組與定量質譜分析技術相結合，讓研究人員能夠在受控的環境中建立運輸囊泡，並對其蛋白質組成進行全面分析。此項研究與香港理工大學姚鍾平教授團隊合作完成。透過此方法，研究人員識別出依賴AP-1或AP-4運輸的特定運送蛋白，這些蛋白從細胞內的中央分選樞紐——高爾基體的反面網絡運輸。他們確認，蛋白質CAB45為依賴AP-1的貨物，而ATRAP（一種I型血管緊張素II受體相關蛋白）則是AP-4的一種新型貨物。

由香港科技大學（科大）海洋科學系講座教授錢培元教授領導的研究團隊和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）及中國水產科學研究院黃海水產研究所展開合作，在揭示深海黑珊瑚（Bathypathes pseudoalternata）與其共生菌的適應機制方面取得重大突破。研究成果已於國際權威期刊《 Cell Host & Microbe》發表。研究首次針對這種深海黑珊瑚進行從基因組到功能層面的全面分析，深入剖析其如何透過營養互補、代謝合作、抗氧化防禦、病毒抵禦與免疫穩態，在極端環境中存活。研究更提出一個嶄新的概念模型，顯示深海珊瑚維持一套簡約、高效且功能互補的共生系統，為探索深海生物功能基因資源提供重要的參考。為探究深海珊瑚如何維持高度簡化卻高效的共生體系，研究團隊開發了一套綜合分析框架，涵蓋宿主基因組、共生菌群落結構、共生菌基因組、空間分佈及轉錄組功能。透過多層次整合方法，研究團隊系統性地分析了深海黑珊瑚的共生穩定性、營養互補和免疫調控機制。團隊成功組裝出一套由16條染色體構成的高品質染色體級基因組。基因家族分析顯示，與營養攝取、內吞與溶酶體功能及免疫反應相關的代謝途徑顯著增加，反映珊瑚在營養匱乏的深海環境中，透過強化物質吸收和細胞消化能力而生存。此外，該基因組缺乏多種氨基酸和部分維生素的完整合成途徑，這從遺傳層面證實珊瑚必須依賴共生菌提供所需的營養素。

香港科技大學（科大）學者領導的研究團隊發現，北極海冰的融化速度自2012年起放緩，由以往每十年融化11.3%急劇下降至每十年0.4%，其主因與北大西洋濤動（North Atlantic Oscillation, 下稱NAO）的氣壓形勢變化轉為正位相有關，北極區冷空氣因而受限制在北極圈內。然而，NAO正位相將在2030-2040年間達至頂峰，其後料進入負位相周期，北極海冰將進入新一輪加速融化階段。若溫室氣體排放量持續高企，有可能會在未來數十年內引發一系列嚴重的氣候和環境危機。該項研究由科大土木及環境工程學系講座教授、「傑出創科學人」蘇慧教授、新興跨學科領域學部副教授翟成興教授及土木及環境工程學系博士後研究員王岑博士領導，以Recent slowing of Arctic sea ice melt tied to multidecadal NAO variability為題，已於《自然通訊》期刊上發表。科大團隊觀察到北極海冰融化速度放緩，遂運用多組北極海冰密集度[Arctic sea ice concentration (SIC)]數據作對比，成功揭示出近數十年來的變化。結果顯示，北極海冰密集度自1970年代開始下降，其融化速度更於1990年代起明顯加劇，並於2012年9月達至歷史新低。同時，全球在2014年起十年錄得破紀錄以來的高溫，惟北極海冰融化速度卻大幅放緩，北極海冰在1996年至2011年間的融化速度為每十年11.3%，但在2012年之後，速度卻大幅放緩至每十年僅0.4%。

香港科技大學（科大）與南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）合作推出全球首個深海組學數據庫（https://DeepOceanOmics.org/）。作為同類中規模最大的平台，數據庫一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據，並提供個人化分析工具，支持跨物種比較與演化研究。平台旨在善用深海生物資源、加深科學界對深海生物多樣性及生態系統的理解，從而推動極端環境生物適應機制的全球研究與應用。深海，即海面以下逾1,000 米深的區域，是地球上最龐大且極少被探索的生態系統之一，其生物多樣性在高壓、缺氧、黑暗、低溫及營養匱乏等極端環境下孕育而成。雖然近年研發的高通量測序技術已有助取得大量深海物種的多組學數據，揭示它們在基因、代謝和共生機制等方面的獨特適應性，但科學家缺乏統整資源、標準化數據及專用分析工具，阻礙了這些多組學數據的有效整合與探索。為填補這關鍵的缺口，由科大海洋科學系講座教授錢培元教授、助理教授吳龍君教授及博士後研究員佘加傑博士領導的研究團隊，人工收集並整合了68種深海動物的多組學數據，包含72個基因組、950個轉錄組、1,112個巨集基因組及15個單細胞轉錄組。數據庫涵蓋來自冷泉、熱液噴口及海山等深海棲息地的七大門類物種，包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物，並結集了1,413份化石紀錄，支援深海生物環境適應策略的演化分析，成為目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台。

可編程光子學利用光傳送訊號，能達到比電子學更快、更節能的運算。然而，現有片上功率監測器的性能不足，令可編程光子系統的發展受限。香港科技大學（科大）工學院研究團隊成功開發一種注入鍺離子的硅波導光電二極管，這種新型光探測器具備高響應度、超低光學損耗及低暗電流的特點，能大大提高片上功率監測器的效能，為節能、超靈敏生物感測系統提供關鍵硬件，以促進可編程光子學的實際應用。研究成果已於國際期刊《先進光子學》發表。可編程光子學器件利用光來進行複雜運算，是光子學研究的關鍵領域。有別於使用電子傳送訊號的傳統電子裝置，可編程光子系統使用光子，具有處理速度更快、頻寬和能源效率更高的優勢，使可編程光子學可應用於對運算要求較高的實時深度學習、數據密集型計算等。片上功率監測器是構建可編程光子網絡不可或缺的核心組件，其性能高低直接決定了系統的自適應調整精度、穩定性和整體效能。然而，現有功率監測器的設計存在許多限制，包括需要保持極低光學吸收損耗，以避免對傳輸中光訊號造成顯著衰減，亦需要高響應度來確保對微弱光功率的檢測靈敏度，以及保持低暗電流和低功耗。為應對這些挑戰，由科大電子及計算機工程學系系主任及教授潘永安及博士生牛玥帶領的團隊，開發出一種注入鍺離子的硅波導光電二極管，解決了片上功率監測器無法兼顧高響應度和低損耗的難題。波導光電二極管是一種小型光探測器，可直接整合用於傳輸光訊號的光波導中。波導光電二極管將在波導中傳輸的一小部分光，轉換為電訊號，以便傳統電子設備進行測量。注入鍺離子有助增強轉換效率，原理是透過離子轟擊在光電二極管的硅結構內部引入可控的缺陷，令其可吸收比純硅吸收範圍更低的光子，使光電二極管能夠偵測波長範圍寬度更廣的光。

香港科技大學（科大）去年通過遴選，獲中國國家航天局委任牽頭「嫦娥八號」國際合作項目——月面多功能操作機械人暨移動充電站（名為「香港操作機械人」）。該項目將匯聚海內外航天領域的學者與專家，共同研製配備移動充電設備、能執行靈巧操作的多功能月面操作機械人，旨在為國家月球探索任務作出重要貢獻。為支持這一國際合作項目，香港特別行政區政府已在InnoHK科研平台上成立「香港太空機械人與能源中心」，由科大主導，負責推動跨院校與跨地域合作。科大「香港操作機械人」將與本地、內地及海外多所大學及航天科研機構共同研發，致力於推動航天技術全生命週期——從概念設計、研發、製造到測試與系統集成的前沿創新。作為國家探月工程第四期任務的一部分，「嫦娥八號」探測器計劃於2029年前後發射，國家將來在月面上建設國際月球科研站。屆時，「嫦娥八號」將着陸於月球南極，並攜帶包括「香港操作機械人」在內的國際月面機械人科考家族，執行科學探測任務。該款由科大跨學科團隊研發的機器人，凝聚了頂尖跨學科團隊的前沿科技精髓，將在國家重大航天任務中承擔關鍵角色，以其卓越的自主功能及精確度，在適應月球極端環境方面發揮極致的作用。科大副校長（研究及發展）鄭光廷教授表示：「中國航天事業發展迅速，在深空探索領域的成就舉世矚目。香港憑藉『背靠祖國、聯通世界』的獨特優勢，結合雄厚的科研實力，正積極融入國家航天發展大局。科大通過參與國家『嫦娥八號』探月任務，以及承擔創新及科技支援計劃下『特別徵集（航天科技）』資助的『從中國空間站監測溫室氣體排放點源』研究項目，為國家航天事業的國際化進程提供助力。科大充分發揮在人工智能、機械人、材料科學及熱控工程等領域的科研優勢，全力推動航天科技成果的轉化與應用。此舉不僅能提升香港在航天科技領域的國際競爭力、創造顯著經濟效益，更將進一步鞏固香港作為國際創新科技中心的地位。」

由香港科技大學（科大）帶領的國際科研團隊發表重要氣候研究，預警在全球溫室氣體排放持續高企的情況下，北半球夏季季候風地區將從2064年起經歷極端天氣事件。亞洲及更廣泛的熱帶地區將出現頻繁的「降水驟變」（precipitation whiplash）極端天氣現象，即每隔30至90天，極端暴雨及乾旱便會交替出現，進而引發氣候突變，對糧食生產、水資源管理及潔淨能源供應造成災難性影響。這項突破性研究以《未來北半球夏季季節內振盪現象將加劇全球次季節氣候驟變》為題，已於權威期刊《科學進展》上發表，由科大潘樂陶氣候變化與可持續發展研究中心主任、土木及環境工程學系副教授陸萌茜教授及土木及環境工程學系博士後研究員鄭達勳博士領導，合作團隊包括夏威夷大學、中山大學及南京信息工程大學的科研人員。該研究基於第六階段耦合模式比較計劃（CMIP6）的28個全球氣候模式，運用前沿全球氣候模型對北半球夏季季節內振盪現象（Boreal Summer Intraseasonal Oscillation，BSISO）的變化規律進行預測。BSISO作為主導夏季熱帶地區30至90天尺度上最主要的季節內變率模態，由此形成的降水增加及抑制交替帶對亞洲夏季季候風區域產生重要影響。通過採用非監督式集群分析K平均演算法（K-means Clustering）去處理大規模數據集，研究成功劃分出三種BSISO傳播模式，包括經典的東北向、北極向及東方向移動模式。

獲國家科技部正式批准、由香港科技大學（科大）與香港理工大學（理大）共建的「沿海城市氣候韌性全國重點實驗室」（實驗室）今日舉行成立儀式。實驗室致力推動香港、國家及全球沿海城市提升基礎設施韌性，強化氣候風險預警與應急能力，並推動可持續發展，應對氣候變化帶來的挑戰。大會並一連兩日舉辦國際研討會，匯聚全球頂尖專家和學者，共同探討如何加強全球沿海城市的氣候韌性。活動於理大唯港薈舉行，由科大校長葉玉如教授、理大校長滕錦光教授、科大副校長（大學拓展）、實驗室主任及中電控股可持續發展學教授吳宏偉教授、理大常務及學務副校長黃永德教授、理大建設及環境學院院長、實驗室主任及潘樂陶韌性基礎設施研究院院長李向東教授，以及實驗室學術委員會主席岳清瑞教授主禮。葉玉如教授表示：「我們衷心感謝中央政府與香港特別行政區政府高瞻遠矚、堅定不移的支持，促成這所開創性的『沿海城市氣候韌性國家重點實驗室』正式成立。這項重要合作充分展現香港匯聚頂尖學府的科研力量，共同應對當前全球最迫切的挑戰。此實驗室不僅是一項科研佈局，更是國家層面的戰略舉措。實驗室將聚焦城市防災與基建韌性等前沿領域，透過開拓創新方案，進一步鞏固香港作為國際創新科技樞紐的地位，助力國家在科學發展與可持續道路上，穩步向前、扎實邁進。」滕錦光教授表示：「『沿海城市氣候韌性全國重點實驗室』的成立，既深度契合《國家適應氣候變化戰略2035》的總體佈局，也回應香港特別行政區政府對氣候韌性城市發展的重視，意義深遠。這不僅印證了國家對科技自立自強、追求科學卓越與推動可持續發展的堅定追求，更充分彰顯了香港世界級大學優勢互補的協同效應，透過戰略性合作推動國家創新和全球科學進步。理大衷心感謝中央政府與特區政府的遠見卓識和鼎力支持，未來將持續把科研成果轉化為具影響力的解決方案，全力把實驗室打造成為韌性城市建設的『核心引擎』，為社會安全、城市韌性與可持續發展提供有力支撐。」