新聞及香港科大故事

香港科技大學（科大）與香港特別行政區政府合作開展一個為期三年的開創性跨領域研究，從海、陸、空三方面監測空氣質素，為本港以及大灣區臭氧的形成和傳送路徑提供更深入的理解。 環境局局長黃錦星先生(右六)、科大校長史維教授(右五)、科大環境及可持續發展部副教授寧治(右四)及其他來自環保署和飛行服務隊等團隊成員。 是次合作為大型科研計劃「大灣區光化學臭氧污染及區域和跨區域傳輸特徵研究」的一部分。該計劃由廣東省政府、香港特區政府和澳門特區政府聯合推出，旨在研究臭氧對整個區域所造成的空氣質素問題。 空氣污染乃世界上最大的環境健康威脅，每年導致全球700萬人早逝1。香港政府環境保護署(環保署) 今年推出「香港清新空氣藍圖2035」，以進一步改善本港和區內的空氣質素，並協助本港於2050年達至碳中和。儘管當局近年在控制影響健康的空氣污染物﹕例如懸浮粒子、二氧化硫及二氧化氮方面取得重大進展，但構成光化學煙霧的主要成分臭氧濃度卻依然呈上升趨勢。

香港科技大學(科大)及香港理工大學(理大)研究人員開發了體外囊泡重組實驗，並通過結合該實驗途徑及定量質譜分析，發現了囊泡中受特定因子調控被裝入囊泡的特定貨物蛋白，和介導囊泡運輸的新的調控蛋白。該研究成果及實驗途徑，為進一步揭示分泌途徑相關的分子機制提供了重要的新工具。 真核細胞的分泌轉運途徑是一個非常重要的過程。人體內的很多生長因子，荷爾蒙以及其他重要的因子都是通過分泌轉運途徑從細胞中分泌出來，從而履行它們的生理功能。另外很多新合成的蛋白必須通過分泌轉運途徑以被運輸到特定的亞細胞目標位點才能行使其功能。在分泌轉運途徑中承載貨物蛋白的運輸工具是運輸囊泡。就像日常生活中的物流及運輸服務，貨物蛋白是否能夠被運輸到正確的靶向位點，關鍵在於這些貨物蛋白是否被準確分選到特定的運輸囊泡中。若貨物蛋白分選功能缺失，會導致細胞極性建立、免疫功能以及其他生理功能缺陷。 在分泌途徑中,調控蛋白質分選的關鍵參與者包括Arf家族蛋白和貨物適配蛋白（cargo adaptor）。 Arf家族蛋白有20多個成員並且分別定位在特定的亞細胞位點。它們在結合GDP的不活躍狀態和結合GTP的活躍狀態之間循環。結合GTP的Arf 蛋白將胞質中各種貨物適配蛋白招募到細胞膜或特定細胞器的膜上，一旦被招募到膜上，這些貨物適配蛋白就會識別貨物蛋白上的分選信號序列，將貨物蛋白包裝進入囊泡，實現蛋白質的分選。 儘管我們了解了貨物分選的基本步驟原理，但受特定Arf家族成員或特定的貨物適配蛋白調控的貨物蛋白譜在很大程度上仍未得到充分研究。另外，我們也需要系統的實驗途徑以發掘及鑑定被特定的Arf蛋白招募到膜上的胞質蛋白。 在本項研究中，科大生命科學部副教授郭玉松的團隊利用體外囊泡重組實驗重構了將貨物蛋白包裝進囊泡的過程，並且通過生化的方法分離了富集貨物蛋白的囊泡。他們與理大姚鐘平教授的研究團隊合作，通過定量質譜分析分離的囊泡的蛋白質組學。該研究進一步系統地發現了依賴於GTP和囊泡膜結合的胞質蛋白，其中的一個重要胞質蛋白FAM84B與貨物適配蛋白相互作用，並調節跨膜貨物蛋白的運輸。此外，該研究通過體外囊泡重組實驗發現了依賴於GTP水解包裝進囊泡的多個新型貨物蛋白。

香港科技大學（科大）電子與計算機工程學系陳敬教授帶領其團隊，爲方興未艾的氮化鎵（GaN）基電子學研究引入重要的新成員——互補型邏輯電路。相關技術的成功實現大幅拓展了相關研究領域的疆界，有望使氮化鎵基電子器件及相關集成電路的功能與性能得到進一步提升，從而更具競爭力。 氮化鎵基電子器件已歷逾25年的研發，近年來亦開啓了快速商業化的進程，並現身於如5G無線通信基站、移動設備的小型快速充電器、激光雷達等應用場景。在不久的將來，能夠提供極高效率與功率密度的基於氮化鎵的功率轉換、電源管理系統有望被應用於諸多湧現中的新型應用，如數據中心、無人駕駛、電動汽車、無人機、機器人等。所有這些應用既相當耗電，又需要供電模塊盡可能緊湊，這恰是氮化鎵基功率電子產品相對於傳統矽基半導體產品的優勢所在。爲了充分發掘氮化鎵的潛能，獲得更爲智能、穩定、可靠的電源系統，學界與業界在過去十餘年間一直在尋找、開發合適的技術平台以實現功率開關和各個外圍功能模塊的高度集成。其中，邏輯電路在爲外圍電路中廣泛存在，並扮演重要角色。 佔據當今半導體產業的統治地位矽基微電子與集成電路的經驗表明，互補型邏輯電路是製備大規模集成電路的最優拓撲。「互補（C）」，意味著電路由兩種具有相反控制邏輯的晶體管組成，一類擁有n型導電溝道，另一類則是p型溝道。因爲主流矽基互補型電路中的晶體管柵極爲金屬（M）-氧化物（O）-半導體（S）結構，所以更廣爲人知的名稱是「CMOS」。這樣的拓撲可以帶來諸多好處，其中最引人注目的是它極低的靜態功耗。因爲控制邏輯相反，所以在任何一個邏輯狀態下，總有一類器件處於關斷狀態，從而有效阻斷電流、顯著降低功耗。然而，由於高性能p溝道氮化鎵晶體管不易獲得，與n溝道器件的集成亦困難重重，基於氮化鎵的互補型邏輯電路的研發進展緩慢。

一種新型全腦基因編輯技術有潛力發展成爲阿爾茨海默症的新型長效治療手段。

香港科技大學研究團隊成功解開深海管蟲基因組所蘊含的秘密，為創新的生物學應用奠下基礎。

由香港科技大學（科大）領導的一支國際研究團隊研，成功利用中國人群患者數據，研發出首個簡單而可靠的血液檢測方法，能及早篩查並識別阿爾茲海默症（AD）患者，準確率逾 96%。目前醫生對於 AD 患者的診斷主要依靠對患者認知能力的測試，至於就 AD 病情的病理評估，最常使用的醫療程序是以腦部成像和腰椎刺穿術來偵測由 AD 引起的大腦病變。但有關方法費用昂貴、具侵入性，亦未有於世界各地獲廣泛應用。現在，由科大副校長(研究及發展)葉玉如教授領導的研究團隊，從 429 種與 AD 相關的血漿蛋白中，識別出 19 種具有 AD 患病特徵的血漿蛋白生物標誌物組群。團隊根據這組標誌物，設計了一套評分系統，可將 AD 患者自健康人群中區分出來，其準確率超過 96%。該系統還能辨別 AD 早、中及晚期三個階段，可用作監測患者的病情發展。身兼科大晨興生命科學教授及分子神經科學國家重點實驗室主任的葉教授表示：「基於先進的超靈敏血液蛋白檢測技術，我們成功開發了這套簡單、無創而精準的 AD 診斷方法，將為AD的大規模篩查及分期診斷提供重大助力。」這項研究由科大與倫敦大學學院研究團隊，以及來自包括威爾士親王醫院和伊利沙伯醫院等本地醫院的臨床醫生合作進行。團隊利用尖端的超靈敏高通量鄰近延伸分析技術（PEA），從香港 AD 患者所收集的血漿樣本當中，檢測了逾 1,000 種蛋白質的水平變化情況，從而取得是次研究成果。這項令人振奮的發現令高效的AD血液檢測技術得以誕生，並為開創新型 AD 治療方法打下基礎。作為迄今為止就 AD 患者血液蛋白方面最全面的研究，有關結果近日被國際權威科學期刊 Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association 刊載，並在不同 AD 研究和學術交流平台，包括 Alzforum，獲得熱烈的關注和討論。據統計，全球罹患AD的人口數目已超過 5,000 萬。患者會喪失腦細胞，並岀現一系列腦功能及認知功能障礙，包括喪失記憶，以及出現行動、推理和判斷能力受損等症狀。然而，儘管 AD 早在症狀出現前至少 10-20 年已對患者大腦產生顯著影響，患者卻往往只在記憶出現問題時，才會尋求醫生診治。

香港科技大學（科大）及北京天壇醫院的研究團隊近日發現一個新的突變基因，可導致一種名為「腦海綿狀血管瘤」（Cerebral Cavernous Malformation, CCM）的腦血管病變。目前全球約有一千至三千萬的人士患有此症。雖然科學家已知CCM1、CCM2及CCM3是引致CCM的三個突變基因，但三個基因主要影響有家族遺傳性的CCM病患，而他們只佔所有CCM個案的百分之二十。餘下的百分之八十非家族遺傳個案，至今成因仍然不明。如今，由生命科學部兼化學及生物工程學系助理教授王吉光以及北京天壇醫院曹勇教授帶領的研究團隊，分析了113名CCM患者的基因組數據後，發現於四種CCM患者當中，幾乎所有於腦血管中長有爆谷形狀腫瘤，亦即四種CCM患者中屬最為普遍的二型1的患者，均出現一個名為「MAP3K3 c.1323C>G」基因突變。現時，磁力共振成像（MRI）是一種醫生常用於診斷CCM的「非入侵性」方法。然而，MRI只能讓醫生知道血管瘤的大小及類別；至於是哪一個基因突變導致CCM，醫生一般則只能透過手術以及化驗得知。不過，科大研究團隊設計了一個電腦程式，可以評估MRI 影像所顯示的血管瘤與MAP3K3 c.1323C>G基因突變關係的概然率。因此，病人毋須「開刀」便得知是否存在MAP3K3 c.1323C>G基因突變，不但能減低施手術可能帶來的腦出血或腦神經功能缺損等風險，亦可令病者及早展開更針對性的治療。科大王教授表示﹕「研究除了為CCM的基因圖譜開闢新方向，也為MAP3K3 c.1323C>G基因突變與CCM二型患者的關聯性帶來線索。團隊設計的電腦程式，又稱決策樹模型（decision tree model），為實現CCM基因的非入侵性診斷邁進一步。我們希望有關發現可以有助找出治療CCM的新靶標，促進藥物發展，在不久的將來惠及病人。」研究成果已在科學期刊《The American Journal of Human Genetics》發表。 

A group of researchers at the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) has uncovered the mechanism of how DNA is being melted to start bacterial gene transcription and how one class of antibiotics inhibits this process – an important way in killing bacteria. This discovery provides useful insight on the development of new antibiotics for bacteria that is antimicrobial resistance.