新聞及香港科大故事

由香港科技大學（科大）化學系孫建偉教授和林振陽教授領導的研究團隊，成功發現催化對映選擇性II 型[5+2]環加成反應，並就合成手性橋聯多環結構的挑戰提供了應對方案，尤其是那些帶有橋聯七元環亞單元的複雜分子結構。這種嶄新的方法使用了3-氧化吡喃葉立德分子，能控制合成分子的形狀，有望日後能快捷又有效地合成更多其他複雜化合物，包括一些重要的天然合成物和藥物分子。 手性橋聯多環結構，尤其是帶有橋聯七元環亞單元的結構，是一種複雜而又非常重要的分子結構，常見於自然界的天然合成物和一些有用的藥物中，但過往要合成這種複雜的分子結構非常困難。 在現有的方法中，多功能偶極分子（例如 3-氧化吡喃葉立德分子）內 [5+2] 環加成是少數能夠合成此類複雜分子又比較有效的方法。這次研究是催化對映選擇性 II 型環加成首次成功合成分子，可說是在合成複雜天然合成物方面上的重大突破。 研究團隊在催化不對稱氧化吡喃鎓葉立德的type II型[5+2]環加成反應中，要實現高對映選擇性控制的同時，更成功克服了產生反Bredt規則的高張力雙鍵的挑戰。與過往的共價催化策略不同，這次研究是首次將非共價的手性酸催化策略應用到氧化吡喃鎓葉立德的環加成反應中，為該類反應的不對稱控制提供了新方向。值得一提的是，由研究團隊的實驗室所發展的SPHENOL骨架衍生的手性磷酸在該類環加成反應中表現出了優異的效果。手性磷酸具有雙重作用，既作為決定速度的烯醇化過程的催化劑，又作為對映體選擇性C-C鍵形成的手性催化劑。 透過這個嶄新的催化方法，期望將能合成各種多功能的橋環結構，而且這些結構本身亦是關鍵中間體，有潛質能進一步再合成一些重要的天然合成物和藥物分子。孫教授補充：「這個策略不但可以擴展到其他不對稱環加成反應，更為複雜分子的快速合成和多樣化提供了基礎。」 這項研究已於2025年5月在《Nature Synthesis》期刊上發表。    

硼雜環化合物是重要的結構支架，近年在催化劑、合成化學、材料科學和藥物開發等領域的應用日益廣泛。然而，目前的研究主要集中在三元、五元及六元硼雜環上，對四元硼雜環的探索仍然非常有限。由香港科技大學（科大）化學系全楊健教授和林振陽教授領導的研究團隊，與香港中文大學呂海榮教授合作，在發展高效的四元硼雜環合成方法上取得了突破性進展，令以往難以獲得的硼雜環亦得以輕易合成，預期將能實現更多實際應用。 硼雜環化合物作為重要的結構基元，在藥物化學與功能材料領域展現出獨特的應用價值。其中，五元和六元硼雜環體系已在生物活性分子與光電材料中得到廣泛應用。儘管四元硼雜環具有顯著的環張力，預期能帶來豐富的反應性，但由於缺乏高效且通用的合成方法，長久以來限制了對四元硼雜環性質和應用的研究。 此次研究發現了全新的硼雜環合成路徑，其關鍵在於研究團隊成功解鎖了硼碳雙自由基（BCDR）化學。通過光促進的能量轉移催化策略形成碳硼雙自由基中間體。這項研究的重要突破是首次在四元硼雜環中成功實現了穩定性和反應性的有效平衡，使以往難以獲得的其他硼雜環得以輕易合成，這些硼雜環有望在硼藥物和分子功能材料等領域獲得應用。 全教授補充：「更重要的是，應力性硼雜環的反應與穩定性平衡的概念和策略，不僅促進了硼雜環合成砌塊的發展，更將好奇心驅動的研究轉向以應用為導向的研究，從而吸引更多來自不同領域的研究人員。」 這項研究已於2025年4月發表於《自然化學（Nature Chemistry）》期刊。論文第一作者是科大化學系博士後研究員王欣謀博士，博士生張沛琪則進行了 DFT 計算；論文共同通訊作者為全教授、林教授和呂教授。

香港科技大學（科大）化學系於2025年3月22日在其清水灣校園舉辦了 第三十一屆香港化學研究生研究研討會。自1994年創立以來，該研討會一直是年度旗艦活動，匯聚了所有來自教資會資助院校的研究生、教授及產業合作夥伴，展示化學前沿研究成果，並促進學術與專業合作。   今年的研討會全面回歸實體模式，吸引了逾660名參與者，包括55位教職人員。活動特邀美國麻省理工學院知名化學家、《美國化學會誌》副主編小羅伯特‧J‧吉利亞德教授(Robert J. Gilliard, Jr.) 作大會報告。他以《配體之關鍵：硼摻雜分子與發光材料的創新設計策略》為題，突顯了無機與材料化學中的創新方法。吉利亞德教授榮獲了多項殊榮，包括《化學與工程新聞》傑出 12 人學者獎、美國國家科學基金會職業獎、阿爾弗雷德·P·斯隆研究獎以及有機金屬傑出作者獎。   研討會旨在探討研究生化學研究的最新進展，促進創新想法的交流，並加強學術合作。活動為研究生提供了與大會主講人、教授及同儕學者直接互動的寶貴機會，推動深度討論與潛在合作。六位來自本地大學（科大、香港城市大學、香港中文大學、香港浸信會大學、香港大學及香港理工大學）的學生代表分別就不同化學領域的創新研究做口頭報告。其中，香港大學的姚躍良先生與香港中文大學的袁丁棟先生榮獲最佳口頭報告獎。此外，還展出了220餘份海報，涵蓋分析化學、生物化學、環境化學、無機化學、材料化學、有機化學及物理化學等領域，六位表現優異者獲頒最佳海報獎。   值得一提的是，首屆研討會於31年前在科大校園舉行。今年研討會的一大亮點是邀請到1994年創始研討會的兩位主要組織者—中國科學院院士吳雲東教授與任詠華教授—出席。吳教授回顧了研討會的初創歷程與三十年發展變遷，其精彩分享吸引了滿堂聽眾。作為這項化學研究生年度盛會的創始主辦方，科大始終致力於推動化學研究並培育新一代化學家。

由香港科技大學（科大）物理系和化學系副教授潘鼎帶領的研究團隊，與數學系姚遠教授合作，在超臨界水中二氧化碳（CO₂）的複雜反應機制研究方面取得了重要發現。這些成果不僅對了解自然界和工程領域中二氧化碳礦化封存的分子機制有重大意義，對了解地球內部碳循環也同樣重要，有助為未來發展碳封存技術提供新方向。研究結果已發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）*上。 二氧化碳在水中的溶解及其後續的水解反應是有效碳捕集和礦化儲存的關鍵過程，對有助緩解全球變暖的碳封存技術意義重大。潘鼎教授領導的團隊通過發展和應用第一性原理馬可夫模型，揭示了在體相和納米受限環境中二氧化碳與超臨界水的反應機制。他們發現pyrocarbonate（C₂O₅²⁻）是納米受限環境中穩定且重要的反應中間體，由於pyrocarbonate在水溶液中極易分解，無法穩定存在，故之前一直被忽視， 這次pyrocarbonate的意外出現與受限溶液的超離子行為有關。 此外，研究團隊還發現，碳酸化反應涉及沿瞬態水鏈的集體質子轉移，這種轉移在體相溶液中表現出協同行為，但在納米受限條件下可逐步進行。此項研究展示了第一性原理馬可夫模型在闡明水溶液中複雜反應動力學方面的巨大潛力。

裘槎基金會於12月6日舉行裘槎基金會成立紀念日晚宴暨頒獎典禮，向來自香港城市大學、香港科技大學及香港大學的三位優秀學者頒發2025年「裘槎優秀科研者獎」，以表揚他們的卓越科研成就。頒獎典禮由楊紫芝教授主禮。  獲獎名單如下﹕ 孫建偉教授 香港科技大學化學系教授 袁曉明教授 香港大學理學院數學系教授 張華教授 香港城市大學化學系胡曉明講座教授（納米材料）   得獎學者簡介： 香港科技大學化學系孫建偉教授 孫建偉教授現為香港科技大學化學系教授，他於南京大學先後取得化學學士及碩士學位，再於芝加哥大學取得博士學位。 孫教授專注於有機合成領域，致力於研究非傳統而可持續的方法來製造重要的有機分子，包括藥物中間體等生物活性分子。他的研究強調「手性（chirality）」，這是一種重要的分子特性，化合物以不可重疊的鏡像形式存在，從而影響其生物活性。他在「選擇性手性合成（selective chiral synthesis）」方面提出了創新方法並且發明了新的催化劑進行精確的反應控制。孫教授的工作在促進藥物開發、材料科學和化學物品可持續處理方面，具有重大潛力。 （請按此參閱孫建偉教授簡歷）   香港大學理學院數學系袁曉明教授 袁曉明教授現任香港大學數學系教授。他在南京大學取得學士和碩士學位, 隨後在香港城市大學取得博士學位。

香港科技大學（科大）今天舉行學位頒授典禮2024，科大副監督陳祖澤博士於典禮上向四位傑出領袖頒授榮譽博士，表揚他們的重大成就及其對社會的貢獻。其他出席典禮的嘉賓包括科大校董會主席沈向洋教授、校長葉玉如教授及大學其他高級管理人員。獲頒授榮譽博士學位的四位傑出人士分別為（按英文姓氏順序排列）： NVIDIA創辦人暨執行長黃仁勳博士 — 工程學榮譽博士 終身成就金獅獎得主梁朝偉先生 — 人文學榮譽博士 2013年諾貝爾化學獎得主邁克爾．萊維特教授 — 理學榮譽博士 菲爾茲獎得主大衛．曼福德教授 — 理學榮譽博士 科大校董會主席沈向洋教授讚揚四位榮譽博士的傑出成就，對社會有重大貢獻。他表示：「今年四位榮譽博士堪稱全球公民的典範，勉勵我們要懷抱遠大目光，砥礪前行。他們在各自的專業領域成就非凡，對社會作出無私奉獻，充分展現對人類福祉的深遠關懷。四位榮譽博士乃科大楷模，啟發我們要在瞬息萬變的人工智能新世代，勇於開拓智慧和知識的疆界。」 科大校長葉玉如教授亦讚揚四位榮譽博士的奉獻精神、毅力和非凡成就，並於典禮上祝賀畢業生邁向人生重要的里程碑：「你們（畢業生）在科大日子的收穫遠勝於一紙學歷。一路走來，你們已獲得堅實的學術知識基礎、多元技能、應對生活挑戰的能力、以及珍貴的人脈和友誼等。以上種種將助你們開闢坦途，我祝願同學們能秉持信念、乘風破浪，以自信迎接未來。」葉教授亦向畢業生分享科大立志籌建醫學院的願景，並已蓄勢待發，致力培育符合未來需求的新一代醫療專才，加強本港醫療服務及推動生物醫學創新，支持香港發展成為國際醫療創新樞紐。(致辭全文及片段)

香港科技大學（科大）今天起一連三日於大學的逸夫演藝中心舉辦「分子前沿研討會」(Molecular Frontiers Symposium)，邀得多位國際知名科學家，包括四名諾貝爾獎得主出席演講，為一眾頂尖學者及年輕新一代，提供多元化思想領袖平台，促進交流與聯繫。 來自世界各地近40名國際頂尖分子科學家，包括諾貝爾獎得主斯特凡‧赫爾 (Stefan HELL) 教授、蒂姆‧亨特 (Tim HUNT) 爵士、卡爾‧巴里‧夏普利斯 (K. Barry SHARPLESS) 教授和格雷戈里‧溫特 (Gregory WINTER) 爵士，將於大中華區首屆題為「科學新知的前沿」的研討會上，就基因編輯、螢光顯微鏡及蛋白質工程等議題，分享真知灼見及相關領域的最新發展。 研討會錄得逾1,500名報名參與嘉賓，當中包括數百名來自香港和其他大灣區城市的學生，以及生物科技與生物醫學範疇的專家和業界代表等。在研討會的答問環節上，與會同學向現場的頂尖講者踴躍提問，了解他們於研究路上所面對的得與失。各講者分享他們的獨到見解和心得，為有志投身科研創新的學生帶來啟發。 活動主辦方分子前沿基金會（Molecular Frontiers Foundation）創會主席Bengt NORDEN 教授表示：「分子前沿研討會旨在激發下一代對科學的熱情，推動分子科學的創新研究，並促進頂尖科學家與大眾之間具意義的互動。我們很高興是次盛會首次在香港舉行。香港是一個充滿活力的國際教育樞紐，擁有五所位列全球百強的大學，而科大是當中一所致力於創新與研究的大學。透過於科大匯聚這批卓越的學者，我期望能激發富有成果的討論並促進跨地域合作，從而幫助塑造分子科學的未來。」 

香港科技大學（科大）領導的研究團隊成功研發出一種光學等離子體鑷子控制的表面增強拉曼光譜（SERS）平台，利用光的開關控制，以單分子水平探測混合物中不同的胰島類澱粉蛋白質物種，揭示pH影響下胰島類澱粉蛋白的異質結構，以及與第2型糖尿病相關的澱粉樣聚集機制背後的秘密。 單分子技術能夠分辨每個分子的訊息，透過去除整體取平均的模式獲得被傳統宏觀表徵方法掩蓋的細節，革新我們對複雜性和異質性較高體系的認知。目前，單分子的實驗條件通常要依靠高度稀釋和/或分子固定的方法來實現，因為受到光學衍射極限的限制，探測體積難以進一步減少。然而，某些生物分子體系參與的各種相互作用在很大程度上受到濃度的影響。例如，人類胰島澱粉樣多肽（Amylin，hIAPP）是一種天然無序蛋白，缺乏穩定的二級結構，但是會受到濃度、酸鹼度等環境因素調控從而產生聚集的傾向，在2型糖尿病患者中形成各種各樣的寡聚體中間體和澱粉樣纖維。這些分子機制仍然未明，因為目前很難從動態轉變的混合物中檢測到稀有、瞬態和形式各異的澱粉樣多肽物種，所以需要開發更先進的單分子研究方法。 最近，由科大化學系助理教授黃晉卿教授領導的研究團隊取得了重大突破，成功開發了一種新穎的單分子平台，結合光學等離子操控和SERS測量技術，可以減少以往受到光學衍射限制的檢測體積，並增強分子訊號，從而能夠在生理濃度下高通量地表徵受酸鹼度影響的澱粉樣多肽物種。