新聞及香港科大故事

由香港科技大學（科大）化學及生物工程學系教授邢怡銘教授帶領的研究團隊，聯同生命科學部副教授翟元梁教授，成功開發全球首個DNA引導的CRISPR-Cas系統，實現可編程的RNA靶向和切割，扭轉傳統 CRISPR系統以RNA作為引導，靶向目標DNA的方式。新系統的臨床應用潛力巨大，能為RNA靶向治療及診斷開闢新路徑，包括提升快速傳染病診斷的準確度，促進抗病毒治療發展等。研究成果已刊登於國際權威期刊《自然 - 生物技術》。簡單比喻：重新設定GPS導航系統CRISPR-Cas系統的運作可比擬為全球定位導航系統 （GPS）。邢怡銘教授解釋：「RNA導向分子就像你輸入的地址，而Cas蛋白就是前往該地址（即DNA目標）的汽車。傳統檢測平台包括SHERLOCK及DETECTR，均以此為基礎。」科大團隊則提出新方法，結合新開發的DNA引導Cas12a系統和恆溫擴增技術，建構出名為「利用靶向水解進行特定基因座評估」（SLEUTH）的革命性檢測平台，成功顛覆傳統方法。團隊透過工程手段，設計出一種名為「CRISPR DNA」（crDNA）的人工合成分子，成功將Cas12a蛋白重新編程，使其能夠以DNA作為引導，指引Cas蛋白靶向不同的RNA分子。這個新典範為可編程的RNA工具開闢了全新的設計空間。關鍵突破：將「指令」與「啟動」功能分離這項突破的關鍵在於一個巧妙的結構設計。研究團隊將傳統CRISPR系統中兩個通常結合在一起的功能分離：「啟動」訊號（即PAM序列）和承載「資訊」的地址。透過設計出一段能模仿PAM序列的短鏈DNA，團隊成功製造出具功能性的去氧核糖核蛋白複合物，能夠識別並切割任何選定的RNA目標。

由香港科技大學（科大）電子及計算機工程學系教授瞿佳男教授、生命科學部訪問助理教授Julie L. SEMMELHACK教授共同領導的跨學科研究團隊，成功研發一項嶄新的雷射控制技術。該技術運作方式猶如智慧調光器，可在雷射掃描過程中精準、選擇性地控制每個像素的亮度，從而避免非目標神經元被意外激活，大幅提升全光學腦成像和調控的精準度。此科研突破有望推動腦部疾病機制研究，並促進相關動物疾病模型在新藥研發中的應用。此研究成果已發表於國際學術期刊 《自然通訊》，論文題為「用於無串擾全光學腦神經環路解析的主動像素功率控制方法」。解決腦活動觀測的串擾問題近年，隨着「全光學神經環路解析」技術的進步，科學家已能精確地鎖定引發身體動作、感知或情緒反應的相應神經元。此技術的誕生源於科學界兩大突破：一是基因編碼的活性感測器，例如鈣離子螢光指示劑可令神經元在放電時發光，透過現代顯微鏡便可實時觀測神經活動；二是光遺傳學效應器，即光敏感蛋白，例如視紫紅質通道蛋白，能利用光控制特定神經元的開關，操縱神經元及環路功能。然而，這種具備高速和單細胞級精確度的方法，在使用紅外線雷射觀察某些神經元時，仍有可能在過程中意外激活鄰近的其他神經元並引發放電，導致難以判斷觀察到的放電訊號究竟源自腦部的自然活動，抑或由於實驗操作人為干擾所造成的假訊號，此類「串擾」現象的出現會影響整體測量與分析的準確性。瞿教授表示：「全光學方法雖然極具潛力，但串擾問題一直限制其發展。當使用顯微成像觀察神經環路時，成像光會暗地裏影響神經元以至整個神經環路的運作。」

Boundless：科大團隊在DICER核酸酶上有什麼最新發現？ 阮教授：我們的研究帶來了重大的新發現。DICER是一種在基因沉默中起關鍵作用的酶，我們發現它其實擁有一種「雙口袋」機制，可以精確地量度RNA長度，從而決定切割的位置，猶如一把「精密剪刀」。這個發現顛覆了科學界對DICER如何與RNA鏈相互作用的傳統認知。Boundless：什麼是「基因沉默」？ 阮教授：基因沉默是指減少或抑制特定基因表現的現象。這個過程可以在細胞內自然發生，也可以通過人工手段誘導實現。基因沉默技術可用於阻止目標基因製造蛋白質，幫助科學家探索基因功能、研究疾病成因，並開發基因治療方法。Boundless：為什麼DICER對基因調控如此重要？ 阮教授：DICER在RNA干擾過程中擔當重要角色。RNA干擾是細胞利用小型RNA分子來實現基因沉默的一種機制︰DICER負責把長鏈RNA切割成微小RNA（microRNA），藉此調控基因表現，確保細胞正常運作。Boundless：這次研究的主要突破是什麼？阮教授：我們首次發現了DICER中有一個「偏好辨識尿嘧啶結合口袋」（G-favored binding pocket），能夠識別以鳥嘌呤開頭的RNA鏈。在此之前，科學界以為DICER只有一種排斥鳥嘌呤的口袋。我們的新發現改寫了這個觀念，為DICER的運作機制提供了全新視角。Boundless：研究團隊使用了哪些研究方法？ 阮教授：我們結合了大數據分析與高解析度成像技術，通過大量切割實驗，觀察了數千種RNA變體與DICER互動的情形，並利用低溫電子顯微鏡（Cryo-EM）技術，在原子級別上清楚呈現DICER與RNA結合的過程。Boundless：研究過程中遇到了哪些挑戰？ 

香港科技大學（科大）研究團隊在生物學 RNA 沉默機制研究中取得突破性發現，發現人類體內關鍵核酸酶DICER能精準調控微小核糖核酸（microRNAs, miRNA）的機理。這一科研突破將有助推動基因調控研究的發展，為深入了解癌症、免疫系統疾病及遺傳疾病機制提供全新角度。這項研究由科大生命科學部副教授阮俊英教授（Tuan Anh NGUYEN）領導，並由博士生Minh Khoa NGO與Cong Truc LE共同完成，並以《DICER cleavage fidelity is governed by 5′-end binding pockets》為題撰寫論文刊登於國際級學術期刊Nature。人類生命的訊息由DNA基因組負責編碼，並透過信使RNA（核醣核酸）傳遞與執行 DNA的遺傳訊息。RNA通常是單股，由核醣與 A（腺嘌呤）、U（尿嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）四種核糖核苷酸組成。RNA參與許多細胞的重要功能，包括製造蛋白質、調控基因表現，甚至在某些病毒中充當遺傳物質。在RNA的世界中，DICER 核酸酶扮演關鍵的「精密剪刀」角色，它會將雙股RNA切割成極短的小片段，使這些小RNA能進入細胞的沉默系統，用來辨識並關閉錯誤或不需要的基因訊息，猶如在文章中標記與刪除錯字。

香港科技大學（科大）近日邀得三名諾貝爾獎得主，與近200名師生和嘉賓作現場交流。活動同時吸引了約2,000名來自內地各個高等院校的線上觀眾參與，彰顯科大在推動跨學科創新，以及連結本地科研社群與全球思想領袖方面的努力。 作為今年「香港世界青年科學大會」暨「香江諾貝論壇」的主題活動，這場名為「我與科學家在一起：諾貝爾獎得主走進科大」的活動於4月14日舉行，由科大與香港北京高校校友聯盟(京校聯) 合辦。三位享譽國際的諾貝爾獎得主分享了他們的真知灼見： May-Britt MOSER教授：2014年諾貝爾生理與醫學獎得主，以發現大腦空間導航系統中的網格細胞聞名 Konstantin NOVOSELOV教授： 2010年諾貝爾物理學獎得主，因石墨烯和二維材料的卓越研究獲獎 Didier QUELOZ教授：2019年諾貝爾物理學獎得主，因首次發現一顆圍繞類太陽恆星的系外行星而改寫了天文學史 這三位頂尖科學家分享了他們的科研歷程以及對未來科學突破的展望，同時強調好奇心驅動研究的重要性。 科大校長葉玉如教授感謝一眾貴賓親臨校園，並衷心答謝主辦方和支持機構的精心安排。她說：「今天的活動不僅讓師生有機會與優秀的科學家交流，更能一同深入探索科學研究的本質。科大自創校以來，一直秉持推動創新、研究與知識轉移的使命，而這些諾貝爾獎得主所展現的好奇心、創造力與堅毅不屈的精神，正正是科大致力培養學生所具備的素質。我期盼他們的科研歷程，能啟發師生們繼續追求突破，透過跨學科、跨地域的合作，共同發掘知識的力量，造福社會。」

由香港科技大學（科大）生命科學部和化學及生物工程學系劉凱教授領導的研究團隊，成功開發了一種顱內橄欖頂蓋前核（OPN）前視神經束損傷模型（pre-OPN OTI），並揭示了重塑受損中樞神經系統功能性環路的關鍵機制，為神經創傷以及神經退行性疾病的精準治療提供了嶄新方向。 成年哺乳動物的中樞神經系統（CNS）一旦損傷，其自我修復能力較低，主要原因在於損傷後神經軸突無法再生，亦無法與目標神經元重建功能性連接。目前的研究多聚焦在增強軸突再生能力，但僅有少數模型能在完全性損傷後實現功能性連接，而且重建功能性連接機制仍不明確。為此，劉凱教授的團隊展開相關研究，成功開發了顱內橄欖頂蓋前核前視神經束損傷模型，該研究結果於2025年3月在《Nature Communications》上發表，題為「Functional optic tract rewiring via subtype- and target-specific axonal regeneration and presynaptic activity enhancement」。 該模型通過顯微手術在小鼠外側膝狀體（LGN）與OPN間施加機械壓力，精確地使小鼠視網膜神經節細胞（RGCs）軸突受到損傷。相較於傳統模型，該模型有幾個顯著優勢──無需移除皮層組織，手術時間縮短；損傷位點距離靶核團OPN接近，便於研究靶向軸突再生；利用瞳孔光反射（PLR）作為功能恢復指標，實現定量評估；RGCs存活率高，可作長期觀察。研究透過完全喪失PLR以證實損傷的完整性（因PLR由內在光敏視網膜神經節細胞ipRGCs經OPN環路介導），並通過瞳孔收縮定量監測功能恢復進程。

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。」 

由香港科技大學（科大）生命科學部副教授郭玉松教授帶領的研究團隊，最近揭示了一項有關新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的新發現。團隊最新發現的宿主因子會通過與SARS-CoV-2刺突蛋白的受體結合域相互作用，來促進病毒進入細胞。這項發現不但為我們理解SARS-CoV-2感染機制帶來新視角，更為治療新冠提供了新方向。 科學界普遍認為，SARS-CoV-2的侵染過程主要依賴其刺突蛋白的受體結合域（CoV2-RBD）與宿主細胞受體ACE2的相互作用。過往雖然有大量研究圍繞ACE2的過度表達如何促進病毒入侵宿主細胞，但對於缺乏ACE2是否能抑制病毒入侵的探究卻相對較少。就此，由郭玉松副教授帶領的科大團隊，遂與香港大學（港大）和香港理工大學（理大）的研究團隊，展開聯合研究，透過GST pull-down方法，成功篩選出除了ACE2之外、與CoV2-RBD結合的多種宿主表面因子。 實驗結果顯示，在經篩選的眾多宿主表面因子中，宿主因子SH3BP4調節了CoV2-RBD的內吞過程，並以不依賴ACE2，而是依賴整合素和網格蛋白的方式，介導SARS-CoV-2偽病毒進入宿主細胞。這項發現揭示了SH3BP4在病毒透過內吞途徑入侵宿主過程中扮演的重要角色。除了SH3BP4外，部份經篩選的細胞因子，例如ADAM9和TMEM2，相比於感染力相對低的SARS-CoV的RBD，對CoV2-RBD顯示出更強的親和力，表明這些因子於SARS-CoV-2入侵中具有特定作用。此外，研究團隊更發現了偏好與SARS-CoV-2 Delta變異株的RBD結合的因子，有可能進一步增強Delta變異株的入侵能力。 郭玉松教授表示：「本次研究不僅揭示了SARS-CoV-2入侵宿主細胞過程中發揮作用的新宿主細胞表面因子，還發現了整合素在介導病毒內吞中的關鍵作用，為治療新冠奠下新的研究基礎。」