香 港 科 技 大 學 （ 科 大 ） 生 命 科 學 部 講 座 教 授 張 明 傑 及 其 研 究 團 隊 就 動 物 偵 測 光 的 視 覺 系 統 研 究 取 得 重 大 突 破 ， 有 關 研 究 已 刊 登 為 生 命 科 學 界 頂 級 權 威 雜 誌 《 細 胞 》 最 新 一 期 封 面 文 章 。
張 明 傑 教 授 與 研 究 團 隊 取 得 的 突 破 ， 是 動 物 的 感 光 細 胞 如 何 以 極 高 的 速 度 偵 測 強 度 差 距 極 大 的 光 信 號 。 是 項 突 破 對 於 視 網 膜 色 素 變 性 （ 人 群 中 每 3,000 人 就 有 一 人 會 患 上 此 病 ， 其 早 期 病 症 表 現 為 夜 盲 ） 及 其 他 人 類 視 覺 障 礙 的 研 究 大 有 裨 益 。 另 外 ， 它 對 於 了 解 人 類 的 癌 症 、 神 經 退 化 及 免 疫 力 障 礙 等 疾 病 的 生 物 信 號 轉 導 過 程 亦 有 幫 助 ， 因 為 蛋 白 氧 化 與 這 些 生 物 過 程 有 關 。
科 學 家 過 去 數 十 年 來 一 直 努 力 研 究 動 物 視 覺 系 統 的 機 理 ， 譬 如 動 物 如 何 於 不 同 的 情 況 下 ， 包 括 黑 夜 與 強 烈 日 光 下 偵 測 光 ， 及 人 類 眼 睛 如 何 於 不 同 的 光 度 環 境 下 作 出 反 應 及 調 控 光 的 接 收 。 大 部 分 動 物 都 有 視 覺 偵 測 系 統 ― 即 不 同 形 態 的 感 光 細 胞 ， 從 而 偵 測 食 物 來 源 、 異 性 、 捕 食 者 與 獵 物 、 以 及 定 位 等 。 雖 然 動 物 世 界 裡 的 感 光 細 胞 之 設 計 與 目 的 各 有 分 別 ， 它 們 吸 收 光 信 號 （ 或 光 子 ） 轉 化 為 視 覺 反 應 （ 或 電 子 反 應 ） 的 機 理 卻 十 分 相 似 。
張 明 傑 教 授 及 其 團 隊 利 用 果 蠅 的 感 光 細 胞 作 為 模 型 系 統 ， 發 現 動 物 眼 睛 內 稱 為 INAD的 支 架 蛋 白 會 跟 隨 光 綫 的 强 弱 而 發 生 分 子 結 構 的 改 變 ， 從 而 調 控 光 信 號 的 偵 測 速 度 與 信 號 輸 出 的 大 小 。 INAD 蛋 白 這 種 倚 賴 光 的 分 子 結 構 變 化 ， 乃 是 由 動 物 眼 睛 的 快 速 氧 化 還 原 所 致 。
張 明 傑 教 授 續 稱 ： 「 在 暗 光 的 環 境 下 ， 還 原 的 INAD 蛋 白 處 於 還 原 狀 態 ， 讓 果 蠅 的 視 覺 系 統 可 以 保 持 對 光 偵 測 的 高 敏 感 度 ， 而 隨 著 光 綫 强 度 的 逐 漸 增 加 ， INAD 蛋 白 進 入 氧 化 狀 態 ， 從 而 降 低 了 感 光 細 胞 對 光 綫 的 敏 感 度 。 因 此 ， INAD 支 架 蛋 白 在 動 物 視 覺 偵 測 系 統 內 ， 起 了 『 變 阻 器 』 的 作 用 ： 感 光 細 胞 將 隨 著 偵 測 到 的 光 綫 强 弱 而 調 整 輸 出 的 神 經 信 號 强 弱 。 」
張 明 傑 教 授 稱 ： 「 科 學 家 已 知 道 人 類 以 至 蒼 蠅 等 昆 蟲 的 視 覺 系 統 能 夠 以 幾 十 毫 秒 至 幾 百 毫 秒 的 高 速 在 差 異 很 大 的 環 境 內 偵 測 光 綫 的 存 在 ， 包 括 星 光 以 及 較 星 光 強 超 過 100 萬 倍 的 陽 光 直 接 照 射 。 如 果 人 類 與 動 物 在 這 些 方 面 有 缺 憾 ， 後 果 不 堪 設 想 。 譬 如 說 ， 如 果 人 類 不 是 能 於 不 足 一 秒 的 時 間 內 對 高 速 駛 至 的 車 輛 有 所 反 應 ， 或 者 蒼 蠅 不 能 夠 於 一 瞬 間 偵 測 到 迎 面 而 來 的 蒼 蠅 拍 ， 便 會 閃 避 不 及 。 」
張 教 授 與 研 究 團 隊 於 科 大 生 物 核 磁 共 振 中 心 取 得 研 究 成 果 ， 該 中 心 是 全 亞 洲 最 先 進 的 核 磁 共 振 中 心 之 一 ， 裝 備 包 括 800 兆 赫 、 750 兆 赫 及 500 兆 赫 的 核 磁 共 振 光 譜 儀 。 多 年 來 ， 張 教 授 的 團 隊 一 直 在 綜 合 利 用 核 磁 共 振 光 譜 學 、 X 射 綫 晶 體 學 、 生 物 化 學 、 分 子 生 物 學 與 細 胞 生 物 學 等 方 法 的 基 礎 上 ， 致 力 於 神 經 結 構 生 物 學 的 研 究 。
科 大 校 長 陳 繁 昌 教 授 稱 ： 「 張 明 傑 教 授 與 研 究 團 隊 就 動 物 的 視 覺 系 統 取 得 重 大 突 破 ， 其 學 術 結 果 更 刊 登 於 頂 級 生 物 醫 學 雜 誌 《 細 胞 》 ， 令 我 們 最 感 欣 慰 。 科 大 致 力 促 進 科 技 研 究 ， 我 們 的 科 研 突 破 能 為 人 類 帶 來 裨 益 。 」
張 明 傑 教 授 的 突 破 性 發 現 已 獲 刊 登 於 6 月 24 日 的 《 細 胞 》 雜 誌 ， 並 成 為 封 面 。 張 教 授 及 其 科 大 團 隊 近 年 第 二 次 獲 《 細 胞 》 雜 誌 刊 登 研 究 結 果 。 他 們 就 肌 動 蛋 白 6 如 何 導 致 失 明 失 聰 的 研 究 於 2009 年 獲 《 細 胞 》 雜 誌 刊 登 ， 而 有 關 肌 動 蛋 白 7 的 研 究 的 最 新 發 展 則 於 今 年 2 月 獲 世 界 頂 尖 學 術 期 刊 《 科 學 》 刊 載 。
相 關 資 料 ：
張 明 傑 教 授 在 傳 媒 簡 報 會 上 的 介 紹 資 料
傳 媒 查 詢 ：
葉潔明
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