新闻及香港科大故事

由香港科技大学（科大）领导的研究团队，近日揭示类胰岛素生长因子2 （IGF2） 如何调控肌肉干细胞分化，这对通过抑制IGF2分泌以操控其讯号路径的潜在治疗策略提供理论基础。 IGF2在细胞增殖、迁移、分化和存活等过程中起着关键作用。 它的功能失调会导致多种生长障碍，包括银罗素综合症 （Silver–Russell syndrome） 和贝克威思–威德曼症候群 （Beckwith–Wiedemann syndrome）。 虽然IGF2的表达和其激活的下游讯号传导途径已被广泛研究，但新合成的IGF2蛋白如何高效地分泌以发挥其功能仍然未明。 近日，由科大生命科学部副教授郭玉松所领导的团队发现，新合成的IGF2需要经过几个细胞内转运站，包括内质网和高尔基体，才能被细胞分泌出来。 团队发现一种名为TMED10的I型跨膜蛋白，能够识别IGF2上的转运信号，从而促进IGF2从内质网到高尔基体的运输。 团队进一步研究发现，这种调控是TMED10的GOLD结构域与IGF2的112-140残基直接相互作用的结果。 此外，质谱分析显示TMED10也介导了单通道跨膜蛋白sortilin的内质网输出。 后续研究表明，sortilin有助于IGF2的高尔基体后转运，这意味着TMED10间接地介导了IGF2从高尔基上的输出。 研究团队也在小鼠的C2C12肌母细胞中验证了他们的模型，证明TMED10调节了C2C12细胞中IGF2的分泌，进而调控肌肉干细胞分化。 郭教授说：「这些发现增进了我们对IGF2的生理作用、疾病机制和潜在治疗应用的理解。 在特定条件下，IGF2信号通路的过度激发会触发不受控的细胞增长，或会导致癌症。 透过调控IGF2细胞内转运过程，我们或能调节IGF2信号通路以达到临床治疗效果。 此外，由于IGF2在组织修复和再生中发挥关键作用，因此通过在体内过度表达其货物受体来增强其释放，可能有助于加速伤口愈合。 」

香港科技大学工商管理学院（科大商学院）研究团队成功开发本港首个专为金融界而设、应用于生成式人工智能（生成式AI）的开源大语言模型 — 「InvestLM」，可就金融相关题目跟用户对话，响应质素更可媲美知名商业聊天机器人，包括OpenAI旗下 的ChatGPT。研究团队已公开该模型参数[i]及开发过程所得见解，以支持业界及研究人员应用大语言模型相关技术。建基于拥有逾数十亿甚至百亿个参数大语言模型（LLM）的AI聊天机器人，在处理不同类型的实时文本生成任务有出色表现。由于开发大语言模型需要动用庞大资源，通常需要大企业才能应付，而年初面世的开源大语言模型改变有关情况，让算力资源有限的群体也能根据自身需求训练大语言模型。科大商学院研究团队通过指令微调技术[ii]（instruction-finetuning），利用经精选的广泛类型财经问答文本[iii]对开源基础通用大语言模型LLaMA-65B[iv] 进行训练，开发出先进[v]的财经领域开源大语言模型。研究团队指出，「InvestLM」的表现获包括对冲基金经理及财经分析师的金融专家评为可媲美最先进商用大语言模型，如GPT-3.5、GPT-4和Claude-2等[vi]，印证「InvestLM」在理解金融文本的强大能力，同时具备提高金融专业人士工作效率的潜力，包括提供投资意见、撮写财经文章、从文件报告中提取数据和总结等。相对于基础通用大型语言模型LLaMA-65B，「InvestLM」在控制输出「人工智能幻觉」内容方面有更好的表现。科大商学院院长谭嘉因教授表示：「金融机构内部开发大语言模型，有助透过应用生成式AI取得竞争优势，同时确保对专有数据及客户数据有较佳管控。科大在拥抱生成式AI方面走在香港高等教育界前列，商学院这个大语言模型项目，不但为金融界于这发展迅速领域开展创新应用带来启发，更将性能卓越的财经大语言模型开放予各界使用。」

With the help of HKUST’s exciting satellite remote sensing technology and data advances, School of Engineering faculty are seeking more accurate weather forecasts and greater understanding of climate change to enable more effective planning and decision-making by policymakers, companies and individuals.

香港科技大学（科大）校长、晨兴生命科学教授兼香港神经退行性疾病中心主任叶玉如领导的研究团队，发现了大脑免疫细胞上的细胞表面蛋白VCAM1，可作为阿尔兹海默症的药物靶点，为开发新疗法来对抗这一严重疾病开辟了道路。 阿尔兹海默症是一种影响深远的神经退行性疾病，正影响着全球5000多万人口。该病的一个主要特征是大脑中淀粉样蛋白（Aβ）斑块的积聚，导致患者的认知功能逐渐下降。小胶质细胞是大脑中主要的免疫细胞，在清除Aβ斑块方面发挥着重要作用。然而，在阿尔兹海默症中，它们的功能受损。 研究团队深入研究小胶质细胞如何控制Aβ的清除以及它们在阿尔兹海默症中功能受损的原因。研究团队发现，小胶质细胞上的一种细胞表面蛋白VCAM1不但介导小胶质细胞向Aβ迁移，还促进小胶质细胞清除Aβ。团队还发现，Aβ斑块中的APOE蛋白与VCAM1蛋白的相互作用是引导小胶质细胞向Aβ斑块靠近的关键。团队进一步发现，在阿尔兹海默症小鼠模型中激活「VCAM1-APOE」通路可减轻阿尔兹海默症的病理症状。这些发现表明，正常的VCAM1功能对于小胶质细胞迁移和清除Aβ至关重要。 研究团队还检测了阿尔兹海默症患者脑组织中表达VCAM1的小胶质细胞。有趣的是，阿尔兹海默症患者脑脊液中可溶性VCAM1蛋白的水平升高，导致VCAM1-APOE信号通路失调，这与小胶质细胞清除Aβ的能力下降有关。这些研究结果表明，VCAM1-APOE信号通路与阿尔兹海默症的发病机制相关，而且VCAM1蛋白有潜力成为阿尔兹海默症的治疗靶点。 叶玉如教授表示：「这些研究发现不但加深了我们对阿尔兹海默症发病机制的理解，还为阿尔兹海默症治疗与干预手段的开发提供了新靶点。虽然目前迫切需要有效缓解或治愈疾病的疗法，但我们需要首先确定正确的治疗靶点。我们会持续创新，努力实现这一目标。」

香港近年接连出现极端天气，2022年七月的酷热天气打破11项纪录，2023年录得一小时雨量高达158.1毫米，打破了自1884年有纪录以来的最高纪录。香港科技大学（科大）与香港中文大学（中大）和香港大学（港大）的联校团队，合作进行一项香港极端天气与建筑环境的研究，以评估在全球气候变化影响下，香港出现极端天气事件的趋势及影响。 预计2040-2049年热夜增五成　极端降雨增逾四成 联校团队结合中尺度天气研究和预报模式（WRF）气候模型及本港复杂的城市环境数据，推算出由过往十年至2040-2049年，本港热夜日数的十年平均值会由32日增加五成至约48日。最长连续热夜日数的十年平均值亦会由八日增加至约十日，而单次最多连续热夜更长达15日。中大团队早前已有研究结果发现，本港热夜数目增加带来的健康风险更甚于日间酷热 ，是次推算于本世纪中热夜的大幅增加，将进一步为市民带来健康风险。 有鉴于香港高密度的城市形态及城市热岛效应，不同地区所受的暑热压力地区差异，研究团队就最长连续热夜日数的十年平均值计算出各地区的差异，发现到了2040-2049年，沙田、屯门、九龙、港岛北、港岛南和机场区域均为热夜重灾区（分布图见附件）。

香港科技大学（科大）与粤港澳大湾区院士联盟（院士联盟）今日携手举办科学盛会「2023人工智能新视野：科学领袖研讨会」，云集全球顶尖人工智能（AI）专家、学者和业界翘楚，深入交流开创性研究，分享深刻洞见，共同展望人工智能的未来。 这次研讨会是院士联盟在2021年成立后的首个大型学术会议，亦为科大近期以人工智能为主题举办的系列会议之一，多位AI业界专家莅临演说，吸引了逾千名观众参与。被媒体誉为「AI教父」的图灵奖得主、Meta副总裁兼首席AI科学家杨立昆教授（Yann LeCun），就打造目标驱动性人工智能发表主题演讲。当中分享了他对AI大语言模型的最新看法，并提出AI要突破现有瓶颈，应让机器以自我监督的方式学习世界模型，并使用这些模型进行预测、推理和规划，推动人工智能迈向人类智能。这亦是杨立昆教授首次在香港演说 。

香港科技大学（科大）领导的研究团队成功研发出一种微型列印机，其打印压电薄膜的速度比现有技术快100倍，或可降低大批量制造应用压电元件之各类微机电系统产品，如传感器、可穿戴或植入式医疗仪器的成本。 相较市面上的微型列印机，这款微型列印机的成本更低。它利用静电场力将墨水高速喷射到基板上，并精确、迅速地操作薄膜图案成型。由于列印速度极快，结构尺寸精密控制水平高，该列印机能有效应对目前压电元件大规模生产的挑战。 压电元件包括纳米颗粒、薄膜和微图案，在传感、驱动、催化和能量收集等领域有广泛应用。然而，因要在不同基板材料上精确控制元件结构和特征尺寸的过程依然复杂且困难，所以至今为止大规模生产这些压电元件仍然具有挑战性。 由于对微机电系统、可穿戴/植入式电子产品、小型可携设备和物联网的需求不断增加，压电材料因其能将机械能和电能耦合在一起的特性而受到越来越多的关注。科大研究团队最近开发了一种适用于压电薄膜、微图案和纳米颗粒的超快多功能微型列印技术，为实现几乎任何材料构成的3D零件的高速和大规模微制造，迈出了重要一步。 研究过程中，科大机械及航空航天工程学系副教授杨征保的团队利用自主设计的多刺倒伞状列印喷头和相连接的高压电源，构建了3D微型列印机主体。当足够强大的静电场作用到喷头时，墨水会从每个刺尖喷射出来，就像雷暴天气积雨云中的雨滴尖端喷射出带电液滴流一样。 该列印机的打印速度比现有技术快100倍，并能像半导体光刻一样高效地列印薄膜图案，例如只需10分钟，它就能在4英寸硅晶圆上制造出10微米厚的压电薄膜，整个过程几乎无制造废料。这项突破性技术可制造出麦克风、临床超声探头的压电元件，以及可以用作制造薄膜太阳能电池板，并有望降低相关产品的生产成本。 杨教授表示：「团队研发的微型列印机具有多种材料的列印能力，包括功能陶瓷、金属纳米颗粒、绝缘聚合物和生物分子。同时，它还可以以目前已知的最快速度打印具有商业薄膜压电性能的元件。这种全新且低成本的精密列印机将为科学界和工业界带来许多启示，推动更多技术的发现和突破。」

香港科技大学（科大）的研究团队开发出一个由双镭射非线性光学显微镜构成的先进平台，以研究肌卫星细胞在肌肉再生过程中的动态。透过这项突破性技术，团队发现了肌卫星细胞在肌肉修复中的新行为机制，有助进一步推动研发针对肌肉相关疾病的标靶治疗策略。 骨骼肌的再生过程依赖肌卫星细胞与各种细胞成分之间的复杂协作。当肌肉受伤时，随着肌卫星细胞的激活，髓系细胞会迁移到伤口处。以往有研究已发现在肌肉微环境中静止肌卫星细胞的形态异质性，这些细胞透过建立特异的细胞黏附和空间排列，以维持其静止状态。然而，由于缺乏适合的活体动物成像技术，研究人员难以分析肌卫星细胞与髓系细胞之间的相互作用。 近日，科大电子及计算机工程学系教授瞿佳男的团队开展跨学科合作，研发出一个双镭射多模式非线性光学显微镜平台，可对活体骨骼肌中各种细胞类型和结构进行高解析度成像，并由科大生命科学部教授邬振国的团队提供肌肉生物学和再生过程方面的专业知识。利用这项创新成像技术，他们的联合研究为控制肌肉再生的复杂过程提出新见解。当中有趣的是，这项研究颠覆了普遍认为非肌源性细胞是激活肌卫星细胞的主要驱动因素的想法。团队发现肌卫星细胞具备一种内在能力，可以在不依赖非肌源性细胞外部信号的情况下，感知和回应再生信号。 研究亦分析了髓系细胞，尤其是巨噬细胞，在调节肌卫星细胞行为中的作用。团队发现巨噬细胞对肌卫星细胞的激活并非必需，不过在肌肉再生过程中，巨噬细胞为肌卫星细胞的增殖和分化发挥关键作用。巨噬细胞的减少导致再生过程中肌卫星细胞分裂受损和肌肉纤维化增加，显示它们在促进有效肌肉再生方面具有阶段依赖性的作用。 此外，研究探讨了非肌源性细胞与肌卫星细胞之间的即时相互作用。这两种细胞类型之间的持续物理接触对于肌卫星细胞的激活或细胞分裂并非必要，反而是非肌肉细胞的旁分泌信号似乎能调节肌卫星细胞的增殖，这反映了非肌肉细胞分泌因子在协调肌卫星细胞再生过程中的重要作用。 瞿教授表示：「利用先进的成像技术，这项研究为肌肉再生中复杂的细胞相互作用提供了全面的学术探讨，揭示肌卫星细胞行为的新方向。我们的研究结果有助了解肌肉再生过程中的复杂动态，对未来研发肌肉相关疾病的标靶治疗策略具有重大意义。」