新闻及香港科大故事

神盾螺  (图片来源﹕陈充博士) 由香港科技大学海洋科学系系主任及讲座教授暨捷成David von Hansemann 理学教授钱培元领导的研究团队，于《自然· 通讯》期刊发表了有关海底热泉一种无脊椎动物—神盾螺共生体的维持和互作机制的最新研究成果。该研究发现神盾螺食道腺（消化系统）中同时存在硫氧化细菌和甲烷氧化细菌两种共生菌，并首次破译了两种共生菌及宿主神盾螺的基因组，揭示了共生体利用化学能量生产营养物质的过程以及适应极端环境的分子机制，为地球生命的起源提供了新的启示。

崭新阴极设计显著提升电池性能，智能手机、电动车及无人机更长时间使用

Prof. CHEN Kai, Associate Professor of Computer Science and Engineering, is now the brain behind what will become Hong Kong’s ‘brain’ in future – the next-generation artificial intelligence (AI) computing hub for the entire city that encompasses smart bus schedules, taxi dispatch, typhoon warning, medical diagnosis, fintech and others. 

香港科技大学（科大）研究团队设计了一个研究大脑的崭新方法，不但有助评估潜在药物对阿尔茨海默病(AD)患者的作用，更因而发现了治疗AD的新靶标，为阿尔茨海默病的研究及药物开发开辟新路径。 叶玉如教授 (左二)及其研究团队。 阿尔茨海默病的病理机制研究已开展了数十年，但至今仍未有有效的治疗方法。传统的研究方法在判断分子靶标是否可应用于药物开发方面存有一定的局限性。例如在分子和病理研究中，AD患者脑部会被当作一个整体进行分析，但不同类型的脑细胞以及其异变对AD的作用，却往往因此而被忽视，尤其是一些数量较少、例如仅占脑细胞总数5％的小胶质细胞及1％的内皮细胞等。 由科大研究与发展副校长、分子神经科学国家重点实验室主任及生命科学部晨兴教授叶玉如领导的研究团队，近日不仅解决了这个问题，更同时在内皮细胞和小胶质细胞发现了多个潜在的新分子靶标，可用于开发治疗AD的药物。 叶教授的团队利用先进的单细胞转录组分析技术，分析AD患者遗体大脑中特定细胞的功能。这项技术让研究人员在单细胞水平上追踪传统工具无法观测到的大脑分子变化。研究团队对AD患者大脑中特定细胞的转录组变化作了全面分析，找到与AD相关的细胞亚型和病理途径，并发现在大脑血管中内皮细胞亚群的作用。研究首次发现血管自然的增新程序和内皮细胞亚群中的免疫启动与AD的发病机理有关连，显示血管失调与阿尔茨海默病之间存在联系。研究还发现了新型分子靶标，有助恢复AD患者的神经动态平衡。

癌细胞转移是指癌细胞从原发性肿瘤扩散到不同的身体部位，是癌症发展中最致命的阶段。当癌细胞脱离原发性肿瘤并进入血液或淋巴系统时，它们就可以传播到身体各个地方，在新的扩散组织中增殖从而形成继发性肿瘤。百分之九十的癌症死亡是由这一癌细胞转转移导致。 癌细胞在转移过程中会主动与周围的微环境相互作用，而这种作用机理尚未被阐明，这使得转移癌细胞如何应对继发组织中的新环境成为癌症研究中的一个关键问题。最近，香港科技大学（科大）的研究人员及其国际合作者发现了一种转移性癌细胞在不同硬度基质上的新型响应和适应机制，这一研究结果将有助于开发用于转移性癌细胞和癌症的诊断工具。 这项研究发表在2020年9月18日的《物理化学快报》上。  在这项研究中，由香港科技大学物理系和生命科学部助理教授朴孝根教授带领的研究团队采用聚丙烯酰胺（PAA）基质模拟了从脑到骨骼的各种组织的硬度,并利用先进的荧光共振能量转移成像技术和Park教授实验室搭建的磁镊平台对单个转移性乳腺癌细胞（MDA-MB-231）对不同硬度的机械响应进行了研究。

以小型哺乳动物为模型的活体脑成像技术对于研究大脑的功能至关重要。然而大脑由数百亿个神经元组成，每个神经元都与成千上万个神经元通过突触相连。突触是神经元之间的交流位点，具有传递信息的功能。因此，为了真正理解神经元突触的动态相互作用机理，具有高空间分辨率的脑结构和功能成像技术是不可或缺的。 尽管目前已经有许多对大脑进行成像的方法，但它们都有相应的局限性。电子显微镜可以提供高空间分辨率，但不适合活体组织的成像。常见的非侵入性技术，例如CT，MRI / fMRI，PET和超声，其空间分辨率有限，不能对神经元乃至突触进行成像。光学显微镜能提供亚细胞分辨率并且对生物样品没有毒性，但其成像深度受到生物组织和成像系统引起的光学像差和散射的限制。因此，双光子显微镜仅适用于脑皮层区域的成像，而无法对皮层下和深层的大脑结构进行成像。 鉴于生命科学研究有更高成像能力的需求，香港科技大学（HKUST）的一组科学家将目光集中在实现突触分辨率的活体大脑成像上。电子与计算机工程系瞿佳男教授和研究与发展副校长及生命科学系晨兴教授叶玉如教授合作开发了一种新的成像技术——自适应光学双光子内窥镜——可以对深层大脑结构进行高分辨率的活体成像。值得关注的是，这项技术可用于揭示尚未被深入研究的大脑区域的功能。

玻璃是一种隔音材料，但香港科技大学（科大）的研究人员近日却发现新方法，令玻璃也可以传声。有关发现不但為研发可於水底使用的手机及其他电子產品带来新机遇，亦為不同需求的建筑设计提供更大弹性。由科大物理学系温维佳教授领导的研究团队利用共振原理，发现在两片玻璃之间有规律的挖出一个个空腔(见左图)，会改变声波的振动模式，让声音得以穿越。透过调整空腔的大小和形状，便可以传送不同的音频，这个概念类似透过调整笛子孔洞的位置，以发出不同强度的音调。该研究由科大、重庆大学以及深圳环波科技的研究人员共同完成，成果刚於应用物理学顶级期刊《应用物理学快报》中发表。温维佳教授表示：「新发现颠覆了玻璃在声学中的用途，為新应用提供理论基础。以智能手机或其他电子设备為例，如果生產商无须再在其玻璃显示屏上预留孔洞传递声音，它们便可设计出防水效能更持久的產品。此外，室内某些需同时兼顾透光与传声要求的环境，如银行柜檯或监狱接待室，也可能认為这项新技术非常有用。」作為先进功能材料领域的专家，温教授的研究范畴涵盖微球和纳米粒子的设计和製造、软物质物理学、智能材料、超材料、电子材料和微流体等。当中很多技术已成功进行技术转移。以温教授2009年发现的一种热敏纳米凝胶膜為例，近年便被应用作生產一种智能玻璃。该自动调光玻璃可随著环境的温度和阳光的强弱而自行调节透明度，有效阻隔高达70%的太阳热力，令室内温度降低约5至8度，减少空调所需的能源消耗。

由香港科技大学（科大）、北京市神经外科研究所，西班牙国家癌症研究中心（CNIO）共同领导的国际科研团队，近日发现一种能解释为何胶质瘤 - 一种常见而具攻击性的脑瘤，其病人会出现化学抗性（chemo-resistance）的机制，或有助及早辨认有抗药性的脑癌病人。 现时，主要治疗胶质瘤的是一种结合放射治疗和化学治疗的药物–替莫唑胺（temozolomide, TMZ）。这种疗法可延长病人的整体生存时间，但是，大部分病人的肿瘤都会复发，并对TMZ产生抗药性。   了解其他相关的研究﹕ 科大研究团队利用高性能计算 发现RNA聚合酶维持基因转录过程高度准确的机制 在曾接受TMZ治疗的胶质瘤病人中，团队发现八种基因组异位可以导致MGMT基因融合。