新闻及香港科大故事

香港科技大学（科大）物理学系助理教授罗锦团的研究团队，解释物质在强力磁场下仍能保持超导性的复杂现象，协助荷兰的科学家以理论阐释实验结果。这项双方合作的发现于2015年11月12日在国际权威科学期刊《科学》(Science) 上发表。 超导性是一种量子现象，电子结合成双，并在「零电阻」的情况下流动，然而强力的磁场会切断电子之间的连结，破坏物质的超导性。当得悉荷兰的研究人员发现二硫化钼薄片在高达37特斯拉（Tesla）的磁场下仍能保持其超导性，罗教授与他的学生袁凡奇尝试解释这实验结果，并成功解开谜团。 罗教授的研究团队提出，二硫化钼拥有特殊的晶体结构，令流动的电子要承受强达100特斯拉的内禀磁场。这种特殊的内禀磁场并不会破坏物质的超导性，反而能保护超导体内电子之间的连结，免受外在磁场破坏。研究团队把这种超导体称作「伊辛超导体」。他们亦推断很多与二硫化钼晶体结构相似的超导体，也属于「伊辛超导体」。 罗教授的研究团队亦指出，「伊辛超导体」可用于创造一种名为「马约拉纳费米子（Majorana fermions）」的新粒子。「马约拉纳费米子」将可能用于制造量子电脑。罗教授表示：「伊辛超导体还有很多有待发现的奇妙特质和应用。现在，我们理解某类物质为何能够抵御外来磁场的干扰，我们将会找出更多与二硫化钼特性相近的物质。」罗教授亦与宾夕凡尼亚州立大学的研究团队合作，发现单分子层二硒化铌同属于「伊辛超导体」，相关发现已在11月于国际权威物理期刊《自然物理》(Nature Physics) 发表。 罗教授于2011年加入科大物理学系。他在2003年于科大毕业，2008年于美国布朗大学取得博士学位，同时获颁「Anthony Houghton Award for Theoretical Physics」奖项。他于2008年成为香港科技大学赛马会高等研究院及麻省理工学院的首位联合博士后研究员，并于2009至2011年作为裘槎博士后研究员在麻省理工学院任职。他于2014年获颁科大理学院研究奖，并于2015年获颁「裘槎前瞻科研大奖」。 传媒查询:

与能够洞悉情感的机械人活像朋友般一起生活会是怎样呢? 这些如科幻电影里的虚构情节，却由香港科技大学(科大)电子及计算机工程学系冯雁教授呈现于真实世界中。冯雁教授是研究感应人类情感的人工智能程式专家，她最新研发的机械人「超级少女Zara」能够以英语及普通话沟通，Zara将会掌握更多语言，例如法文等，以加强沟通能力。 Zara会先根据对方的外貌来判断其性别和种族，然后再选出适合的沟通语言。Zara于开发的早期已经能够透过发问去理解用家的性格，问题范围广泛，例如会问及儿时的回忆或对上司的看法等，Zara更可根据回答问题时的声线、面部表情等作出相应的回复。今年九月，Zara已在世界经济论坛上展出，备受赞赏。冯雁教授的目标是令Zara成为能充分感知人类情感的机械人。 冯雁教授对人类与机械间言语互动的领域作出了重要的贡献，获顶尖言语技术学术机构International Speech Communication Association (ISCA)颁授院士，是本港首名学者获选为ISCA的院士。ISCA会向在语言技术科技界有十年以上经验并带来重大贡献的人颁授院士名衔，予以肯定，冯雁教授与她的团队多年来已研发出世界首个多语言的语音搜寻系统、首个智能电话普通话语音辅助装置，以及首个中文自然语言搜寻系统等。 冯雁教授于今年年初亦获国际电机及电子工程师学会（IEEE）颁授2015年度院士荣衔，表扬她在人类和机械互动的出色成就。冯雁教授同时是科大人类语言技术中心的创办成员之一，该中心为大中华区首个此类研究中心，并培育众多业内及学术领袖。除此之外，冯雁教授亦兼任与美国卡内基美隆大学、德国卡尔斯鲁大学及日本早稻田大学合作的研究及教育中心 - 科大InterACT国际实验中心的总监，以及科大女教授协会的创会主席。 传媒查询: 鲁桂欣

科大研究团队最近发现刺激神经轴突（axons）再生的方法，可望为慢性脊髓损伤治疗打开新一页。 脊髓损伤令大量受损神经轴突难以跨越损伤组织，特别是皮质脊髓束。慢性脊髓损伤病人往往丧失活动能力甚至瘫痪，严重影响日常生活。 在科大生命科学部助理教授刘凯领导下，研究团队先为老鼠进行锥体束切断术（pyramidotomy），然后剔除其体内的PTEN基因。此外，研究人员亦在脊髓严重损伤4个月和12个月的老鼠身上进行相同程序。 研究团队在三组样本身上均发现皮质脊髓束展现再生的反应，显示即使损伤已维持一段时间，若剔除PTEN基因，仍可刺激皮质脊髓束再生。 刘教授表示，与急性损伤比较，慢性损伤的皮质脊髓束较难出现再生。尽管困难重重，但借着崭新疗法，皮质脊髓束即使在受损一年后仍可再生，令团队大感意外。 刘教授指出︰「认识到慢性受损的神经细胞仍有再生轴突和重建初步突触连接（synaptic connections）的能力，实在是一项重大发现。抑制PTEN基因的治疗可针对特定的神经细胞进行，亦即是说，我们可在日后研究中将程序具体应用于目标部位。」 请按此获取更多资讯。

香港科技大学(科大)生命科学部及香港赛马会高等研究院与清华大学生命科学学院的研究团队，首次揭示在DNA复制过程中有极重要角色的MCM2-7复合体近乎原子般大小的立体结构，为双链DNA在复制过程中的「解链机理」揭开新一页。 这项突破性发现于2015年7月29日在国际权威科学期刊《自然》(Nature)上发表(http://dx.doi.org/10.1038/nature14685)，并获同期杂志内的「新闻与观点」专栏重点撰文评述(http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14643.html)。 真核生物中的双链DNA结构紧密，进行复制前必须先「解链」，当中围绕着双链DNA的MCM2-7复合体，则成为解链过程的重要一环；尽管多年来有大量针对MCM2-7复合体的研究，但它们如何令DNA分解则依然成谜。

2015年7月29日，香港科技大学戴碧瓘（Bik-Kwoon Tye）教授和清华大学的高宁教授的研究团队共同在《自然》（Nature）杂志以长文形式发表题为《真核生物DNA复制解旋酶MCM复合物的3.8 Å分辨率结构》（Structure of the Eukaryotic MCM Complex at 3.8 Å）的研究论文，首次揭示DNA复制解旋酶MCM2-7复合体的高分辨率（3.8 Å）冷冻电镜结构。这研究成果为人类认识及了解自身DNA复制起始过程的机制揭开新一页。 DNA是所有生物遗传信息的载体。六十多年前，当诺贝尔奖获得者Watson和Crick发现DNA双螺旋结构的时候，他们就预测到，在DNA复制过程中，需要解开紧密结合的双链DNA，以便互补的DNA双链各自作为范本进行复制。从那时起，关于DNA双螺旋解链机理的研究，一直是生物学领域的研究热点。 早在1983年，戴碧瓘教授在康奈尔大学的实验室，率先发现MCM2-7基因，并证明这些基因在真核生物DNA复制过程发挥非常重要的作用。随后的科学研究进一步发现，MCM2-7复合物负责在DNA复制起始和延伸阶段作为双链DNA的解螺旋酶。在真核生物细胞，整个DNA复制的过程都受到严格调控，以确保DNA遗传信息能被准确复制。复制过程中的异常或缺陷会导致基因组不稳定，包括DNA双链的断裂、基因突变、染色体缺失，这些都与人类恶性肿瘤的形成有密切的关系。作为DNA复制解旋酶，MCM2-7本身的基因突变或异常表现也与许多人类疾病直接相关，例如MCM4基因突变可以导致乳腺癌。 鉴于MCM2-7复合物功能机制的重要性，过去三十年，相关领域研究人员对其进行大量的功能和结构方面的研究。由于其结构复杂，针对MCM2-7复合物的高分辨三维结构解析一直停滞不前，已成为其功能研究重要的限制因素。2013年下半年起，戴碧瓘研究团队和高宁研究团队携手合作，利用清华大学冷冻电镜平台对MCM2-7复合物以及与相关功能因子结合的复合物进行结构解析。经过一年多的努力，课题获得关键性的突破进展，解析出来自酵母菌的MCM2-7双六聚体复合物接近原子分辨率（3.8 Å）的三维结构。

香港科技大学(科大)生命科学部助理教授刘凯领导的研究团队，成功发现可令皮质脊髓束再生的方法，有望治疗慢性脊髓损伤。皮质脊髓束是控制身体自主运动功能的重要神经组织。这项突破性发现已刊登于国际权威学术期刊《The Journal of Neuroscience》。 脊髓受损的病人一般会失去活动能力，身理及心理承受极大压力，严重影响日常生活。现时全球有数以百万计的瘫痪病人，而在香港、台湾、欧洲及美国，每一百万人中，每年便有二十个脊髓受损的新个案。患者一般只能透过物理治疗及复康护理作为长期治疗，若要受损的脊髓神经，包括皮质脊髓束再生，继而恢复活动能力，被视为非常困难，特别是对于慢性脊髓损伤的患者（受伤超过一年）。 刘凯教授的研究团队发现，透过剔除PTEN基因，会令另一种基因mTOR的活性增加，从而使受损的神经轴突（Axon）再生及形成突触连接。研究结果更发现，即使在严重受损长达一年的脊髓，仍有轴突再生的情况，为治疗慢性脊髓损伤带来希望。 研究团队分别在皮质脊髓束亚急性受损、脊髓已严重受损1个月及12个月的三组小鼠进行实验，发现三组小鼠的皮质脊髓束均有再生，表明透过剔除基因PTEN可令皮质脊髓束再生。研究结果显示，即使在严重受损长达一年的脊髓，仍然可以有神经再生的情况。 神经轴突负责传递讯息到不同的神经元、肌肉及腺体，是连接神经系统的桥梁。神经轴突再生是患有脊髓损伤病人迈向康复的首要一步。刘凯教授表示，皮质脊髓束再生一直是该领域的一个重大挑战，尤其是对慢性脊髓损伤。他补充，到目前为止，类似的实验都是在急性或亚急性损伤的模型上进行，这项研究是首次在慢性损伤的伤口上发现皮质脊髓束再生。 刘凯教授毕业于北京大学，于罗格斯大学（Rutgers University）取得神经科学博士学位，曾于哈佛大学波士顿儿童医院从事科研，2011年加入科大。 传媒查询:

智能手机功能日趋多样化，社会上渐有以手机取代电脑趋势。长时间使用手机加重电池负荷，令便携式充电器大行其道。不少用家外出除了要找电源为手机充电，还需要为充电器充电，若能利用太阳能作能源供应，必可省却不少功夫。科大化学系颜河教授的研究团队早前成功研发新物料，提升高分子物料的光电转化率，制成的高分子太阳能电池，大大加快了便式太阳能充电设备的商业化进程。 颜教授指研究团队成功研发出三种新的高分子材料以及超过十种高分子富勒烯材料组合，能够实现高达10.8%的光电转化效率，是迄今世界上最高效的单节高分子太阳能电池。 采用　制造的传统太阳能电池，缺点是较重、不易弯曲、成本高及生产复杂。高分子太阳能电池相对上是成本低且环保的太阳能技术，制成的太阳能电池板不但轻巧灵活，更可透过类似报章印刷的技术大量生产。颜教技指出∶「日後印制高分子太阳能电池就像印刷报章一样。」 虽然是项研究尚在初步发展阶段，新的高分子太阳能电池目前可为激光笔等小型电器充电。颜教授预期，十年内将可以实现高分子太阳能电池商业化，使之成为覆盖面最大的清洁可再生能源之一。

香港科技大学(科大)就大规模线上学习(MOOC)开发首个视像分析系统，为网路学习行为提供互动、深入及方便使用的分析工具，不但有利提高教学质素，亦有助于制作切合同学需要的课程，让网路教育进一步发展。由科大计算机科学及工程学系屈华民教授领导开发的「大型开放式网路课程在线可视分析系统」(MOOC视像分析系统)，刚获颁香港资讯及通讯科技奖旗下最佳创新(科技创新)银奖。屈教授称﹕「坊间有各类有关网路学习行为的分析，但由于当中欠缺很多重要数据，课堂导师一般难于从中理出头绪，但近年来，MOOC平台提供的数据，尤其有关课程视频的点撃流数据越来越多，令我们得以开发出一个易于理解及查察的分析系统，配以崭新的视像技术如跳转图等，成功让导师理解大量课堂数据背后的学习行为。」MOOC视像分析系统将视频点撃流与学习论坛上的讨论数据以及学生的成绩数据结合，学生跳过或重看任何一段视频，课堂导师都可马上知悉其性别、国籍、年龄、学习表现及其他特征，并能选择对个别或某一群学生进行分析。这有助导师了解学生的兴趣与困难所在，从而改善教学材料。屈教授表示﹕「未来，我们甚至可以将服务拓展至学生，为他们的网上学习经验提供个人化分析。」该系统自去年五月推出以来，获课堂老师、教研专家以及主要网上教育平台一致好评，两大在线教育组织Coursera和edX计划将系统纳入其平台之中。作为首个为MOOC视频而设的视像分析系统，屈教授指有关技术不只适用于线上学习，亦能套用到娱乐影片或网上广告等，市场潜力庞大。科大乃大规模在线学习的先驱，自2012年及2013年先后成为亚洲首批加入Coursera及edX平台的院校，大学一直致力推动此创新教学模式。科大为全港首间推出学分制MOOC课程的大学，将线上学习与传统面对面的授课模式融合。传媒查询:鲁桂欣电话﹕2358 6317电邮﹕sherryno@ust.hk