裘槎科研大獎｜研發新催化劑互扣助藥物合成　助降低藥物成本

現時許多傳統藥物要合成，就需要用催化劑這個化學物幫助合成，合成過程中會污染環境。中大化學系教授楊英洋就設計出一系列的「新型有機小分子催化劑」，合成過程可免卻重金屬，甚至加快合成速度及更方便，有助加速新型藥物研發，令藥物價格可能減低。楊教授因其研究獲得「裘槎優秀科研者獎2022」。

物理系教授李泉就以現時用顯微鏡觀察鑽石的原理，結合用於觀察活細胞的技術，令活細胞研究更全面，甚至可研究細胞異變，找出癌細胞的原頭。李教授因其研究獲得「裘槎優秀科研者獎2023」。

傳統需更換催化劑「機械臂」　產生金屬廢料

平常服用的藥物其實包含很多種成分，因為幾種成分合起來就可以處理多種病症。所以藥廠往往會合成不同成份的藥物，有時甚至「中西合壁」，在西藥中加入中藥成份。要合成兩種或多種藥物，就需要用到催化劑。

中大化學系教授楊英洋表示，可以把催化劑的化學結構，當成有兩隻「機械臂」的機械人，每隻「機械臂」會各自拿起不同藥物成份，然後把兩者合成。不過催化劑的「機械臂」分不同種類，每種只可以「拿起」一種藥物成分。變相每次合成不同藥物，就要更換「機械臂」，更換的過程中更可能要使用更多資源，甚至產生廢料。由於現時的催化劑含有重金屬，產生的廢料就可能污染環境。

「新型有機小分子催化劑」解決兩大問題

有見及此，楊教授與團隊在2019年研發了一系列的「新型有機小分子催化劑」，用非共價鍵磁力原理更換「機械臂」，毋須加熱，過程更方便。字詞太深奧？楊教授比喻說，「以前機械臂要連住，就需要一個linker(連結器)，令兩個機械臂連住，依家可以唔用linker，兩隻機械臂因為非共價鍵磁力原理，識自己連埋一齊，好似兩隻臂掛上衣架上面，又隨時可以拆落嚟。」

楊教授指因為連接方法更容易，需要的能量就減少，「好似你本身要煲一煲水先連到，但依家連水都唔使煲就得，個能量係幾億頓咁少咗。」同時因為這個原理不含重金屬，過程產生的廢料又會減少，就會更環保；同時藥物的價格都可能會減低，「如果加速咗新型藥物研發，我相信藥物的成本當然會降低。」

顯微鏡觀察鑽石原理　助改善觀察活細胞

現時要觀察活細胞，就要用到「原子力顯微鏡壓痕測量技術」，但這技術暫時只可用於觀察固定細胞(即死細胞)。在監測活細胞方面,有關技術難以分辨其形變，及細胞自身的演化活動相關。

中大物理系教授李泉解釋稱，當將細胞壓平，就會如一張紙，放上顯微鏡觀察台，「跟著會有一條柱體，壓落去個細胞中間，細胞就會壓到變咗漏斗形咁，我地就觀察壓落去之後，細胞出現嘅壓痕，去研究佢嘅結構。」

不過這個技術只會觀察到細胞部份位置，他指不能看到整個細胞，而且活細胞會移動，「佢一郁就好難睇到」，所以只可以觀察死細胞，對活細胞研究有限。

李教授於是研究基於金剛石的量子傳感，與團隊成功利用這種技術開發了具高靈敏度的量子傳感器及測量方案。她指「金剛石裡可以找到鑽石，要尋找鑽石就要量子傳感，感測到其光線，從而找到鑽石」，團隊從而得到靈感，「於是我們就想到，那麼微細的鑽石，可用光線找到；那把鑽石分散在活細胞的樣本上，令其有幾處發光源。就可以由這些發光源觀察到整個活細胞的形狀，即使牠會移動，都可以繼續觀察。」

李教授指，能觀察活細胞，就可觀察其變異的情況，或有助研究癌細胞的變異。不過她指研究是初步階段，未敢作太大目標，但都會繼續改善研究。

裘槎基金會獎項助學者繼續研究　最高可獲300萬

楊教授因其研究獲得「裘槎優秀科研者獎2022」，而李教授則獲得「裘槎優秀科研者獎2023」，可以取得「科研者獎」最高300 萬元的資助(包括聘請替代講師費用)。兩位教授都指，裘槎基金會對他們的研究有很大支持，楊教授指科研是一個長時間的過程，基金支持他們研究兩年，對他們有很多幫助。而李教授就認為科研是一個無盡的過程，「過程中隨時會有新發現，但無完結嘅時候。」