關於香港桂冠論壇



歡迎大家來到香港桂冠論壇2022年3月份通訊。

在過去的一年,雖然在新冠病毒疫情的陰霾下令舉辦實體活動的難度有所增加,但我們很高興得到很多學術界、科學界和教育界等機構和人士的鼎力支持,先後成功舉行了多個與科學有關的項目和宣傳活動。當中包括首屆桂冠論壇前奏的主題活動「科學解密」、「智者‧智講」和「探索新視野」以及名為「與智者對談」的短片系列。大家可以到我們的網站、社交媒體平台和YouTube頻道觀看過去一年的精華片段、「與智者對談」短片系列以及一些與香港本地科學家訪問的片段。我們會繼續與各界人士聯繫,貫徹香港桂冠論壇的使命︰促進不同世代、文化和領域的科學家互相交流;支援香港和國際社會的青年發展;提升香港年輕一代對不同科技領域的認識和興趣;以及推動香港科學和科技各個領域的教育和交流。

首屆香港桂冠論壇申請的首輪評審已於去年3月完成,而第二輪評審也於剛過去的2月成功舉行。科學評審大會在315位申請者中,揀選出229位參加首屆香港桂冠論壇。秘書處已經透過電郵通知各位申請者有關申請結果,也會陸續公佈有關首屆桂冠論壇的其他安排。

每年的4月22日是世界地球日(Earth Day),這是一項展示對環境保護支持的世界性年度活動,目的是透過不同的方式宣傳和實踐環境保護的觀念。科學和數據證明氣候變化是確實存在的,最近十年是有記錄以來最暖的十年期。近幾年的暖化情況尤其明顯,世界氣候變化影響十分深遠,緩解氣候變化影響的工作刻不容緩。為響應世界地球日以及提升大家對氣候變化的認識和關注,香港桂冠論壇在早前拍攝了一系列與氣候變化有關的短片,這些短片將會在4月22日開始,在我們的網站和社交媒體平台陸續推出與大家分享。除了短片以外,我們亦會透過網站和通訊發佈一些與環境保護、氣候變化、科學數據或相關議題有關的文章,大家記得留意!

諾貝爾物理學獎得獎者—高錕教授



去年十一月,本刊第十二期通訊刊出時,適值華裔諾貝爾物理學獎得主楊振寧教授百歲生辰,香港中文大學(中大)特別舉辦了大型專題展覽。我們亦刊登了由中大物理系楊綱凱教授撰寫,名為《百年物理 - 賀楊振寧教授 - 百歳生辰》的文章,除介紹楊振寧教授的卓越學術成就外,亦講述了他與香港多年來所有建立的密切關係。

其實,香港雖然是彈丸之地,卻是幾位獲諾貝爾物理學獎得獎者年青時居住及受教育的地方!

今期,就讓我們介紹有「光纖之父」稱謂的諾貝爾物理學獎得獎者—高錕教授在工程和物理學上的卓越成就和對香港高等教育的重大貢獻。

光纖之父

高錕被譽為「光纖之父」、「光纖通訊之父」、「寬帶教父」及為2009諾貝爾物理學獎得獎者,說他是現代最重要和最有影響力的工程家之一,絕對是無容置疑的。他在「光傳輸於纖維的光學通信領域突破性成就(for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication)」,更造就了互聯網時代的的爆炸性發展。

 

暗物質



如果您喜歡觀星,您可能看過壯麗的星系,並讚嘆這些由千億個恆星組成的雄偉結構(圖一)。太陽是我們的家鄉星系銀河系中的典型恆星,而銀河系亦是宇宙中的典型星系。星系組合成星系團,形成更大的結構(圖二)。星系內除了恆星,還有什麼物質?星系和星系團是如何形成的?這些結構是如何從早期宇宙中幾乎完全均勻的物質分佈中出現的?這些只是科學家想要解答的問題的一部份。事實證明,一種稱為暗物質的神秘物質在所有這些問題中都有著關鍵角色。

在 1930 年代,天文學家茲威基(Zwicky)和 史密斯(Smith)測量后髮座星系團和室女座星系團的質量。他們的方法是這樣的:星系團的質量與其對星系的重力成正比,而星系繞着星系團運行的速度則與其感受的重力直接相關。經過仔細測量了星系的速度之後,茲威基和史密斯驚訝地發現,這兩個星系團的質量應該比可見物質(恆星和氣體)大得多。換句話說,星系團內一定有很多「暗物質」("Dunkle Materie")--不發光但衍生重力的物質。應用同樣的想法,維拉魯賓(Vera Rubin)測量了星系的旋轉曲線——恆星和氣體在離星系中心不同距離的軌道速度(圖 三)。她發現大多數星系的自轉曲線即使在距離中心很遠的地方也不會下降。這表明在幾乎沒有可見物質存在的星系外圍,重力仍然不會減弱,顯示星系中可見物質藏在一個大很多的暗物質暈(dark matter halo)中。例如,銀河系的暗物質暈至少延伸到其發光盤半徑的 4-5 倍,其質量是可見物質的 5-10 倍。

 

作者:
香港中文大學物理系朱明中教授

老化 - 所有生命的必然結局?



「老化」是個神秘的過程,而且引發了我們許多疑問。為何生物會老化?為何我們死亡的年齡又各有不同?老化背後又蘊藏著什麼機制?科學家觀察到,一組實驗室小鼠即使基因相同,每隻壽命卻各有不同,令人嘖嘖稱奇。當生物老化時,細胞功能失常的情況會增加,影響正常組織功能,導致與年齡相關的疾病形成,如癌症、神經退化性疾病、心血管疾病 (CVD)。全球人類平均預期壽命大幅提高,部分原因來自治療、診斷和醫療體系的進步。隨著人類壽命延長,對老年人的照顧亦加重了醫療體系的負擔,皆因老化會伴隨著很多與年齡相關的缺陷或問題;另外,勞動人口老化亦導致生產力降低的問題。老年人的共同特徵是越接近八十歲,衰弱會越變得明顯,以及容易罹患腦退化症。為何老化會離不開這些缺陷?人類有沒有辦法跨越這些缺陷,甚至邁向長生不老?

我們目前對老化的大部分理解都來自對動物及單細胞模型所作過的研究,例如實驗室小鼠、線蟲(即秀麗隱桿線蟲,學名Caenorhabditis elegans,簡稱C.elegans)及酵母(即釀酒酵母,學名Saccharomyces cerevisiae,簡稱S.cerevisiae)。儘管已有大量對老化的研究,但我們對此的理解仍然有限,因為這些動物模型只模擬了老化某些方面的特徵,所以我們對上述問題仍然是無從入手。希望本文能引領讀者了解「時間上」的老化與「生物上」的老化概念有何不同︰前者是指由出生至某個日期所經過的時間長度;後者是指生物體的細胞逐漸累積不可逆轉的損傷(例如 DNA、蛋白質、脂質等大分子)。本文會從某些老化的特徵探討生物老化,以及我們可以透過什麼途徑減慢衰老,從而活出長壽而豐富的人生。

作者簡介

張曉東教授現為香港科技大學(HKUST)生命科學部的何善衡生命科學副教授。張教授在美國科羅拉多大學獲得生物化學博士學位。他的研究專長是幹細胞及老化生物學,曾利用實驗室老鼠的肌肉幹細胞發現幹細胞靜止及組織再生的關鍵分子路徑。張教授亦因「幹細胞衰老過程中的分子控制」研究獲得 2015 年裘槎前瞻科研大獎,並曾在著名期刊發表超過三十篇科學論文。此外,張教授亦擔任香港科技大學 – 南豐集團聯合實驗室主任、生物科學實驗中心副主任、香港科技大學-華大基因聯合研究中心主任、香港科技大學-上海第六人民醫院腦科學聯合研究中心副主任,以及位於香港科學園的香港神經退行性疾病中心 (HKCeND) 的主要成員。

Erin Tse博士在英國阿斯頓大學獲得生物醫學科學博士學位,在 Eric Hill 博士的指導下研究阿茲海默症。謝博士為求有更高發展而移居香港,從事微生物學研究,隨後加入病毒學小組一段時間,利用由人類幹細胞衍生的類腸道組織研究人類諾沃克病毒結構蛋白的宿主互作。謝博士憑藉其學術經驗,專門從事細胞生物學的研究。謝博士目前是張教授實驗室的博士後研究員,並將在此繼續其幹細胞研究。謝博士亦是香港科技大學 – 南豐集團聯合實驗室的活躍成員,主要負責管理聯合實驗室的活動及指導學員。