探访4大研究中心，窥见香港前沿创新医疗科技
文 | 顿雨婷
6月6日，香港桂冠论坛委员会举行新闻发布会，正式宣布香港桂冠论坛将于11月13至18日在香港科学园举行。香港桂冠论坛旨在推动本地科研发展，致力于建立跨世代、跨文化和跨领域的学术交流平台，让本地科研人员能向大众及各地学者，展示其出色的科研成果。据悉，由香港桂冠论坛委员会主办的首届香港桂冠论坛，将于2023年11月13日至18日在香港科学园举行。
香港桂冠论坛委员会主席唐伟章表示，香港桂冠论坛于2019年成立 ，旨在促进不同年龄、文化和领域的科学家互相交流，提高香港年轻一代对科学的认识和兴趣。 香港桂冠论坛将汇聚来自世界各地的，在天文学、生命科学与医学、数学科学三大领域中20多位邵逸夫奖获得者，通过研讨会、讲座和对谈的形式，与全球200多名青年科学家分享顶尖研究和科研洞察。李兆基基金董事林高演表示，香港桂冠论坛的所有官方活动费用将由李兆基基金承担，首届论坛将包括疾病到气候变化等多个议题。
众所周知，香港的房价高、消费高、生活节奏快，但令人感到意外的是，香港人均寿命还能位居世界榜首，这其中离不开香港医疗。这除了有体系本身的优势外，医疗和生物科技发展水平不容忽视，除了有人才的高水平研发能力，还有香港自由流通的金融资源、优势明显的专业服务和良好的知识产权保护等，香港的生物科技与医疗健康行业也成为了全球产业发展的重要风向标之一。
借本次大会举办之际，香港桂冠论坛与中国香港各大院校合作，通过媒体访问的形式向大众展示最新研究成果。36氪等多家海内外媒体走进香港各大高校进行采访交流，也窥见了香港医疗科技的部分创新发展方向。
香港科技大学分子神经科学国家重点实验室
在探访当日，香港科技大学宣布，其领导的国际研究团队开发了一套人工智能模型，利用遗传信息，可在出现病征之前预测罹患阿尔茨海默症的风险。
据悉，尽管阿尔茨海默症在症状出现前至少10至20年患者大脑就会发生病理变化，患者却往往只在记忆出现问题时，才会寻求医生诊治，而此时病情往往已经发展到中晚期。若能够在发病早期就进行干预治疗或是病情管理，那么就能显著延缓认知衰退的进程。
港科大分子神经科学国家重点实验室副主任傅洁瑜在接受36氪采访时指出，为探索针对阿尔茨海默症更具可行性的诊断方式，其研究团队从429种与阿尔茨海默症相关的血浆蛋白中，识别出19种具有阿尔茨海默症患病特征的血浆蛋白生物标志物组群，并根据这组标志物设计了一套评分系统，将阿尔茨海默症患者自健康人群中区分出来，其准确率超过96%。据悉，该系统能辨别阿尔茨海默症早、中及晚期三个阶段，可用作监测患者的病情发展。
港科大分子神经科学国家重点实验室
据了解，针对阿尔兹海默症，目前主流的诊断方式都难以在发病早期进行识别，认知测试的缺陷在于其诊断结果过于主观，脑部影像成本昂贵，而脑脊液穿刺属于侵入性较大的有创检查，患者将承受一定生理痛苦；同时，这几类方式均未在世界各地获得广泛应用。
除了诊断层面，港科大分子神经科学国家重点实验室还在研发新的阿尔茨海默症治疗手段，主要是基因疗法，重点攻克基因编辑技术所需要的运送工具。据傅洁瑜介绍，其团队近期开发出全新的运送工具，不仅可以跨越血脑屏障，还可以通过单次、无创的静脉注射，将优化的基因编辑工具运送到整个大脑，实现高效的全脑基因编辑。动物实验结果显示，该技术可有效破坏转基因小鼠模型中的FAD（家族性阿尔茨海默症）基因突变，并在全脑范围改善其病理症状。
香港科技大学生物冷冻电镜中心
36氪此行还探访了香港科技大学生物冷冻电镜中心，它作为香港首个综合低温电子显微镜研究中心，用于支持生命科学、医学、生物学和其他相关领域的先进研究。
港科大生物冷冻电镜中心
该中心设施包括拥有高稳定度的300 keV XFEG光学系统、自动装载器、Volta相位板、Falcon III相机和Gatan K3直接电子探测器，非常适合进行单颗粒分析（SPA）和冷冻电子断层摄影（cryo-ET）的自动化应用；另设有Thermo Fisher Scientific Aquilos冷冻聚焦离子束双光束系统，可为高解析度冷冻电子断层扫描或微晶电子衍射研究制备电子透明薄片。此外，中心还拥有一台用于负染的TalosL120c透射电镜，以及一台配备200 keV XFEG光学设备、自动装载器、Volta相位板及Falcon III相机数据自动收集的Glacios冷冻透射电镜，可应用于各种研究和教育。
据实验室的张盈怡博士介绍，该生物冷冻电镜中心的Titan Krios 300kV高端冷冻电镜，是目前香港唯一一台高端冷冻电镜，要承载四五十个实验室的科研项目。
比较典型的落地案例有，基于该设备，香港大学医学院曾和香港科技大学联合研究证明了广谱中和抗体ZCB11。其关键在于，科大合作团队利用单颗粒冷动电镜技术，在原子分辨率水平上解析了ZCB11和病毒刺突蛋白的复合结构，揭示了ZCB11独特的分子作用模式，为接下来结构导向的抗体及改良疫苗奠定了坚实的基础。另外，今年初香港科技大学联同香港大学（基于该中心设备），与法国居礼研究所共同发现了人体MCM2至MCM7蛋白复合体调控DNA 复制起始的新机制。此发现可被应用于研发新型、高效及更具针对性的抗癌药物。
冷冻电镜技术的意义何在？冷冻电镜（cryo-EM）由三位获得2017年诺贝尔化学奖的科学家研发，是一项带领生物化学进入新时代的一项开创性技术。这项技术将生物分子的结构，重塑至前所未有的解析度，不单有助识别疾病的根源，亦可藉此开发新的药物和治疗方法。2018年，香港科技大学利用这项技术，历史上首次以原子解析度确定了DNA複制机制的3D结构。同年，科大于罗桂祥基金的慷慨捐赠下，成立了香港首个世界级的生物冷冻电镜中心。
据了解，冷冻电镜技术对揭示蛋白原子结构意义重大，它使得解析生物大分子复合物的三维结构变得越来越容易、越来越常规。基于其在生命科学领域的重要性，冷冻电镜科学的主要奠基者被授予了2017年诺贝尔化学奖。此前，该技术一直停留在实验室，没有用于药物研发，近几年来才开始应用落地。而在在供给端，目前全世界只有美国赛默飞、日电和日立能生产冷冻电镜设备，是个严重被国外“卡脖子”的领域。
香港微生物菌群创新中心
在访问过程中，36氪还走访了香港微生物菌群创新中心（MagIC）。香港中文大学医学院内科及药物治疗学系教授、香港微生物菌群创新中心主任黄秀娟教授向走访媒体介绍了团队的最新发现：通过重塑肠道微生态，能够缓解因新冠病毒所导致的不同系统及器官的后遗症症状；同时，基于这一发现，他们设计了针对亚洲人体质的口服微胶囊活菌（SIM01）。
黄秀娟介绍道，一项大型的三盲、随机、安慰剂对照临床研究证实，服用SIM01配方6个月后，5类新冠后遗症症状包括肠胃问题、疲倦、难以集中精神、记忆力问题及整体不舒服的改善率比对照组明显较高。其基本作用原理就在于提升患者肠道益菌数量及微生物多样性的同时，降低肠道恶菌数量，使肠道微生态得到调节。
除新冠外，黄秀娟所在的MagIC也在为肥胖、癌症、自闭症、炎症性疾病等常见疾病开发新型微生物群诊断和活体生物治疗药物。她透露，目前实验室已经建立了一个庞大的数据库。通过AI分析整理这些数据，得出不同疾病患者代谢物的特征，最终实现通过粪便检测就能够发现病人是否存在患糖尿病、肿瘤等疾病的可能。“这类产品不同于市面上现存的诊断产品，其能够尽早的检测出病人的患病风险，而不是等疾病已经发生了再确诊。”
据了解，目前微生物制药领域，全球管线都在快速推进，进入爆发前夕。不仅是Host、Siolta、FINCH等Biotech，包括辉瑞、罗氏、强生等跨国制药巨头在微生态制药领域有所布局。国内，像未知君生物、慕恩生物、承葛生物、知易生物、厌氧生物等Biotech也进入细分赛道，并受资本关注。
InnoHK医疗机器人创新技术中心
“在透明人体模型里，可以看到数个连着机器人的探头，博士生们在远程操控着内窥镜。这种手术能以更好效果和更低费用为病人进行治疗。”这是36氪在现场看到的画面。
InnoHK医疗机械人创新技术中心（MRC）实验室的定位是通过研发用于诊断和治疗的腔内多尺度机械人平台、磁引导腔内机械人平台及影像引导式机械人介入治疗，实现新型手术机械人技术的转化研究和产品化。
据MRC联席主席欧国威介绍，该中心支持活体动物和尸体实验进行临床前评估，它的优势在于可以对接全球优质研发资源，还能面向内地市场，是企业实现国际化发展的重要纽带。目前MRC接受研究合作、委托研发、临床前评估服务、技术授权等多种合作。据悉，自2021年7月以来，MRC已在各种机器人辅助外科手术中开展了50多个临床前实验室。
医疗机器人创新技术中心
另外据介绍，中心的混合手术室配备了磁力共振扫描及机械人辅助C臂X射线成像系统（Artis Zeego）仪器，可在手术机械人介入治疗研发期间提供实时的术中医学成像。据介绍，此设备专门为研发新型手术机械人及医疗设备而设，透过活体动物和尸体实验作临床前评估，全亚洲只此独有。
医疗机械人创新技术中心可以理解为机器人手术尖端技术的孵化器。以欧国威为例，他曾依托于该技术中心在2019年创办了康诺思腾，聚焦于手术机器人技术研发。该公司研发的第一款产品便是对标“达芬奇”的腹腔镜手术机器人。
据悉，欧国威是香港中文大学机械与自动化工程学系教授，他曾获麻省理工学院机械工程学院博士学位，在加入香港中文大学之前（2016 年），他是直觉外科公司新产品开发部的系统分析经理，期间曾共同发明并领导了 FDA 批准的达芬奇 Si 软件和控制算法开发单点手术平台、单点腕针驱动器 和达芬奇 Xi 单点手术平台。
