研催化剂量子技术　中大两学者获裘槎奖-世界速看料

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大公报报导，基础研究作为基石，为应用科技提供了不少新启发。“裘槎优秀科研者奖2022”获得者、香港中文大学化学系教授杨英洋设计有机小分子催化剂，能在室温、环保的条件下加速化学反应，促进新型药物合成。而获颁“裘槎优秀科研者奖2023”、中大物理系教授李泉亦研发基于金刚石的量子传感测量技术，分析活细胞的生物力学。

提高燃料药品生产效率

合成药物的过程与拼砌模型类似，需将一些化学分子连接在一起，而催化剂能加速化学反应。杨英洋说，以生产抗真菌药物“Noxafil”为例，传统方法会用酶进行催化，但工序繁复，过程中容易有损耗，每个步骤都会产生工业废料。团队研发的有机小分子催化剂在催化过程中，可一次将所需化学分子结合，减少工序步骤，提高效率，亦更加环保。“该催化剂可应用于无金属催化反应，比如用于生产高价值的药物化学结构的中间体，有效促进抗流感、抗真菌药物等各种新型药物合成。”

团队早前研发的双离子有机小分子催化剂，亦可在室温下生产生物柴油。杨英洋说，传统生产方法涉及添加强酸或强碱、加热、冷却等工序，提纯难、耗电多，其副产品甘油亦难以回收。而新催化剂简化工序；亦能将甘油与乙酸乙酯结合，其产物可作为生物柴油添加剂或食物添加剂，解决回收难的问题。

在裘槎基金会支持下，杨英洋将利用非共价键的相互作用，连接手性和非手性有机小分子催化剂，以开发适用于各种化学反应的新型催化系统。他形容，有机小分子催化剂犹如纳米机械人，能利用其机械臂（化学部件）将化学分子结合，但需多次尝试是否匹配。“我们希望研发出可随时更换机械臂的纳米机械人，弹性应用于不同化学分子，降低试错次数，提高燃料、化学品、药品等生产效率。”

为癌症疗法提供新启发

另一获奖者、中大物理系教授李泉亦研发基于金刚石的量子传感测量技术，以研究活细胞的生物力学。李泉说，现有原子力显微镜压痕测量技术是测量单细胞力学的常用方法。当该显微镜的器件压到样品上时，会产生形变，以获得力学参数。惟该方法无法准确估计压下时接触面积，数据并不精准。

团队因此将该测量技术与金刚石的量子传感结合。李泉说，团队将纳米金刚石放在死细胞膜表面，在磁场不变的情况下，观察金刚石在运动时发出的不同光学信号，从而分析其力学性质。但由于活细胞本身有生命运动，将纳米金刚石放在细胞膜上运动时，较难分辨细胞的形变，是源于压力，或是细胞自身的活动。“团队下一步将继续解决新方法的瓶颈，研究对生命系统，如活细胞的精准监测。”

李泉认为，该研究能为纳米材料力学、癌症疗法及组织工程的发展提供新启发。例如，随着恶性肿瘤生长，有些癌细胞或会游离到身体其他部位。“癌细胞存在于肿瘤上时较硬，而经过血管游离时又会变软，两者的力学性质是不同的，而当中的变化原理亦有待分析。”