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■歐陽灝宇目標5年內設計出可有效及準確辨認指定小分子的識別系統，協助科學家觀察它們的作用及發病時的變化，有助人類更加認識柏金遜症等疾病。 劉國權 攝
港大歐陽灝宇挑戰化學 冀5年設計有效識別系統
柏金遜症能直接影響患者肌肉活動，大大阻礙其活動能力，目前為止不但無根治方法，甚至成因不明，人類對它的認知非常有限。香港大學化學系助理教授歐陽灝宇，從超分子化學及分子識別方向入手，針對跟柏金遜症在內等多種神經疾病有關的「兒茶酚胺」小分子研究，目標是於5年內設計出可有效及準確辨認指定小分子的識別系統，協助科學家觀察它們的作用及發病時的變化，有助人類更加認識相關疾病，為尋找治療方法帶來突破。歐陽灝宇榮獲本年度裘槎基金會「前瞻科研大獎」。 ■記者 姜嘉軒
歐陽灝宇致力進行關於超分子化學（supramolecular chemistry）及分子識別（molecular recognition）研究。他解釋指：「人體內即使一個簡單細胞，裡面其實是由很多不同分子組合，成為一個『網絡』才能發揮功用，是個非常複雜的生物環境。」他其中一個研究方向，是要設計出能夠有效及高選擇性地識別出有機小分子的新型分子識別系統，簡言之就是要在錯綜複雜的細胞環境之中，找出特定小分子進行觀察和研究。
識別「兒茶酚胺」如認人
所謂超分子化學，就是研究分子與分子間的關係及如何互相影響，「以一個藥物分子為例，它必須跟身體內的細胞或蛋白質彼此交互作用，才可顯現藥性。」目前歐陽灝宇正積極識別出「兒茶酚胺（Catecholamine）」這種小分子，「它是其中一種用以傳送神經訊號的物質，對於人體非常重要，然而目前為止未有方法可以有效地把他們識別出來。」他形容識別小分子有如認人，特徵愈少愈難辨認，體積比納米還要小一級的小分子（10-10米），可想而知特徵很少，故非常有挑戰性。
他補充指，假如將「兒茶酚胺」放入有機溶液中，要把它認出來未必太困難，但假如要在水裡面作識別，並要在細胞芸芸分子中把指定分子找出，那就非常困難，而人體基本是由水構成，有關問顯是故必須克服。
他續指，識別系統另一難處是如何將指定小分子標示出來，其中一方向是設計出針對「兒茶酚胺」的螢光探針，讓它們變得一目了然。
小分子角色 助解疾病變化
歐陽灝宇表示，「兒茶酚胺」與柏金遜症等多種神經疾病有關，但當中機理仍存在不少疑問。假如成功研發出識別系統，將能協助科學家研究各種小分子在生物系統中作扮演的角色，包括了解該小分子正常時的作用，及在發病時會否產生任何變化，對研究相關疾病大有幫助。
研環狀分子 啟發物質結構應用
歐陽灝宇的另一個研究方向，是探索複雜環狀分子的裝配策略；這些分子環狀結構，與分子記憶體、微型物質穿透，以新興有機材料的研究息息相關，「大家可以想像成一根鐵支和一條鐵鏈之間的關係，雖然它們都是鐵造，但鐵鏈的形態是由多個鐵圈環環相扣，既不失鐵的硬度，同時擁有鐵支所欠缺的靈活性。」
同一道理，利用環狀分子的不同裝配策略，對改變物質結構及應用亦可望帶來突破。
不過他坦言分子實在太小，要將他們扣在一起並不容易，目前為止最多能做到7組扣圈，仍需找尋突破口，例如設計出可以讓分子自行扣在一起的結構方法，有關研究將對研發新物料，尤其與藥物釋控有關的醫學物料，有着重要的啓示。
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