主持人:香港电台公共事务组
嘉宾: 香港中文大学肠道微生物群研究中心主任陈家亮教授
随着社会近年对肠道微生态的相关研究多了接触,大家有可能听说,肠道就如人的第二个大脑,但为个有这个说法?
「为何称之为人的第二个大脑,是因为如果我们将肠道里面的微生物的基因总和加起来,是等于我们身体其他细胞的一百倍或以上。 我们人体的基因是不可以改变的,是父母遗传给我们的,但是相反我们肠道微生物的基因,它可以透过我们不同的饮食,或者其他科学方法来改变,从而改善我们的健康,以至改变疾病产生的风险。传统智慧认为,肠道微生态只是影响消化、饮食、排泄的习惯,近年已经有很多科学和临床医学的证据,证明原来肠道内的细菌好与坏,是影响到我们健康的,例如肥胖、糖尿病、大肠癌,甚至很多肠道以外,大家完全联想不到关系的事情,我们的情绪、小朋友的自闭症,以至长者的认知障碍,也与我们肠道细菌的好坏息息相关。在可见的将来,我们已经可以知道,能够有及早的测试方法,透过检验少量粪便,已经知道患大肠癌的风险,甚至小至一、两岁的小朋友,我们可以预测到他们将来,去到五、六岁时,患自闭症的风险,所以我觉得未来的日子,透过改变我们肠道的细菌,可以改变我们的健康,改变我们的命运,这是未来的十至二十年的世界大趋势。」
展望未来,科学家相信肠道微生态的有关研究结果,将会在疾病预防,以及药物开发方面,发挥很大的效用。
「我相信将来只要大家留少量粪便样本,我们已经可以帮大家分析不同疾病的风险,患病的机会有多高,从而可以对症下药,预防胜于治疗。大家以后不要认为,粪便就这样冲走,少量的粪便样本其实是一个很重要的资料库。 第二,我们可能需要从现在开始,将那些有用、重要、珍贵的细菌保存,因为随着我们的社会变得越来越现代化,我们的饮食和生活习惯令到很多以往有益、珍贵的细菌慢慢地从这个世界消失。我们可能真的需要一个很规模大的粪便库,即是粪便的挪亚方舟,储存起一些珍贵的粪便,为我们将来下一代,将这些珍贵、有益的菌取出来,可能可以减少下一代患上多种疾病的风险。生物医学科研方面,香港的国际地位是非常高的,但今天我们要面对的挑战是如何将这些学术上的科研转化落地,每一天能够应用在市民的身上。我希望从事科研工作的同事、朋友不要气馁,因为这条路的确是一条艰苦、孤独、迂回曲折的道路,我希望在可见的将来,我们香港能够成为一个科研创科中心,将健康和希望带给我们的下一代。」
主持人:香港电台公共事务组
嘉宾: 香港青年科学院院士、香港科技大学超材料研究中心主任李赞恒教授
「大家好,我是李赞恒教授,我在香港科技大学物理系担任教授,也是超材料研究中心主任,我也是香港青年科学院院士。我的研究领域主要是围绕超材料以及纳米光子学,我的研究目标是通过这些精细的纳米结构的设计来构建新的超材料,实现一些看上来科幻的应用,譬如电影《哈利波特》中的隐形斗篷。」
超材料是一种人造的材料,有别于一般材料通过化学成分来决定它们的光学性质,超材料可以因应内部的结构设计,可以跳出这个框框,意味着它可以超越一般材料所能提供的光学性质。
「我举一个例子,例如我们要描述光的传播方向,我们通常是通过折射率,通过这些特别的结构,我们可以控制光波,甚至有时候是声波,或者水波或弹性波的折射率,它可以令到它很大 ,远大于空气的折射率,甚至可以是负数,这些特别的控制能力令到超材料可以用在一些很特别的用途,例如刚才我提及,可以使一些物体隐形或者制造错觉,混淆物体的大小和位置。 另外,超材料也可以用于例如高效的吸音,或者改良天线的接收率的应用。我举一个简单的例子,例如我们的眼镜,其实我们的透镜是用它的曲面来控制光线,但是如果用上这些超材料或者超表面的话,其实可以纯粹通过组建这些纳米结构形成一个表面,可以用很平、很薄的材料来制造这些透镜,甚至可以超越原来透镜的控制能力,令到光学器件更轻或者更省空间,直接就可以改变现在光学领域的一些相关研究甚至应用。 超材料的应用可以用来改装手提电话或者显微镜的镜头,令到它有新的感受,譬如它可以感受到光的偏振,譬如现时我们日常生活中听见的虚拟实境(VR)或者扩增实境(AR),也可以做更高解像度的全息图, 这些用上超材料或者超表面,就可以用单层的纳米结构实现,它有更高的效率,也有更少的像差,频率上也可以更宽大,令到它从成像到通讯方面,功能都可以有所提升。刚才我提到《哈利波特》里面的隐形斗篷,其实很像很遥远,但超材料已经开始可以令它实现,最重要的就是它背后的原理,静悄悄地为我们现在制造光学元件带来一些冲击和变化,因为它的原理可以令到那些光学器件更加轻,所以譬如在隐形斗篷这个例子上面, 我们希望以后可以造出更薄和轻的隐形斗篷,使用这些超表面来实现这个目标。」
科学家正在研究,将这些超表面可以与现有的半导体制造工艺相结合,有助实现大规模生产。
「它已经有研究的价值,但是要有应用的价值,我们一定要令到它能够更便宜地生产,所以我们现在研究的会是一些纳米印压技术,令到它能够更大面积,更容易地生产。 另外,我们也会在一些新的领域上面,希望用到这些超表面,因为它可以令到东西更轻。在我的研究当中,我们很希望将这些超表面,用在量子光学来发挥更大的作用。 在量子光学中,其实这些超表面是可以更精确地控制光的量子态,希望它们能够对譬如量子的计算或者是量子的通讯,令到它的元件更轻,更加省空间,这些都是我们未来这几年,甚至十年想达至的趋势。」