许多脑部疾病和功能障碍都与年龄的增长有关。随着人口老化，受这些疾病影响的人数亦相应递增。老年痴呆症等与年龄相关的脑部疾病已经成为导致老年人死亡的主要原因之一，亦构成沉重的社会负担。尽管脑疾病的发病率持续上升，但市场上的治疗药物却寥寥可数。这些药物并非对所有病人起作用，而且往往只能减轻疾病症状，部分患者服药后更会出现副作用。因此，我们迫切需要研发针对这些脑部疾病和功能障碍的药物或疗法。

开发治疗脑部疾病药物的主要障碍在于我们对这些疾病的根源还缺乏足够的了解。我们必须从分子层面上研究脑部在正常和病变情况下发生的一系列复杂的反应，并寻找与不同疾病相关联的特异性分子靶点。基于这一目的，以香港科技大学（以下简称科大）为首的跨院校研究项目于2001年获得大学教育资助委员会（以下简称教资会）卓越学科领域计划资助港币2,680万元，开展为期五年的“分子神经科学：基础研究与新药开发”项目的研究。

这个卓越学科领域项目致力于推动尖端神经科学研究和创新药物及疗法的研发工作。该项目汇集了来自不同学科的杰出人才，他们不仅从事神经科学前沿领域的研究，也建立了以中药为基础的独特方法，发展出多种中药来源的候选药物来治疗脑疾病和功能障碍。在2007年教资会的评估中，该项目被嘉许为“具有杰出表现的项目”，并再获拨款2,750万元，延续项目资助至2011年，进一步肯定了团队的国际卓越水平。在第二阶段中，该跨学科团队更深入的研究脑部各种复杂的发育和生理过程，以及特定脑疾病和功能障碍的病理机制。该团队也积极与生物医药企业合作，将现有中药来源的候选药物向临床应用发展，加速科研成果的商业化进程。

卓越的学术成就
该跨学科团队已经建立了一套以神经系统运作原理为基础的药物研发策略，并以中草药为起始原料筛选神经系统疾病的候选药物。团队亦建立了世界级的科研中心，包括最先进的中草药组分分离和以细胞为基础的高通量药物筛选设施等。他们也建立了涵盖多种中草药的资料库，通过长久以来积累的医学文献来分析药物在神经系统中的活性，以促进药物筛选工作。同时，他们优化了从中草药里有效分离生物活性成分的方法，并发展了多种用于药物筛选的新方法和新工具，包括为有效鉴定中草药活性成分而设立的一系列专有筛选平台，多种与神经系统疾病相关的分子靶点，以及动物实验模型等。

该团队凭藉自身在分子和细胞机制研究上的优势，在神经科学领域取得了多项重要突破。他们不但发现了神经细胞之间独特的沟通方式，而且鉴定了控制生理与病理状态转换的关键分子和在神经退行性疾病中起重要作用的蛋白靶点，并分离了许多与脑疾病相关的前导药物。这些成果为研究脑部的奥秘和研发脑疾病的疗法提供了重要的依据。例如该团队发现了一种细胞表面蛋白EphA4调节脑部可塑性的新机制，进一步揭示了脑部认知功能的分子基础，使我们清楚的了解神经系统是如何根据经验来控制神经细胞之间连接效率的。由于许多神经退行性疾病都与神经细胞之间的信号传导障碍有关，团队指出EphA4是研发治疗认知功能障碍药物的潜在分子靶点。神经可塑性在运动神经元与肌肉细胞之间信号传导过程中也有重要作用。另团队也发现一个位于EphA4下游的信号蛋白是维持肌肉强度和运动功能的关键因素，为治疗肌肉萎缩等与神经传导障碍相关的神经-肌肉疾病提供了重要线索。这些突破性的研究成果已经发表在《自然-神经科学》和《神经元》等国际顶尖的神经科学期刊上。

发展临床应用的治疗药物
通过卓越学科领域研究项目，该跨学科团队亦鉴定了许多活性化合物，在老年痴呆症和失眠症等疾病的治疗方面表现出重要的应用潜力。相关成果已经申请了发明专利。该团队也从中草药里发现了针对柏金逊症和抑郁症的前导药物。这些成果概述如下：

．	针对老年痴呆症，鉴定了对神经细胞具有保护作用的化合物和前导药物
．	针对睡眠失调，开发了能够特异性激活褪黑素受体亚型的化合物
．	针对柏金逊症和抑郁症，获得了具有治疗潜力的中草药成分和前导药物

 
这些化合物均处于不同的临床前研究阶段。由于该团队独特的药物研发策略，许多医药公司都前来寻求合作，力争尽快将这些成果应用于临床治疗。

同样在研资局与香港科学馆合办的公众讲座上，叶玉如教授以“从神经科学到人类健康”为题发表演讲，并分享“分子神经科学：基础研究及新药开发”计划的科研成果。

与著名医药公司的战略伙伴关系
该卓越学科领域研究团队不断寻求与生物医药公司的合作，以增强自身在基础研究和药物开发方面的实力。值得一提的是，国际生物医药界巨头葛兰素史克属下的葛兰素史克中国研发中心，就被卓越学科领域项目的研究成果所吸引，计划与该团队在药物筛选和研发方面开展长期合作。2009年，科大与葛兰素史克中国研发中心签订战略合作协议，在科大校园成立“葛兰素史克中国研发中心–香港科技大学神经科学实验室”，共同探索神经退化疾病的分子机制，开发合适的药物以作出治疗。这项合作的独特之处，在于它结合了业内药物开发的特长与学术界在生物学研究上的优势，共同探索神经科学的尖端领域。是次合作不仅表明科大的研究水准得到国际认可，也突显出香港在世界医药研究领域的地位。

其他主要成就
建立分子神经科学国家重点实验室
透过卓越学科领域计划的资助，科大建立了坚实的科研基础，并取得了丰硕的成果。因此，国家科学技术部于2010年批准科大成立首个“分子神经科学国家重点实验室”。“国家重点实验室计划”是配合国家科技发展的方针，支援高质素科研队伍，开展创新的研究工作。因此，在科大设立国家重点实验室表明了国家对科大神经科学研究实力的肯定。科大希望通过建设国家重点实验室，发展成为国际顶尖的分子神经科学研究中心，提升分子神经科学的基础研究水平，并促进中国生物技术产业的发展。

研究论文与受邀讲座
该团队在神经科学方面的多项突破性研究发现已刊载于国际顶尖的学术杂志上，其中包括《细胞》、《科学》、《自然-细胞生物学》、《分子细胞》、《自然-神经科学》、《神经元》、《自然-结构与分子生物学》、《PLoS生物学》、《细胞生物学杂志》、《美国科学院院刊》、《神经科学杂志》和《生物化学期刊》等。至今，该团队在“卓越学科领域”计划支持下发表了超过600篇研究论文，内容涉及神经发育和功能、神经信号机制和神经蛋白的结构与功能关系等多个方面。团队成员还应邀在国际学术会议上作大会报告和专题演讲合共300余次，并为相关研究领域撰写综述和评论。他们亦组织了多个重要的国际学术大会和讲座，包括著名的高登研讨会、分子神经科学系列讲座和科大高等研究院系列讲座等，邀请了多位诺贝尔奖得主和著名神经生物学家前来讲学和交流。

教育与培训本地青年科学家
该卓越学科领域研究项目亦培养了许多分子神经科学方面的人才。通过参与卓越学科领域的研究，来自不同部门的学生学习了先进的实验技术，积累了宝贵的研究经验。自项目开展以来，已培养了超过120名博士研究生和硕士研究生。除此之外，项目成员每年还指导40多名本科生完成他们的毕业课程。

展望未来
人口迅速老龄化导致脑疾病患者数量大幅上升，社会对于有效的预防、诊断和治疗这些疾病的需求日益殷切。香港积极开展分子神经科学研究，结合分子科学手段和以中草药为基础的药物创新工作，预期可以在生物医学研究领域取得突破，开发出针对脑疾病的有效治疗药物。教资会的卓越学科领域计划正好配合这方面的发展，通过基础研究和药物研发工作，将分子神经科学研究成果转化成为临床应用，帮助患者对抗疾病。“分子神经科学：基础研究与新药开发”项目取得的多项成就，有助提升香港在国际科研界的地位，并促进本地生物医药产业的发展。

项目统筹者：
叶玉如教授
香港科技大学