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書評



2015年7月本港爆出食水含鉛事件,問題席捲公共屋邨、私人屋苑、醫院及教育機構,令全城滿布食安陰霾,坊間更因而掀起食水檢測潮。掌握重金屬離子DNA發光檢測技術的浸大化學系副教授馬迪龍,當時有見傳統鉛檢測的採樣、化驗程序繁複費時,每次化驗收費至少逾千元又需時數天,遂向聚焦研究微流體(Microfluidics)技術的任康寧提出合作,冀可研發出一種快速方便、普通人也易於使用的檢測工具,並於鉛水風波翌年開展研究工作。

將實驗室移到小晶片
任康寧指,微流體有「晶片實驗室」之稱,意味該工具可把實驗室轉移到一塊小晶片之上,驗孕棒、血糖試紙亦屬類似概念,「普通人以試紙驗鉛的難度是一分,以大型化驗儀器檢測則達九十幾分,經專業訓練的人員才能進行化驗,公眾只能付錢等結果。」

花上兩年研發的微流體晶片以塑膠製成,用戶只須把水滴在晶片反應區,上方加入識別鉛金屬離子的DNA,若水內有鉛離子即形成DNA G四連體,可把微型的鉛離子「放大」;接續用戶把晶片翻直,使水滴流向另一端的檢測區,此端加入了金屬複合體,樣本經特別儀器的紫外光照射後將發出熒光,若光度愈強,代表含鉛量愈高。

晶片的操作看似簡單,背後的研發技術卻不輕巧,尤其走進了微觀世界,對科研者的挑戰亦會改變。任康寧坦言,驗鉛晶片由初版到最終面世,過程中至少試驗了幾百個版本,產生化學作用須經加熱、製冷的步驟,實驗不斷失敗才發現紙質工具行不通。

日內瓦發明展獲金獎
他解釋,紙上的水滴未及加熱,已旋即從反應區流向檢測區;團隊試?把試紙延長,「像蛇一樣」,但樣本未流向檢測區已乾涸了;轉用帶膠質的光粉紙後,卻見水的流向慢得不能接受;後來試?把紙翻直,水滴雖快速向下流,惟難以令樣本停留於檢測區;就算在檢測區末端設一道擋面,如此卻難以控制樣本流向;研究員遂於檢測區左右兩側加高阻水,試圖讓之引流,可惜微觀世界的物理現象始終不如任康寧的認知,加高的溝位反形成阻力,「真的成為一道高牆,把水滴給拉住了。」

經過反覆嘗試,任康寧想到在反應、檢測區以外位置選用超疏水物料,使之有如荷葉般難被沾濕,上述各樣問題終得以解決。最終可於十分鐘內完成鉛水檢測的晶片,趕及於今年3月面世,此項發明率先參加了4月的日內瓦國際發明展,並獲得一項金獎。日前任康寧跟其團隊成員再召開記者會介紹此發明,不出數天,他已接獲多個來自本港及外國的查詢,不少人均有意了解其驗鉛晶片的技術。

研究成品得到正面評價,除為任康寧重複枯燥的科研之路帶來成功感,亦使他再次從研究中看見「化學」對社會的意義,「大眾害怕化學元素,總覺得用品或食品有添加劑都是不好的,惟除此以外,化學本該是讓人生活得更好,了解世界的方式。」他續說,「化學」的本義包含了新想法、知識及發現的相互作用,這門科學可將各類醫學、生物、物理或資訊科技整合,每個專業都是「化學原子」,故科學世界早已超越他年輕時捧?書,追星般看物理學家霍金故事時的認知。

唸幼稚園已懂拆鬧鐘
以微觀角度看大世界的精神,任康寧早於幼年已建立,「還在唸幼稚園的我拆鬧鐘,想看看發條怎運作,我的外公是工程師,他在旁向我解釋機械原理,就像上STEM課程似的。」上了小學,任康寧已開始拆電視,但父母從沒罵過他半句,壞了就找人來修;到了中學,他不再拆散機器進行研究,反而自己找來圖紙砌音響、改裝搖控車,「加轉向燈、煞車燈,愈玩愈過癮,對讀理科也愈來愈感興趣,物理、化學等理科都幾乎拿滿分。」

任康寧提起童年故事,不止解釋了他走向科研之路的必然性,以其自身經歷, 更盼引證生活上每個「化學作用」,或稱之為選擇,對學術、對生活所帶來的影響,「化學的核心精神在於跟世界不同『原子』產生『作用』,讓不同人攜手改變世界。」

來自北京、為清華大學學士及博士的任康寧,自從修讀博士時期開始接觸微流體技術,數年前於美國史丹福大學擔任博士後研究員,當時亦曾參與細菌快速檢測晶片的研發工作,讓專業化驗人員大大縮短檢測時間,「初階時接觸到的化學不外乎分子結構,滿腦子都是元素周期表及化學程式,如今我的研究愈深入,愈明白化學是一門無邊界的跨學科專業,化學可解決世界上許多複雜問題。」

港增創科資源有利挽留人才
昔日浸大化學系助理教授任康寧眼見不少有志從事化學科研的學生離港尋找機會,惟隨?本港創科資源增加,他相信本地將有更多創科研發崗位可以挽留人才。

任康寧指,化學系大概可分為純化學,以及分析和檢測科學兩個專業,惟現時本港絕大多數化學相關的就業出路均屬實驗室檢驗,若學生有意繼續循純化學方面發展,往往只能選擇到外地升學,此後才有機會找到研究崗位,幸隨?大灣區於科研的發展,以至港企將獲得更多資助,他估計情況未來有變,「科創企業有資金聘請研發人員,更多項目將由港企主導。」

作為內地出身的學者, 任康寧在2014年加入浸大前,先於本港科大及美國史丹福大學擔任博士後研究員,後來亦曾於美國得到大學教席的面試機會,但最終他選擇來到香港延續教研之路,原因跟香港國際化的研究環境有莫大關係,「香港是世界各地的研究樞紐,跟國內外都有很多合作機會,爭取資源也不及於美國般困難。」