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在刚刚结束的2024年的比赛中,清澜山学校首支iGEM校队(共有18名学生参赛),获得全球金奖以及单项奖Best Improved Part提名的优异成绩,在国际舞台上初绽光芒!
iGEM国际基因工程机器大赛是一项源自麻省理工学院的竞赛活动,旨在促进合成生物学领域的学术研究。这项比赛涵盖生物学、计算机科学、教育和艺术设计等多个学科领域。
全球水体富营养化危机日趋严重,导致有害蓝藻频繁暴发。研究表明,2003至2020年间,藻华规模扩大13%,发生频率激增59%,影响范围达150万平方英里。这不仅威胁饮用水安全,还导致水体缺氧、形成生态死区,并释放有毒物质。在中国,太湖、巢湖等重要水体频繁出现严重藻华,亟需寻求有效解决方案。传统物理化学处理方法不仅成本高昂,还可能危害非靶向生物。近年来,生物治理方法因其环保、高效和经济的特点,成为藻华治理的研究热点。其中,溶藻细菌通过直接接触或释放溶藻物质来抑制藻华,但其过度繁殖可能引发新的生态风险。
Mechanisms of algicidal bacteria attacking algae
受水华程度与水体透光度关系的启发,我们提出一种智能调控策略:在藻华暴发时(较暗环境下),溶藻细菌能持续发挥杀藻作用;当藻华现象改善(水体透光度提高时),又可抑制溶藻细菌生长,防止菌群过度繁殖,从而维持水生态系统平衡。对此,我们基于合成生物学原理,将光遗传回路(pL light-control system)与毒性蛋白MazF相结合,通过RBS替换策略优化光控细菌生长基因回路,实现了光控系统的精确调节。实验结果表明,我们成功构建了光遗传-毒性蛋白回路(pL-RBS2-MazF),并验证了该系统在细菌中的光响应调控功能。
Mechanisms of light-genetic circuit
10月24日是队伍的展示日。从早上九点到下午六点,我们队在高中区域的摊位全天守候,为感兴趣的高中同学、评委和外来人员讲解我们的项目。全天的展示活动不仅仅考验每个队员的知识储备,对于体能来说同样是一场锻炼。在展示前期,我们还能够充满活力地向观众介绍项目细节,也有充足的体能积极寻找评审团成员参观并询问提议;后期我们主要驻扎在摊位附近等待感兴趣的观众前来参访。在下午四点,我们参加了Team talk活动,站在舞台上向高中组别的队伍们分享了项目的相关有趣内容。这次Team talk充分地描述了实验原理、项目发展过程和干湿队的合作过程。这次展示加强了团队的合作意识,或许也因为力出一孔,我们的Presentation非常流畅。在收拾摊位时我们感到心满意足;能够拥有一整天来向世界各地的观众开展说明是我们的荣幸。这次成功的展示使我们形成了有团队凝聚力的矢量组织。
iGEM提供了一个平台供世界各地的学生互相交流并共同发展。能够参与到学校的校队非常荣幸,在最优秀的老师团队的带领下,扩展眼界的同时收获了个人能力与心境上的成长。虽然我负责干队的任务没有直接参与到实验中,但我们也在社区教育、宣传环保概念和组织上辅助了项目推进。
另外,Jamboree现场的展示环节使我们可以接触到其他组别的高校学生。我们在参观其他队伍的时候收获颇丰:就算在攻克的主题上相同,每个团队也都有解决问题的新思路,通过合成生物学成就一个产品的诞生。
从高中生团队的视角体验创造一条完整产业链是一次珍贵的体验:从头脑风暴,到与教授研讨并设计实验,最后再到创造出产品概念,我们校队终于团结一致地产出了作品,并攻克了金奖。相信此次收益不会止于今年,而是延展到往后的生活中。
回顾参加iGEM的时光,有迷茫但更多的是惊喜。作为湿队的成员,虽然每天都泡在实验室里,但是大家丝毫不觉得枯燥,每天都好像有用不完的精力。在巴黎的旅途中,大家都齐心协力的准备着每一项活动。和来自不同学校的同学交流,看到了大家多样的设计思路,让我对合成生物学有了更加深刻的了解。
让我记忆深刻的还是大家在看到屏幕上的提名以及获得金奖的队伍名单时的激动尖叫。这次不论是队伍的展示还是最后的答辩我们都竭尽所能,不虚此行。校队共同的努力也让我们在最终获得了Best improved part的提名奖,我相信我们的学习也并不会止步于此。
清澜山学校首支iGEM校队初登国际舞台就取得优异成绩,让我们对校队孩子们的卓越表现深感自豪!在这场全球的iGEM国际基因工程机器大赛上,学生们不仅展示了他们的科研实力和创新思维,还在团队合作、跨文化交流和项目管理这些软实力上,给我们带来了大大的惊喜。他们就像一群勇敢的探险家,面对水体富营养化这个全球性难题,毫不畏惧,勇往直前,提出了超棒的策略——用合成生物学原理来智能调控溶藻细菌,这个创意让他们赢在了起跑线上。在巴黎的竞技之旅中,学生们克服了时差、语言和文化差异等困难,以饱满的热情和专业的态度参与了各项活动和答辩,最终荣获全球金奖及单项提名,为学校为自己赢得了荣誉。希望学生们继续保持对科学的热爱和好奇心,不断探索未知,为人类的可持续发展贡献自己的力量。
iGEM校队明年要向着更高的荣誉发起冲击,我们诚挚地邀请每一位对科学充满热情、渴望挑战自我的你加入我们这个大家庭。一起并肩作战,共同书写属于你我、属于清澜山的辉煌篇章!
文字 Writing | iGEM School Team, Xuan Li
编辑 Editing|Nars Wang
审核 Auditing|Xuan Li, Meng Li,Wenping Li