iGEM團隊:讓生物製造改變世界

美國東部時間2019年11月4日，美國波士頓，2019國際基因工程機器大賽（以下簡稱iGEM比賽）落下帷幕。在這項國際頂級大學生科技賽事的舞臺上，有兩支黃皮膚面孔的隊伍在參賽的379支隊伍中脫穎而出，取得國際金獎，他們來自中國，來自大連，來自大連理工大學。這是大工繼去年首次參加iGEM比賽獲得銀獎和最佳單項獎後，第二次參加這項賽事。從零到金牌，大工學子離生物製造改變世界的夢想又邁進了一步。

緣起：「這件事很酷」

2017年9月，對於剛考入生命學院的陳凱迪來說，大工的一切都是未知的，不熟悉的夥伴、沒經歷過的集體生活、新的知識，嶄新的未來撲面而來。她未曾想到，因為一次新生入學教育，她似乎看到了未來具體的模樣。

那是開學後的第一次級隊會，研教樓報告廳裡是一張張略顯稚嫩的卻意氣風發的面龐。10餘位來自生物工程學院的領導和老師，依次向大一新生介紹學院的情況和自己的研究領域。老師們的敘述仿佛為同學們打開了生物工程學科的大門，那裡有好多未知的領域等待他們去開拓。陳凱迪認真的聽著每一個老師的描述，她在感受到生命科學無限可能的同時，卻被其中一項賽事深深地吸引。「我第一次聽說IGEM比賽是在楊君老師的報告中，她充滿激情地說這是一項特別牛的比賽，是一項集生物、數學、計算機、設計等多學科交叉的綜合性賽事，非常具有創造性和挑戰性，對生命科學研究有著重要的推動意義。」陳凱迪說，「Creative！這是老師反覆提及的詞語。我想創造，我接受挑戰，所以I’m in！」

帶著對合成生物學的無限嚮往，200多名本科生加入了學校組織的「IGEM項目培訓班」。合成生物學是把生物學、化學、物理學、數學、工程科學、計算機科學等多個學科綜合在一起，重新設計和構建的、「工程化」的生物系統，是近年來生命科學領域的新興方向，課程難度很大，大一的新生很難在課堂上消化新知識。為了不影響正常教學秩序，幾乎所有培訓課程都會在周末進行，需要犧牲大量的休息時間。即使這樣，在為期2個月的培訓進入尾聲時，仍有幾十個學生堅持坐在前幾排，努力地弄懂那些晦澀的知識點。

朱婧銥是堅持下來的其中一位。他說：「我印象最深的是第一節課，學校特邀了國內合成生物學領域的『大牛』張浩千老師，他用深入淺出的語言和事例告訴我們，合成生物學是什麼，它能設計並構建新的生物系統，可以讓增強人類的健康，可以改善生存環境……這件事很酷！這也是我堅持下來最重要的原因。」

緊張的培訓剛一結束，學員們即收到了3月份校內選拔賽的通知。「培訓結束的時候，已經開始進入考試周了，根本沒有時間準備比賽。」參加2019年比賽，負責公眾調查和宣傳的王浩博說到，「今年寒假，我們有一半的時間留在學校準備比賽。」

陽春三月，校賽如期進行。經過激烈的比拼，綜合平日成績，共有2支隊伍（約30人）脫穎而出，他們將代表學校參加10月底在美國舉行的決賽。迎接他們的，除了晉級的喜悅，還有更加艱難的備賽過程。但他們對未來充滿希望，因為他們想用自己的力量，對世界做出哪怕一點點美好的改變，而iGEM的舞臺可以為他們的夢想助力。

備戰：「像打了雞血一樣」

萬事開頭難。備賽的第一件事就是確定選題。成員們沒想到，與選題過程相比，寒假的「歷練」只是小巫見大巫。IGEM競賽分為10個賽道，參賽者需要選擇一個賽道自主選題，選題不僅關係著比賽，更蘊含了參賽者對合成生物學未來的探索與思考，其重要性不言而喻。在這個過程中，大家討論、推翻，再學習再討論，再推翻，往往要經歷長達2個月甚至更久的拉鋸戰。

「我們每個人幾乎每天的都要查閱文獻，每周要開2次組會，經常一開就是一下午，反覆和老師論證選題的可行性，不行就推翻重來。」第一次參加比賽的時候，陳凱迪就經歷過這樣來來回回接近20次的討論，第二次參賽，這個過程更是長達4個月之久，「我們幾乎看完了選題相關的所有文獻，那個過程經常令人沮喪，但隊員們都跟打了雞血一樣，因為我們想做好，想做出一些成果來。」

關關難過關關過。過完了選題的難關，接下來就是實驗驗證了。備戰之處，隊員們基本沒有接觸過合成生物學實驗，他們從零開始，跟著師兄師姐學習實驗儀器的使用，追著老師討教實驗方法和思路，與指導老師反覆討論確定項目實驗方案。7月初，隊員們才真正開始比賽項目的實驗。實驗量大，又恰逢考試周，學期內的實驗時間被大量壓縮。為了完成選題的要求，成員們就只能在暑假完成大部分實驗工作了。化學生物實驗的周期一般都很長，就拿2018年的液晶實驗來說，每組實驗需要處理10個玻片，驗證這一個數據至少需要連續做3組實驗，算下來，一天一夜才能完成。為了取得最佳實驗效果，成員們經常在晚上七八點抱著被子來和之前做實驗的成員交接班，經過一夜的實驗，早上八點由迎著初升的太陽去上第一節課。

衣藻培養皿

為了更好的展示各個項目的全貌，IGEM競賽還要求參賽隊員在維基百科上製作項目的網頁。從網頁內容架構、編程製作，到美工設計、內容編輯添加，成員們自己動手，分工明確，對網頁的每個細節都精益求精，就連一個按鈕都反覆修改了近10次。他們說，這個網頁不僅是對他們研究成果的展示，更體現著他們對合成生物學的認識與追求，所以必須好好做。

千磨萬擊還堅韌，任爾東西南北風。寒來暑往，隊員們一起熬夜，互相鼓勵，即使經歷挫折和失敗，也從未放緩前進的腳步。他們心中始終有兩盞燈，一盞是勇氣的燈，指引他們不畏困難，勇敢突破，另一盞是希望的燈，照亮他們生物製造改變世界的夢想。

追夢:「我的未來一定與合成生物學有關」

IGEM競賽以其特有的魅力和影響力，吸引著世界範圍內眾多名校參與其中。僅2019年，就有來自5大洲70多個國家和地區的4000多人參賽，這其中包括麻省理工學院、哈佛大學、耶魯大學、牛津大學等世界知名大學的代表隊，以及北京大學、清華大學、浙江大學、中國科技大學等中國高校代表隊。比賽期間，各隊要對自己的項目做20分鐘的全英文展示，還要在有限的時間內，通過自製的海報補充講解項目詳情。比賽競爭之激烈，難度之大，可想而知。

金秋十月，大工迎來了最美的秋景。隊員們無暇欣賞，便踏上了比賽的徵途。十幾個小時的長途奔波過後，隊員們下了飛機便進入了緊張的備戰狀態。高壓狀態下，好多隊員出現了焦慮的情緒。「來到美國以後，倒時差再加上大賽將近，我們確實都緊張的很，但是隊長說，大家只要盡力了，沒有遺憾和後悔，結果就沒那麼重要了。」陳凱迪說，「瞬間，緊張情緒就減半了。漸漸地，大家準備的越充分，心裡越有底，自信心也就越來越強了。」

波士頓夜晚備賽

11月的美國波士頓，平和而美麗。而在海因斯會議中心，一場激烈的角逐正在進行。聚光燈下，戴相承和劉原源第一次站上國際賽事的舞臺。他們作為DUT CHINA A和B兩支隊伍的一員，向在場的評委和觀眾展示來自大工的研究成果。他們帶來的項目分別是「利用DNA水凝膠捕獲循環腫瘤細胞」和「光可控萊茵衣藻微型機器人的設計」。利用DNA水凝膠捕獲循環腫瘤細胞是為了解決活的循環腫瘤細胞的識別、可視化、捕獲等難題，構建了一種包膜CTC的多功能DNA水凝膠。通過這種策略，臨床上會建立起一種了解患者病情的新方法，具有極大優越性，大大降低成本。光可控萊茵衣藻微型機器人的設計的靈感來自漫威的超級英雄蟻人，萊茵衣藻是一種真核、光合自養的模式生物，隊員們希望設計一種光可控的衣藻微型生物機器人，未來用於靶向治療人類疾病，以提高治療手段的準確度和效率。

海報講解

「剛上臺的時候，我的手心都是汗，但等開始講述後，內心就平靜了，因為我要說的已經深深刻在我的腦子裡」 劉原源說，「等我們所有人完成陳述以後，在臺上停留的那幾秒時間裡，我感受到了那個舞臺，感受到了比賽帶給我的成就感，那一刻覺得我們所有的付出，值！」

金獎，兩個隊伍都是金獎！當隊員們聽到自己的名字時，隊員們開心地跳著叫著。興奮過後，他們把手握在一起，會心的笑了。IGEM競賽不僅提高了他們對合成生物學的知識水平，讓他們得到了能力、腦力、心力等全方位的成長，更讓他們堅定了心中的夢想。正如指導老師楊君所說的:「一年來，孩子們收穫和成長非常顯著，獲得獎牌算是錦上添花了。希望他們能把IGEM所負載的以生物製造改變世界的願景，以及聚焦地域問題，為人類實現更好生活提供合成生物學解決方法的情懷和責任，融入自己的追求和未來，在以生物工程學為引領的全新時代大有作為！」

遨遊青天中，其樂不可言。所有參與到IGEM競賽的隊員都有著滿滿的收穫，他們說，他們了解了什麼是合成生物學，經歷了科研工作最真實的過程，還在合成生物學中找到了未來努力的方向……兩屆「元老」陳凱迪卻說：「我的收穫還未完待續，明年的比賽我還想參加，我還沒『玩』過癮呢。IGEM讓我篤定，我的未來一定與合成生物學有關。」在IGEMer看來，追夢，一直在路上！

新聞來源：大工新聞網

作者：孫晨、徐澤平、田世豪

編輯：王天姝

校對：徐一丹