法国巴黎时间2024年10月22日-26日,第二十一届国际遗传工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine competition,iGEM)决赛在法国巴黎国际会展中心举行。
作为全球合成生物学领域学生科创顶尖赛事,iGEM大赛在过去二十年里汇集了来自世界各地的学生,他们致力于通过合成生物学解决当今社会面临的问题和挑战,并最终通过网页、视频、现场展示等形式展示合成生物学领域的学生创新成果,体现着基因工程、合成生物学的前沿进展。更加难得的是,比赛中也会涉及包含数学、计算机、统计学等多领域交叉合作,跨学科竞赛为学生们的广泛交流提供了舞台。
从2007年起,清华大学生命学院就鼓励本科生组建iGEM队伍,近二十年间,超过二百名学生参与这项赛事,并且多次取得金牌、银牌、单项奖、单项奖提名等荣誉。今年,生命学院组建Tsinghua参赛队伍,经历了招募、组队、立项、实验、wiki搭建等一系列挑战,15名参赛队员最终通过团队协作,在这场科创赛事中取得了优异的成绩。
今年的iGEM大赛在原有的治疗、诊断、农业、食品、环境修复、生物制造等11个领域基础上新增了时尚、传染病和癌症领域,参赛项目的种类和数量进一步增多。
参赛团队们以合成生物学工具,设计、构建可调控的新系统解决现实中的问题。评委和其他参赛团队对这些项目进行评估,关注项目的创新性、科学性、实用性和社会影响力。
除了竞赛本身,iGEM大赛还提供了一个重要的展示才华、交流思想的平台,包括哈佛大学、剑桥大学、斯坦福大学、耶鲁大学、新加坡国立大学、北京大学、复旦大学等在内的诸多高校,都派出了高质量的参赛队伍。iGEM还吸引到了来自世界各地的高中生队伍同台竞技,成员们之间们互相交流经验、分享成果。这种国际间的交流不仅推动了合成生物学领域的进步,也培养了年轻学者们的团队合作能力和创新思维,鼓励他们在生命科学与技术的创新道路上不断前行。
第二十一届iGEM大赛圆满落幕,我们对这些年轻科学者们的成果感到自豪,并期待着他们在未来的科学研究中继续取得更多突破,为推动生命科学与技术的进步贡献更多力量。
Tsinghua队伍介绍
今年的Tsinghua队由李鹏老师和李瑶曦老师指导立项,15名本科生组成,他们分别来自生命学院、致理书院、探微书院、生物医学工程学院、医学院。该队项目取名为“Muscure”,意为Muscone cure(麝香酮治疗),项目为一种通过麝香酮气体调控的炎症性肠病(IBD)治疗工程菌。
队员们从中国传统文化中得到灵感,改造了一款应用于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的麝香酮气体分子开关,调控分泌D型乳酸(D-lactate),通过特异性定殖实现对IBD患者的体内治疗。希望通过闻香的方式改善IBD患者治疗体验,为患者提供更加便捷、舒适和低廉的治疗方案。项目从选题到后续的实验交流都由队伍自主完成。
项目原理设计图
2024年1月-3月,队员们进行了历年优秀项目分析,提出了十余个不同的初步想法,并分组对其中的4个想法进行了资料查找和细化,最终投票出其中2个课题,分成2组在4月-5月进行预实验。根据预实验结果最终确定了“一种通过麝香酮气体调控的炎症性肠病(IBD)治疗工程菌”参赛项目。
此后,15名队员正式根据专业与特长分为了湿实验组、干实验组和HP(Human practice)组。
湿实验组的同学从6月-9月期间利用分子生物学、生物化学、细胞生物学等实验方法从分泌、定殖等多个角度对改造后的工程菌进行了功能验证,并进行着试剂购买、垃圾处理等实验室管理工作。
实验项目主要在生命科学实验教学中心创新实验室完成,并得到了生命学院 李昕仪、刘金澔等往届iGEM队员的指导与帮助。
干实验组的同学为了验证项目的体内治疗效果,建立了从麝香酮进入体内到工程菌分泌乳酸的全过程模型,涉及房室模型、分子动力学模拟等多个经典模型,队员们还设计了辅助治疗的定量挥发的香囊装置。同时,在9-10月完成了项目Wiki的搭建。干实验过程得到了生命学院 钟昊辰等往届iGEM队员的指导与帮助。
项目模型设计示意图
HP组的同学则从社会调研角度验证了项目的可行性和价值,分别与炎症性肠病患者、临床医生以及相关企业等社会相关利益方进行了访谈交流。为了进一步促进合成生物学的科普,队伍还组织了针对中学生、本科生的科普活动,设计了宣传手册,并补充了多语言版本和无障碍阅读设计,增加了使用受众。
此次Tsinghua iGEM团队参赛的完成得到了清华大学教务处“大学生课外学术科技赛事”项目的支持。
荣耀与收获
Tsinghua队伍以其抢眼的创新项目和出色的项目展示吸引了评委和其他参赛团队的目光,取得了令人瞩目的优异成绩。
在第二十一届iGEM比赛中,Tsinghua队伍斩获:
本科生组世界前十(Top10)
金奖(Gold Medal)
最佳治疗赛道项目提名(Best Therapeutics Project, Undergrad & Overgrad Nomination)
最佳演讲单项奖(Best Presentation)
最佳模型单项奖提名(Best Model Nomination)
最佳包容单项奖提名(Inclusivity Award Nomination)
更加难能可贵的是,同学们通过此次巴黎之行,对学术和自己未来的发展都有了更加全新的思考:
我们忙活了一整年,幸好我们的创新和努力都被看见了。虽然我的工作集中在建模和网页,但也学到了很多合成生物学和湿实验的知识,对自己专业(生物医学工程)有新的理解。感谢队友们的互相合作、理解和大量付出,共同造就了Tsinghua iGEM 2024。
——生医11 陈皓庭
这次巴黎iGEM之旅,是一次科学与文化的双重盛宴。在这座艺术之城,我们不仅展示了我们的合成生物学项目,还与来自世界各地的团队交流了创新思想。成果的展示和团队间的互助合作,让我们深刻体会到科学无国界的魅力。每一步的探索与挑战,都让我们更加坚信团队的力量和科学的价值。
——探微-生医1 陈家辉
很幸运加入iGEM2024团队,遇见了这么好的队员们。回看整个项目的发展,从最开始研讨间的灵光一现、摸索设计,到最后完整的主副系统、建模、HP等等,非常不易,也是我们共同努力,各尽所长的结果。我想,在比赛的成果之外,我们也收获了很多。
——医21 姬周原
参加iGEM不知不觉已经一年了,周日要开组会都变成肌肉记忆了。感谢这段旅程的结束给我们的奖励是丰厚的硕果,因为这个结果绝对是意料之外。从一开始的踌躇满志到中间的懈怠,再到后来的重燃斗志无不是对个人的历练,未到颁奖时刻心理还是不断以过程为导向作为心理安慰的。直到到达巴黎,和大家真正的打成一片,一起准备judging session,一起聊天,才发现这个路途中的收获远比我自己想象的多。最后很荣幸获奖的Best Presentation更是对我最大的肯定,过去的积累终于在此刻见到了最好的安排。
——生医11 练峼恩
去年冬天,我听从了一位学姐的热情推荐,加入了2024年清华iGEM团队。这一年的经历并不像别人口中那般神秘莫测,实际上,它让我结识了一群志趣相投的朋友,我们共同探索、实践,将一个个充满创意和激情的idea变为现实。这段旅程充满了挑战与乐趣,让我收获颇丰。
——生22 王一鸣
iGEM带给我深刻的感受,真是一次令人振奋的体验。见到来自世界各地充满热情的学生和备受尊敬的评审,使我获得了许多新的视角和宝贵的见解。在这过程中,我深刻体会到团队合作的重要性,如何通过发挥彼此的优势来解决复杂的挑战。这次经历让我认识到合成生物学的艰辛,同时也感受到成功带来的喜悦。每一个实验结果的成功都是我们辛勤努力的回报,让我更加坚定了在科学道路上不断前行的信心。
——生12 夏林
我联想到了答辩时评委的最后一个问题:“what have you learnt in iGEM”。说到iGEM的体会与感受,千言万语都汇集成了一个词:“交流”。交流像一根线一样贯穿iGEM的全部流程,向advisor们的请教、队友之间的讨论、队际之间的分享,以及最后向各个国家的成员介绍我们的项目等等等等。iGEM让我深刻意识到交流的重要性,无数让人耳目一新的idea诞生于思维之间的碰撞,我们的项目就像是婴儿学步,在一个个feedback中蹒跚前行、不断成长。闭门造车终不可取,唯有交流才能实现共赢!
——致理-生21 沈宇航
igem提供了一个破除学科框架,从头建立项目和进行科研的机会。这样生产的项目很多都听起来天马行空,也包括我们的项目,但不可思议的事情才能为生物学带来颠覆性的突破,从中孵化出下一个CRISPR般的发明。我知道一个项目改变世界的可能是零,但我相信如果用成千上万乘以这个零,从零到一终究会发生。
——生32 李哲夫
我觉得,参加igem显著地提高了我和其它同学交流的能力。在团队内部,我学到了如何合理地提出意见建议,如何调节同事之间的矛盾,如何分工合作完成项目;对外交流时,也能和其它国家地区的同学简单交流。在这个过程中,的确,作为团队的一员共同完成我们的项目是非常有成就感的,但我认为在交流过程中培养的能力和收获的友情才是最难忘最珍贵的。
——致理-生21 肖维翰
iGEM给了我一个和队友一起合作完成一个相对完整project的机会(包括预实验在内一共有两个),这次的经历很好地让我体会了头脑风暴到最后实现设计然后包装项目的流程,这和在实验室做科研还是有很大的区别的,可以说是一次很新奇的体验。我最大的收获是这次和队友们一起合作克服各种困难的过程,虽然最后因为签证原因没有到巴黎和大家一起展示我们的项目,但iGEM的经历会成为一次非常宝贵的回忆。
——致理-生21 李紫玥
非常难忘且珍贵的一段回忆。从中学开始就向往iGEM的比赛,这种将生物与工程设计结合的团队比赛真的令我非常憧憬。所以非常惊喜能在大一就入选清华iGEM的代表队。
合成生物学真的给予了我传统生物学科研之外的新的体验,正如举办地巴黎一样,在我眼中合成生物学具有独特的浪漫色彩。
正如iGEM官方那句:We are the heart of synthetic biology,一批又一批怀揣着激情与梦想的生物学子从这里走向远方。
——致理-生31 常昊然
非常幸运能够参加今年的清华IGEM,也遇到了一群非常好(松弛)的队友。整个比赛持续了近一年,从一开始的看wiki,brain storm,到之后的湿实验、写wiki和最终的jamboree,每一步都充满了挑战,但是从中也学到了非常多,印象最深的还是每次拍完confocal的懵逼和被judge猛猛拷打(悲)。总而言之,非常高兴今年能够取得一个意想不到的好成绩,也希望清华IGEM越来越好。
——生22 谢宇涵
我在iGEM中体会到了从提出、规划到执行、完成一个原创科研项目的全过程,并在漫长的探索和不断的碰壁中完善技能点,在广泛又密切的合作中交流互鉴。有关合成生物学的奇思妙想、队友们强大的创造力和执行力以及将科研项目与人文关怀相结合的诸多尝试都给我留下了深刻的印象,这是在任何其他本科生科研项目中都难以获得的宝贵经历。
——致理-生21 李世苏
作为(应该是唯一)一点干湿实验/科研经历都没有的小白,感谢advisors们肯定我的能力,给我一次参加iGEM和为团队做贡献的机会。画作、作品和材料要一次一次的改,感谢队友提出宝贵的意见,让以上资料完善和周到。作为团队中的美工担当,虽然没有对获奖有直接的贡献,但是当各位队友能不嫌弃的(?)穿上我所设计的队服,队服、小册子和logo获得队友和外校同学的夸奖时,是对我的付出和仅有的才能最大的肯定!在巴黎的时候,感谢队友陪我到处玩,哪怕是去看一眼我想看的景点或者是陪我去超市。在这次比赛里,重要的除了获得的奖项,更重要的是收获了技能、肯定和友谊。再次感谢上述各位成为我人生最难忘的回忆的一部分!
——生31 吴韵冰
iGEM,一段异彩纷呈的旅途。这里有各擅胜场的同学团结协作,这里有天马行空的想象变为现实,这里有灯火彻夜长明的实验室,也有高悬清华校名的领奖台。每一位iGEMer都在这里收获技能,友谊与成长。TOP10为这个项目画上阶段性的句号,但我们的未来还会有更多的可能。
——致理-生31 樊昌奇
不忘来时路,方知向何行
期待下一届的iGEM,再相见!
队员名单
队长:
致理书院:常昊然
探微书院:陈家辉
生命学院:李哲夫
队员:
生命学院:王一鸣、谢宇涵、吴韵冰、夏林
致理书院:樊昌奇、沈宇航、肖维翰、李世苏、李紫玥
生物医学工程学院:陈皓庭、练峼恩
医学院:姬周原