近日，2024年国际遗传工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）落下帷幕，北京师范大学北京校区BNU-China团队和珠海校区BNUZH-China团队再次斩获金牌，并荣获多项单项奖提名！
iGEM国际基因工程机器大赛是合成生物学领域的国际顶级大学生科技赛事，也是涉及数学、计算机、统计学等领域交叉合作的跨学科竞赛。涵盖多学科的iGEM团队需要利用标准生物模块来构建基因回路、建立有效的数学模型，实现对精致复杂人工生物系统的预测和操纵以完成比赛。参赛学生最终将研究成果提交给麻省理工学院的竞赛组委会供全球科学家共享。
BNU-China团队
2023年，BNU-China团队荣获金奖、最佳创新部件奖（Best Part）和最佳项目提名奖（Best Project TOP5），创造历史性佳绩，成为国内高校最佳代表之一。
今年，团队继续稳定发挥，再次获得金牌，参赛历史上第7次摘金。比赛中BNU-China致力于重要的纳米技术领域－纳米盘的设计和改造，开拓纳米盘在包被病毒防治、药物递送等领域的新功能，为全球公共卫生安全，特别是emerging传染病的防治、监测、毒株的快速突变以及病毒耐药性问题提供新思路。
纳米盘（Nanodiscs）是一种由脂质双分子层、膜蛋白和膜支架蛋白（MSPs）构成的微小结构，在膜蛋白研究及靶向递送方面具有显著优势。与其他纳米粒子相比，纳米盘的独特性在于它们高度的设计灵活性和对膜蛋白的良好包容性，在小分子药物递送、RNA递送、生物显像等领域有极高的研究潜力。
今年，BNU-China团队设计并优化了“NanoDisguiser”平台，以提升纳米盘的多功能性，并探索了其在抗病毒领域的潜力。团队在实验中验证了通过将特定受体嵌入纳米盘结构中，能够有效地靶向病毒颗粒。通过定制化设计纳米盘的大小及受体排列，使其不仅适配于不同病毒的尺寸需求，还能在表面加载多价受体或双特异性抗体以提高功能性。
项目通过设计膜支架蛋白的可变交替蛋白连接系统，而非简单延长氨基酸链，扩大了纳米盘的设计范围，以构建更大尺寸的纳米盘。团队开发的一套蛋白连接模块，通过split-mCherry系统验证了连接器的有效性，使得纳米盘内的膜蛋白组装更为精准。克服了蛋白纯化中的技术难点，同时实现了可控化、可视化和高产量等多个优点，同时还可监控纳米盘上膜蛋白的组装状态，为纳米盘的设计与应用提供了强有力的技术支持。
这些创新成果不仅验证了纳米盘在抗病毒应用中的潜力，也为未来iGEM团队提供了一个灵活多样的纳米平台方案。
北京师范大学2024年iGEM团队BNU-China由来自5个专业的30人组成，成员分别来自生命科学学院、人工智能学院、数学科学学院、统计学院等。2024 BNU-China的成员历经近一年的设计、实验、分析、建模等，在朱旭东、杨冬、郝晓冉、董路、尹佩佩、佟丽等多位老师的悉心指导下，创造出了最终的项目，收获了宝贵的历练和成长。
BNUZH-China团队
2024赛季，BNUZH-China团队创造了建队四年来历史最佳成绩，首次入围全球本科生项目前10名，并获得Best Bioremediation Project（最佳生物修复项目）赛道单项奖和Best Integrated Human Practices（最佳综合人类实践）, Best Model（最佳建模）, Best Wiki（最佳网页设计）特殊单项奖共四项单项奖提名，连续第四年获得金牌，实现了北京师范大学珠海校区在合成生物学领域国际顶级赛事上的成绩新突破。
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微塑料污染的全球性问题已成为海洋和沿海生态系统面临的重大挑战。研究表明，红树林不仅能有效阻挡塑料碎片，还会逐渐将其积累在土壤和沉积物中。因此，红树林土壤中的微塑料含量明显高于其他海岸线或其他海洋沉积物。而PE微塑料是其中最难降解且在部分区域分布最 多的微塑料。
为了解决这些问题，BNUZH-China团队提出了“Mangroves PE&CO2 Hunters”项目，该项目设计了两种不同的工程细菌来应对这一环境挑战。第一种是铜绿假单胞菌（P. aeruginosa），它经过基因改造，能更有效地分解PE微塑料。此外，团队还设计了工程化沼泽红假单胞菌（R. palustris）来固定塑料降解过程中产生的二氧化碳。
在探索项目的过程中，团队建模组使用了数学建模、机器学习、生物动力学模拟、神经网络、大型语言模型（LLM）、检索增强生成（RAG）等技术来更好地与湿实验相结合。
此外，团队HP组设计了iHP tRi-Cycle，与超过24名专家进行了长期访谈，在实验设计和项目影响等方面进行广阔的探索，以更好地理解现实世界的需求从而完善项目。
参与巴黎线下答辩的团队人员合影
团队合影
北京师范大学珠海校区2024年iGEM团队BNUZH-China由来自生物科学、心理学、数据科学与大数据技术、人工智能等不同专业的23名成员、6位经验丰富的指导老师以及5位优秀的Advisors构成。
今年，BNUZH-China团队由指导老师张根发教授、指导老师沈虹宇带领郑雯丹、李梓熙、廖俊杰、吴雨凝、蒋思妍、曹浩博、吴雨璇、虢一芃八位同学前往在法国巴黎凡尔赛门国际展览中心举办的2024 iGEM Grand Jamboree现场，参与线下答辩和交流环节；其余老师和同学在校内共同参与了线上答辩环节。同学们在比赛中，展示了扎实的学科专业素养和良好的创新能力，最终取得了优异成绩。
-bnuweixin-
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