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杭州橄榄树 iGEM:三年三金!

校园故事 | | 2025年11月23日

上周,从法国巴黎再次传来好消息:杭州橄榄树学校OTIA-Hangzhou校队再次斩获iGEM国际基因工程机器大赛全球金奖!从2023年首次参加至今,我们已经连续三年获此殊荣。

三年三金,为何稳定花落橄榄树学校呢?

 

亮点一:与世界同行

iGEM国际基因工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine competition, iGEM)是由美国麻省理工学院(MIT)主办,是以合成生物学为核心,涉及生物学、计算机科学、数学等,多学科交叉国际级科技竞赛。是全世界生命科学领域规模最大、学术影响力最高的国际赛事之一。事实上,该赛事除了高中生参加外,全球大学的本科生和研究生才是其主力军,美国队伍包括MIT、哈佛、普林斯顿、斯坦福、霍普金斯、康奈尔、纽约大学、杜克大学等,英国队伍包括剑桥、牛津、帝国理工、UCL等,中国队伍包括清华大学、同济大学、浙江理工、浙江大学、复旦大学等。今年,全球共有413支队伍参加,其中来自中国的高中生队伍仅91支。对于一支高中生队伍来说,除了“三年三金”的荣誉收获外,在巴黎Jamboree盛会中,与来自世界各地的参赛者深入交流,聆听前沿的项目报告,碰撞思想火花,从多元视角深入领略了合成生物学的魅力与应用前景。比如清华大学本科生队伍巧妙的“双菌协作”策略——一菌分解、一菌转化,将令人头疼的工业废料变为高值化学品,这种变废为宝的系统性思维极大地开阔了我们的科学视野。作为高中生,能接触到如此高水平、兼具创新深度与应用广度的项目,无疑激发了我们未来探索生命科学更多可能性的浓厚兴趣。

 

亮点二:传承中突破

对于大部分高中生来说,“合成生物学”是一个陌生而高深的词汇。而OTIA-Hangzhou团队(橄榄树学校高中生iGEM社团)已经连续两年斩获了全球金奖。被问及如何在此基础上实现突破时,同学们表示,虽然每年项目内容不同,但积累了宝贵的实验与参赛经验,对比赛各环节的要求有了更清晰的把握。同学们说:“我们今年同样是奔着金奖去的,在项目视频、Wiki和PPT展示上都投入了大量精力,力求做到最好。”这种对质量的坚持,也体现在他们扎实的实验数据与清晰的项目逻辑中。

2023年 首次参赛斩获全球金奖!研究课题为:“将表皮细胞生长因子(Epidermal Growth Factor)和蛛丝蛋白结合形成一种融合蛋白制成敷料来治疗皮肤损伤。”2024年 卫冕全球金奖!研究课题为:采用合成生物学的方法,用基因工程技术将生产琼脂酶的基因导入大肠杆菌中大量生产,再通过与琼脂发生酶反应,大量生产出了新琼寡糖NAOS,为皮肤抗氧化作出贡献。2025年 连续三年三金!研究课题为:通过合成生物学技术开发一种新型功能性代糖,为解决肥胖及相关健康问题提供创新思路。

亮点三:烧脑的科研思维

今年,同学们的目标是为解决日益严重的全球肥胖问题,研发一款更健康、更天然的“代糖”。同学们发现,市场上的许多代糖产品或有健康隐患,或有口感缺陷。他们决定另辟蹊径,利用生物酶解法生产两种天然低聚糖:琼脂低聚糖(AOS)和低聚果糖(FOS)。AOS热量极低且能增强饱腹感,FOS带有天然甜味并能促进肠道健康。将二者结合,旨在创造出一款兼具健康益处与良好口感的理想甜味剂。同学们首先通过基因合成与密码子优化,获得了能高效生产关键酶(AgaE和Inulinase)的基因序列;然后,通过分子克隆技术,将基因导入大肠杆菌中,构建出能稳定产酶的“工程菌”;最后,利用工程菌生产的酶去水解天然原料,最终得到高纯度的目标低聚糖,并验证了其促进益生菌生长的益生元功能。而这个过程难度极大,分子克隆、蛋白表达与纯化、酶动力学分析等,通常是大学高年级甚至研究生阶段才接触的内容。同学们需要快速学习大量专业知识。理解一个专业名词,会像“滚雪球”一样,索引出整个知识图谱。他们不得不循着线索,深度了解。过程异常烧脑。

亮点四:跨学科历练

iGEM竞赛不仅考察实验能力,更强调项目的完整性与应用潜力。同学们需要将生物学、化学、数学建模、社会调研、科学传播等多维度工作有机整合。例如,他们建立了动力学模型来优化酶反应条件;通过发放问卷和访谈专家进行市场与伦理调研;还线上线下多渠道开展科普活动,向公众介绍合成生物学。这种多任务并行、要求深度思考的项目管理能力,对高中生是极大的锻炼。从灵感构思、实验攻坚到准备答辩材料、赴巴黎参赛,整个周期长达近一年。

三年三金,并非偶然。恭喜同学们!

 

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