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    2. iGEM,敢闖敢拼的金獎少女團!

      作者:黃瑜晴來源:觀海聽濤發布時間:2020-12-27點擊數:392

      OUC-China團隊

        “海大,又一個國際金獎!”11月13日至11月22日,OUC-China在第十六屆國際遺傳工程機器大賽(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)決賽一舉奪金,并首次獲得Best Part Collection單項提名獎。當“海大金獎少女團”紅遍校園時,我們不禁想深入了解其背后的故事......

      探索突破,持續進行中

        2019年4月,她們加入iGEM的預備隊伍,成為預備隊員的一開始,就注定是一場和自我的較量。由于國際基因工程機器大賽是合成生物學領域的國際頂級大學生科技賽事,而合成生物學是生物科學的一個新興分支學科,,與傳統生物學通過解剖生命體以研究其內在構造的辦法不同,合成生物學的研究方向完全是相反的——從最基本的要素開始一步步建立零部件。全新而又綜合的領域,決定了她們要彌補大量空白知識。從自學長達頁的《合成生物學導論》開始,到《分子生物學》、《微生物學》,通過自我研究思考,學習合成生物學領域的前沿知識。翻閱Nature、Science、Google Scholar一遍遍地翻閱論文,一次次地刷Wiki,“前期初次接觸全英文的十幾頁文獻時候,閱讀起來很吃力,但是只要硬著頭皮往下讀,不會單詞就去查,看多了就會了?!币粋€成員用最真實的體驗分享道。

        只有毫不顧慮,才有無所畏懼。閱讀英文文獻與網頁,沒有捷徑,就要如海綿一樣,不顧一切地吸收新知識,才能有柳暗花明、云開見月時刻。

        2020年1月,iGEM團隊OUC-China正式組建。從40人的預備隊伍,到只剩下7人的正式團隊。期間,有人因承受不住壓力而選擇退出,有人因為組內篩選考核而淘汰。7/40,2018級生物技術陳潮昕、2018級生態學吳琪、2018級生物科學柯清瀅、2018級生物科學牛悅,2018級食品科學與工程王婷,2018級水產養殖學張伊凡,2018級化學魏費雯歷經千錘百煉,成為7/40中小小的分子?;蛟S嚴苛,或許辛酸,但只為組建一支精煉的團隊——去接受更艱難的挑戰。

        1月底,她們結束期末考,但是她們集訓到大年二十七才各自回家。

        寒假,少了課業學習,卻并不意味著放松與休息,而是更多精力投入到項目。萬事開頭難,難在立項。無數次刷論文,無數次立項,又無數次推翻。

        “生物計算機具有巨大的應用潛力,而邏輯門是生物計算機的核心組成部分?!鄙镉嬎銠C的未來潛力,為她們提供了靈感:可以利用RNA開關構建邏輯門,并把它們作為未來生物計算機的基本元素。最終,團隊經過多番討論,思維碰撞,想法融合,決定選用具有低代謝壓力和廣泛的動態調節范圍的toehold switch和3WJ repressor以構建不同類型的邏輯門,致力于收集和補充邏輯門的類型,優化RNA開關的動態范圍,實現可組合性和多輸入性。

        前期的頭腦風暴,只為醞釀出一個最優方向,指引團隊齊心協力朝一個目標努力。

      “我們的座右銘是沒有座右銘”

        iGEM團隊,素來腳踏實地,真抓實干,只做實實在在的事,不追求空中樓閣似的座右銘。

        座右銘,她們沒有,也不需要。

        攻金獎,便是她們的動力。

        不是非要到達高水準的目標,而是靠近目標。也只有把目標拉高,才有潛能的飛躍。

        方案的確立,搭建起了實驗框架。2020年1月至3月,長達三個月的項目方案終于初步定下。然而,2020疫情影響了項目進度。因為未能返校,實驗無法正常進行。然而,在4月到6月階段,團隊依舊馬不停蹄,進行項目的human practice和education。

        期間,她們繼續豐富合成生物學科普漫畫冊章節,讓科普變得更加生動有趣。她們敏銳地意識到,生命科學在21世紀具有巨大的發展前景,而中國貧困地區的孩子們對生命科學領域依舊茫然。懷著一份社會責任心,在學校和學院團學組織助力下,團隊對接上了云南省綠春縣的中小學。她們以直播授課、視頻錄制及漫畫科普等多種形式,用淺顯易懂的話語,繪聲繪色地將合成生物學、海洋生物學和基礎生物前沿知識,播撒在孩子們求知的心田里。由淺入深,循序漸進,點燃起孩子們對生命科學的熱情。

      錄屏授課

        Human practice 是對項目的實踐意義的深入探討,團隊成員充分利用社會關系,從在線調研到實地采訪。生物計算機是在電子計算機理論基礎上發展起來的一個新概念,為充分認識生物計算機的潛在影響,她們意識到了解電子計算機現狀的必要性。團隊從社交媒體對計算機行業不同職業人員進行面試采訪,“計算機的發展側重于應用,主要是解決實際問題。目前,計算機是最熱的領域,它可能在未來的很多方面取代人類......”無數的反饋都預示著計算機科學的朝陽前景,也堅定了團隊的選題方向的正確性。

        然而,計算機的先進性引起她們的顧慮——生物計算機元素能否超過計算機速度?

        帶著疑惑,她們向信息科學與工程學院的計算機科學與技術教授尋求幫助。教授們在生物計算機和電子計算機之間的關系為她們指點迷津?!艾F在電子計算機進行高性能計算,需要大量的能量,且對溫度和濕度的要求很高。電子計算機是為了取代人類進行計算。相反,目前的生物計算機是為利用生物研究計算問題提供了一個新的視角。只要能評價其計算效率,生物計算機就可以為未來的計算方法提供一些可能性?!?亓琳教授的一番指點撥云除霧般,堅信了她們項目的科學價值。

        采訪教授

        探索與創新,離不開對現有領域的深入認識。為了更多地了解生物計算機的概念和特點,她們咨詢了曾經研究生物計算機的汪小龍教授:“生物計算機應該具有特殊的功能,最終將與電子計算機相得而起?!睂I知識激勵著她們考慮通過生物計算機設計實現生物功能,確定邏輯門設計應用于檢測病毒。

        一滴水,只有放進大海才可以永遠滋潤萬物,一個創新的小想法,只有融合多方的交流才可以趨向完美。iGEM團隊積極地與他人分享她們的想法并吸取他人的有趣觀點。她們在設計病毒檢測的項目的ZJUT_China_B幫助下完成了病毒檢測的設計;和NEU_CHINA的共享實驗數據,完成了復雜電路的設計;與病毒相關的團隊參加研討會,她們與SMMU-China分享科普漫畫,助力其他們病毒的知識宣傳,合作制作小程序與手冊;她們還通過線上會議參加華南區域會議、華東地區iGEM會議、東北沿海地區聚會2020-iGEM五校聯盟會議、中國iGEMer社區會議、病毒相關研討會多次研討交流會議,在思維共享中相互促進,在溝通中相互完善。合作,使他們夠共同進步。

      科普漫畫

        不打無準備之仗,不做無實際之事。求知、求索、求真、求實,貫徹在項目推進的每一個過程。長達兩個月的多方位聯系,從懷疑到肯定,從迷茫到堅信,iGEM始終腳踏實地,推進項目從零到一。

      高壓之下,動力迸發

        “一群神秘的人以神秘的方式組織起來,沒日沒夜,干著神秘的工作”——這是外界對于iGEM團隊的大概印象。然而,這是一個分工明確、活力四射的學霸團隊,云集各方大神——有使用數位板的靈魂畫手,有自學成才的建模大佬,有敲寫網頁代碼的程序員,有實操能手的實驗員。從組隊開始,按照慣例,隊員被分成“干組”和“濕組”,而隊長陳潮昕則是“干濕調節員”?!案山M”主要負責網頁美工和建模,“濕組”主要負責實驗操作與探究?!皾窠M”的實驗進行得火熱時,“干組”的網頁制作同步趕上。

      濕組實驗

        10月27日,Wiki Freeze關閉——每個iGEM團隊都必須完成隊伍網站所有建設。而網站建設與最終評獎有直接的關系,所以各個團隊都會在deadline之前集中對網站進行建設、上傳、修改等一系列收尾工作。一開始網頁寫好后,要直接上傳到iGEM服務器,很多代碼會和服務器里預先寫好的代碼有沖突,就會導致格式錯誤,所以通常調試代碼的時間要遠多于寫代碼的時間。

        在iGEM中,建模是貫穿整個項目環節中極其重要的一塊。在項目前期要模擬RNA的二級結構,模擬RNA之間相互結合的結果,找到符合預期結構的序列以構建質粒;后期再通過實驗進行驗證。此外,她們還對輸出的GFP表達水平進行模擬,模擬減法器的計算。編寫相應的軟件,將實驗結果的數量級統一并給出劃分的閾值。最后的實驗結果和建模結果具有相同的數量級。一番繁復而艱難的過程,不得不令人贊嘆背后的一群建模大神的“神預測”?!捌鋵?,我一開始不太懂建模,只能慢慢自己學,查資料翻論壇,然后自己不斷試錯,才能把程序寫出來?!敝饕撠熃5膮晴髟V說自己的心路歷程。

        模型與實驗緊密結合,預期與結果無聲呼應,這大概是對她最自豪的時刻。

        8月團隊返校,為將構想落地成現實她們只能快馬加鞭。從實驗室到師苑,過著兩點一線的生活。這樣子一群人,懷揣相同的目標,在同一條路上,在不同時刻,和時間賽跑。

        時間日復一日被壓縮,每一個成員也不斷承受著越來越高強度的“抗壓訓練”。實驗教學示范中心科研創新實驗室109是他們日夜不離的戰場,B207研討室成為她們的第二個宿舍。

        深夜,實驗室,昏黃的走廊燈光下映射出幾分寂靜,隊長陳潮昕因腿部受傷,加之身體疲憊,只能扶著樓梯,一步一階,踉蹌下樓?!昂迷趯嶒灤蟛糠质亲M行?!彼龖蛑o地解釋,慶幸腿部受傷不影響到實驗進展——看似玩笑之語,卻是一種對項目全心全意的負責。熬夜做實驗,集體刷洗用完后的培養基,早班晚班輪流換......這都是隊員們的真實生活寫照。

        壓力有兩種,有的壓力是外源性的,是來自外在世界的打擊和挫折;有的壓力則是內源性的,是來自于內心的壓抑和自我的懷疑。而她們承受著雙重的壓力。

      高強度的實驗,高壓力的生活狀態,會不假思索地將個人和集體融為一體,每個人的生活似乎都上緊了發條。在這個特殊時期,有人由于身體原因選擇退出,有人選擇再挺一挺走到最后,但是,iGEM尊重每一個人的選擇。做自己喜歡的事,是每一個人自己的選擇。

        “會不會有撐不住的時候?”

        “會,但是——堅持意味著對團隊負責,也意味著努力值得?!?/p>

        一群志同道合的人,是隊伍的基礎。

        她們也是普通人,也會喜歡吃喝玩樂,也向往浪濤碧海。無情的時間會催生無形的壓力,當她們達到團隊的壓力極值點時候,當項目的一個小階段小有成就時候,這群少女們會有半天“公休”。那時,她們在一起點外賣,也一起外出散心。

        “有時候,不是身體疲勞,主要是心理壓力承受不住時才公休?!蓖蹑谜f道。

        然而,10個月里,細數公休次數,不過3次。

        “壓力大時候,我一般就是埋頭干,做完一項任務所帶來的成就感就可以減輕點壓力?!标犻L陳潮昕是一個工作狂般的存在,始終有著一種“少說話多做事”的干勁。

      其實,在外界看來的高壓力,在她們述說中不過是輕描淡寫的行動——因為你熱愛你所做的事,你知道努力的價值。

        每天,她們在109實驗室里制備合格的大腸桿菌、提取質粒、進行DNA分離純化等實驗。然而,單調沉寂的實驗室卻因為實驗室調解員播放出的音樂而顯得輕松愉悅。于是,109實驗室有這樣一群快樂少女,在音符的歡悅跳動之下,興致高昂地做實驗。

        那里,有太多攻堅克難,太多的相互鼓舞,太多的歡聲笑語。

        11月14至16日,iGEM團隊正式線上參賽。世界256支頂尖隊伍參賽,經過層層選拔,她們脫穎而出。

      比賽現場

        “最開心的時刻,大概就是聽到我們被提名了!”

        團隊的力量就在于,有一群人陪伴你共同承擔壓力,有一個群人和你一起向前沖,有一群人和人你共享成功的喜悅。

        當然,在這里,有得也有舍。為了項目,她們放棄一些東西。在2020秋季學期選課時期,團隊約定將課程錯開安排,從而保證項目每時每刻都在前進;大二至大三階段,同齡人在參與各種各樣豐富多彩的社團、SRDP、互聯網+、挑戰杯等項目,而她們,除了課業,就是iGEM;今年iGEM總部在美國波士頓,本是可以飛往波士頓的她們,錯過了“和judge面對面交流的機會”,這是她們最大遺憾......

        “為什么這么拼?”

        “因為我們還年輕!”

        ——舒適與安逸,只會讓年輕鋒利的棱角打磨光滑。只有守住棱角,敢于闖練,敢于拼搏,去探索新的領域,去挑戰新的未知,無論何時,都可以保有一份熱血在心中發熱。

        這便是OUC-iGEM,一支熱愛學術的團隊,一支高壓高能的團隊,一支歡脫活躍的團隊.....而未來,又將有更多新生力量注入該團隊,匯聚成一股鮮活力量,為海大再創奇跡!

      記者:黃瑜晴 2019級食品科學與工程專業  圖:來源于受訪者

      【新聞鏈接】

      1、iGEM:國際遺傳工程的機器設計競賽(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)始于2005年,每年由美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)主辦,是合成生物學(Synthetic Biology)領域的國際性學術競賽。

      iGEM比賽要求學生自主選題,利用課余時間合作完成相應的實驗工作,充分鍛煉了學生的獨立工作能力和團隊協作能力,同時也培養了學生對于科學的熱情。參賽學生可將研究所取得的有用成果提交給MIT的競賽組委會,供全球的科學家共享參賽隊伍的研究成果。此外該項競賽為不同國家、不同專業的大學生提供了一個相互交流的國際舞臺。

      2、2020年 OUC-CHINA iGEM團隊:指導導師為海洋生命學院劉晨光教授、海洋生命學院隋正紅教授。成員組成為2018級生物技術陳潮昕,2018級生態學吳琪,2018級生物科學柯清瀅,2018級生物科學牛悅,2018級食品科學與工程王婷,2018級水產養殖學張伊凡,2018級化學魏費雯。

      團隊以海洋生命學院學生為基礎,集合各個學院各個專業領域的學生,實現綜合性的項目運行。今年iGEM在全球疫情的背景下舉行,參賽隊伍克服了諸多困難。同時,這也是海洋生命學院生物科技協會自2011年以社團之力自行組建iGEM團隊后第十次參加iGEM。

      十年前,合成生物學在我國并非一個廣為人知的領域,生命科協為建立iGEM團隊和實驗室付出了巨大的努力和代價。十年后,在iGEM賽場之外,合成生物學已經成為全球各科技強國競逐的熱點研究領域。據統計,中國在合成生物學領域的論文數量已位居全球第二,僅次于美國,占全球論文總量的10.61%。新一代生物科技人才正推動著我國從“生物科技大國”到“生物技術強國”的轉變。而海大iGEM團隊利用合成生物學等交叉學科,在細菌群體感應、檢測赤潮、簡化磁力的產生、通過滸苔生產新能源以及各種基礎研究等領域下做出了自己的貢獻?! ?/p>

      3、Wiki:是一種在網絡上開放且可供多人協同創作的超文本系統,支持面向社群的協作式寫作,同時也包括一組支持這種寫作。Wiki站點可以有多人(甚至任何訪問者)維護,每個人都可以發表自己的意見,或者對共同的主題進行擴展與探討。

      編輯:黃瑜晴

      責任編輯:羅文文

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