11月13日，在美國波士頓海因斯會議中心，來自川大的兩支參賽隊相擁而泣，他們?yōu)榇ù髪Z得了2017國際遺傳工程機器設(shè)計大賽(iGEM)雙金！

2017年國際遺傳工程機器設(shè)計大賽（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）全球總決賽于11月9日至11月13日在美國波士頓海因斯會議中心（Hynes Convention Center）舉行，313支來自全球五大洲的隊伍齊聚一堂，進行了精彩的學(xué)術(shù)交流與項目展示。四川大學(xué)兩支代表隊SCU-China和SCU-WestChina共獲四川大學(xué)參賽6年來的首次金獎，其中SCU-WestChina是首次參加該競賽。

四川大學(xué)代表隊SCU-China

SCU-China隊由生命科學(xué)學(xué)院的14名本科生，以及來自吳玉章學(xué)院、華西臨床醫(yī)學(xué)院、物理學(xué)院、軟件學(xué)院的7位優(yōu)秀本科生組成。

隊伍的參賽課題為褪黑素在大腸桿菌中的節(jié)律性表達“Rhythmic Production of Melatonin in E. coli”。該課題將合成生物學(xué)的經(jīng)典工作—抑制震蕩子（Repressilator）與實際生活應(yīng)用相結(jié)合。設(shè)計通過周期性表達的抑制震蕩子與人體調(diào)節(jié)睡眠周期的激素—褪黑素的合成線路在細菌中偶聯(lián)，以期實現(xiàn)在細菌中節(jié)律性生產(chǎn)褪黑素的目的。另外，課題還進行了廣泛的數(shù)學(xué)建模分析，對課題本身內(nèi)容的完善和結(jié)果的評價等都起到了很好的指導(dǎo)作用。

SCU-China隊隊長朱俊彥談道，團隊本來準備了兩個課題，一是口服狂犬病疫苗，二是大腸桿菌中褪黑激素的節(jié)律性生成，通過一系列調(diào)查實踐，最終決定選擇后者參賽。

如今，失眠和晝夜節(jié)律紊亂正日益困擾著人們的日常生活。人類的晝夜節(jié)律主要受褪黑素的調(diào)節(jié)，褪黑素是松果體根據(jù)晝夜節(jié)律周期性產(chǎn)生的一種激素。今年，隊伍希望用工程化的大腸桿菌來模擬人體內(nèi)的這一過程。

隊伍大規(guī)模的實驗都是基于建模分析結(jié)果設(shè)計的，例如確定最佳配比的合成酶、對抑制震蕩子的優(yōu)化等等。這樣做是為了盡可能減少有瑕疵的實驗，進行更多有效的變量調(diào)整。

四川大學(xué)代表隊SCU-WestChina

SCU-WestChina隊由來自華西臨床醫(yī)學(xué)院、華西口腔醫(yī)學(xué)院、華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院、吳玉章學(xué)院（材料科學(xué)與工程學(xué)院）、物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、計算機學(xué)院、華西藥學(xué)院的12名本科生成員組成。在華西臨床醫(yī)學(xué)院及生物治療國家重點實驗室的支持下，隊伍獨立完成了經(jīng)費申請、課題設(shè)計、實驗操作、項目展示等眾多環(huán)節(jié)。

本次SCU-WestChina隊參賽的課題為“控制血中尿酸含量”(Blocking the Urate Storm in the Blood)。血中高尿酸將引起高尿酸血癥(hyperuricemia)，甚至導(dǎo)致難治性痛風(fēng)(refractory gout)。臨床實踐中無癥狀高尿酸血癥患者是否需要用藥仍存爭議，且患者依從性差；部分難治性痛風(fēng)患者對現(xiàn)有藥物抵抗，急需新的治療方法應(yīng)對以上情況。

課題在益生菌E. coli Nissle 1917中構(gòu)建了完整尿酸鹽代謝通路并將其用于腸道中間接降低血尿酸濃度以解決前者，并構(gòu)建了一種和工程菌協(xié)同使用的類透析裝置直接利用血中尿酸以解決后者。為無癥狀高尿酸血癥患者提供了一種適度、長效、非藥物性的治療方式；同時為難治性痛風(fēng)患者提供了一種終極治療方案。

SCU-WestChina隊長余泓彬表示：“作為醫(yī)學(xué)院隊伍，我們自然首選疾病治療相關(guān)的課題參與比賽。對課題意義和實驗?zāi)芰υu估后，我們選擇了高尿酸血癥和難治性痛風(fēng)這兩種本質(zhì)相同的代謝性疾病進行治療。

“隨著生活水平的不斷提高，中國目前約有1.2億人患高尿酸血癥。雖然其為心血管疾病、其他代謝疾病的獨立危險因素，但由于無癥狀，該病沒有得到足夠的重視。無癥狀的高尿酸血癥患者是否應(yīng)該用藥仍存爭議，同時，患者藥物依從性差。

“我們采用了腸道微生物抑制尿酸重吸收的方案，很好的解決了以上問題。而對于難治性痛風(fēng)，目前市面上所有藥物對部分患者都沒有效果。我們利用類透析的方式，嘗試解決該問題。同時，也為免疫吸附技術(shù)的發(fā)展提供了新的思路?！?/p>

關(guān)于iGEM競賽

國際遺傳工程機器設(shè)計競賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）是一年一度的世界級的合成生物學(xué)競賽。該競賽由麻省理工學(xué)院于2003年首創(chuàng)，旨在培養(yǎng)合成生物學(xué)人才，促進各國大學(xué)本科生在該領(lǐng)域的學(xué)習(xí)、交流與合作。

每年，大賽主辦方提供給各參賽隊伍一份DNA標準樣本庫，各隊自行選題并通過設(shè)計和模型分析，將所需樣本導(dǎo)入現(xiàn)有的生物體系，合成全新的生物工程系統(tǒng)（即“基因工程機器”）。

國際遺傳工程機器大賽的長遠目標是希望通過學(xué)術(shù)競賽的模式，實現(xiàn)生物學(xué)的系統(tǒng)化、工程化，促進生物工具的開源化、透明化發(fā)展，幫助構(gòu)建一個可以安全、有效地應(yīng)用生物技術(shù)的工程體系。

隊員說：全方位的鍛煉

記者聯(lián)系到了SCU-China隊長朱俊彥、網(wǎng)頁設(shè)計袁豪，以及SCU-WestChina隊隊長余泓彬，一起來看關(guān)于比賽他們怎么說。

比賽中計劃趕不上變化的事經(jīng)常有。在課題設(shè)計和選定上，總存在很多可以改進但在前期沒有有效解決辦法的問題。在實驗完成過程中，經(jīng)常出現(xiàn)很多生物實驗的一些難以解釋的和預(yù)期結(jié)果不同的情況。在最后大家身心俱疲的時候，還要既趕實驗進度，又趕網(wǎng)頁文字編寫，網(wǎng)頁設(shè)計提交等工作的時候，真的是對人身心的很大的鍛煉和考驗。

SCU-China隊的網(wǎng)頁首頁一度還面臨過崩潰問題，負責(zé)網(wǎng)頁設(shè)計的袁豪笑侃道：在wiki凍結(jié)的前幾分鐘接到一個實驗數(shù)據(jù)，需要把一些數(shù)據(jù)和圖片加上，然后手一抖把其他頁面的代碼復(fù)制到首頁上，首頁就崩了。好在首頁沒有什么實質(zhì)性的數(shù)據(jù)，里面的內(nèi)容頁沒有崩，所以只影響評委的印象分，以及“最佳網(wǎng)頁”這一單項獎的評定。

這次比賽籌備過程跨越了三個學(xué)期，包括一個寒暑假，三個學(xué)期的任務(wù)也不完全一樣。團隊會在每年比賽結(jié)束后的秋季學(xué)期完成新一屆隊伍的招新，并在期末前進行部分往年優(yōu)秀課題的分析討論。寒假進行理論課程學(xué)習(xí)，分組設(shè)計并完善課題。春季學(xué)期理論學(xué)習(xí)，并在學(xué)期初確定課題，進一步完善課題。春季學(xué)期中后期開始實驗。暑假及下一個秋季學(xué)期初完成實驗及相關(guān)網(wǎng)頁編寫工作。

在這整個過程中，團隊都有考慮到成員的期中和期末考試，盡可能地不影響成員的正常學(xué)習(xí)生活，充分利用好大家的節(jié)假日、寒暑假等課余時間。

SCU-China隊由2014級、2015級、2016級三個年級的同學(xué)組成，大家在比賽籌備過程中花費的時間是根據(jù)各自的課余時間來定的。

“14級的課少，人在望江，課余時間較充足，主要負責(zé)隊伍管理，課題設(shè)計，以及實驗的設(shè)計和完成。15級相對14級科研經(jīng)驗較少，主要負責(zé)的是實驗的完成。16級的同學(xué)課較多，進入隊伍之后的角色是‘預(yù)備隊成員’，主要還是學(xué)習(xí)和熟悉，會完成一些較基礎(chǔ)的實驗內(nèi)容，以及負責(zé)課題相關(guān)的人文實踐活動?！标犻L朱俊彥說，“比賽本身是一個學(xué)術(shù)性競賽，非常交叉和專業(yè)，覆蓋了生物、物理（數(shù)學(xué)建模）、計算機軟件（網(wǎng)頁設(shè)計）；又根據(jù)每年的課題不同，可能涉及到醫(yī)學(xué)、化工、高分子、電子、電氣等非常多專業(yè)和學(xué)科。因此，參加這個比賽本身也是一種學(xué)習(xí)，也是對日常課程學(xué)習(xí)的補充和運用?！?/p>

SCU-WestChina隊的隊員多來自華西，隊長余泓彬說：“我們需要在課滿的狀態(tài)下擠出時間做實驗，凌晨一兩點走出實驗室也是常有的事，所以每天合理必須安排好自己的時間，于我們而言，完成這項比賽，就已經(jīng)是件挺驕傲的事?！?/p>

（原標題《川大榮耀！我川學(xué)子在國際頂級賽事中斬獲雙金！》）