勇于冒险 甘于艰苦 乐于和谐

       当地时间11月4日，历时4天的2019年国际基因工程机器工程大赛（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）在美国波士顿海恩斯国际会展中心落下帷幕。

       本次比赛汇集了全球40余个国家375支队伍，包括麻省理工、哈佛大学、斯坦福大学、剑桥大学、北京大学、清华大学等世界知名院校。最终，南科大代表队脱颖而出，斩获金奖，同时获得了最佳硬件奖（Best Hardware）、最佳软件奖（Best Software Tool）、最佳建模奖（Best Modeling）三项单项奖的提名，单项奖提名数量在中华赛区大学组中位列第三。

       本次参赛队伍的指导老师是生物系的黄巍副教授，队员包括来自生物医学工程系、生物系、医学院、计算机科学与工程系、力学与航空航天工程系的11位大三学生。其中，生物医学工程系有三位同学，分别是黄裕清、张铠文和肖楚凡。

       此次参赛项目是“基于AICCS和多层次输出策略的哺乳动物细胞行为预测控制系统”，简单来讲就是对细胞进行更加有效、精确地调控。

       本次参赛项目探究的内容偏向基础研究和方法探索，但没有选择常见的原核生物，而是较为小众地对哺乳动物细胞进行合成生物学研究，挑战哺乳动物细胞复杂的细胞环境。细胞行为在糖尿病等疾病的发病中占有重要地位，也常常由于失控导致治疗疾病过程中的并发症。

       项目的核心是利用光照对细胞行为进行调控，基于实验数据对细胞分泌进行建模，进而预测光照对细胞分泌的影响。参赛同学们设计了基因转录、蛋白质合成、降解、分泌、以及细胞代谢状态等多个层次的细胞行为输出，并尝试基于此建立可预测、可控制细胞相应行为的数学模型；鉴于哺乳动物细胞分泌通路复杂，细胞环境多样，重复实验中的人为因素可能极大影响最终结果，又设计了一套工程系统，自动光照、培养及收集储存系统（Automatic Illumination, Culturing, and Collection System， AICCS），整套系统自动化程度较高，并且能够较长时间（至少72小时）连续工作。此外，为了更好更快地分析实验数据，参赛同学们设计并编写了一个自动追踪细胞迁移、记录迁移路线并进行统计学分析的程序，大大减少了人工，同时有力地支持了实验结果。

       iGEM , International Genetically Engineered Machine Competition（国际基因机器工程大赛）始于2003年，每年由美国麻省理工学院（MIT）与iGEM竞赛总部共同主办，现已发展成为一个著名的世界级学术竞赛，也是合成生物学领域最高级别的国际学术竞赛。

文字：黄裕清