金牌背后：国科大本科生iGEM比赛侧记

编者按:美国东部时间11月13日上午，2017年国际基因工程机械竞赛颁奖仪式在美国波士顿的海因斯会议中心举行。来自国家科技大学的13名本科生获得了金牌。在一年多的时间里，他们经历了从一无所知，到被农民拒绝60多次采访，再到在实验室“度假”，最后获得了金牌。同时，他们都成了实验专家和熟练的工匠。

“今年的奖励标准已经提高，金牌数量将会减少。”

"我们如此努力，我们将赢得金牌！"

“如果你得不到金牌，下一个队员将不得不承受很大的压力。”

……

美国时间11月13日中午，在波士顿的海斯会议中心。主持人依次宣布了iGEM铜奖和银奖的获奖者。他旁边的队友们紧张地讨论着，2015级生物系的队长蔡几乎屏住呼吸，盯着大屏幕上显示的获奖学校。

下午12点56分，赢得金牌的队伍名单出现在大屏幕上。“无人作战飞机”出现在一个显著的位置。那一刻，波士顿海斯会议中心的5000多名观众爆发出热烈的掌声。那一刻，参加2017年国际遗传工程机器竞赛的运动员甚至忘记了他们的兴奋和兴奋。

“我心中的大石头终于落地了，”2016年生物系的李说。事实上，他们已经为这个时刻准备了一年多。

从“一无所知”到赢得金牌

国际基因工程机器竞赛-

麻省理工学院成立于2003年。它已有15年的历史，并已发展成为合成生物学领域最高的国际学术竞争。它每年吸引世界著名大学如哈佛大学和耶鲁大学的参与。

在2017年iGEM竞赛中，来自世界各地的313支队伍参加了约6000人的比赛。来自国家科技大学的13名本科生组成的团队以“WEFIT FISH——水产养殖氨氮污染解决方案”获得金牌。

用蔡的话说，这支跨越三个年级、四个专业的本科队伍“缺乏经验、积累和综合，但雄心勃勃、勤奋务实、德才兼备”。

根据比赛要求，比赛的最终结果将通过社会实践、数据建模、网页设计、海报讲解、演讲展示、艺术创意等项目进行评估。而这些，第一次参加国际比赛的人，他们可以说是“无知的”

“那我们直接分工吧。”在中国科学院生物物理研究所张先恩研究员、中国科学院生物物理研究所王研究员、中国科学院微生物研究所楼春波研究员的指导下，根据每个成员的兴趣和特长，在必要时参与其他项目活动的同时，为每个成员分配一项主要任务。

“有些实验是每个人都没有做过的，很难完成，比如凝胶珠的生产，”李云帆说。凝胶珠被用来固定硬件设备中的细菌，但是关于这方面的文献要么含糊不清，要么需要特殊的仪器。为此，他们对珠子的凝固条件做了许多假设，然后在测试台上坐了两个小时，没有移动，用针以恒定的速度将凝胶加入交联剂中。经过多次实验，他们终于成功地制造出符合他们需要的凝胶珠。

2016年生物系的雷雨青最初负责实验操作。自八月以来，她一直负责社会实践。作为一名生物专业的学生，在实验室做实验对她来说并不陌生，而社会实践是一种全新的尝试。“我们在许多工作和任务上没有经验，只能依靠自己的探索。”她回忆道。

为了考察项目的实际应用，她需要实地考察水产养殖情况。“我不认为任何人会挂断或回复这个信息，”然而，在3周内，雷玉清被农民拒绝了60多次，从而流产了无数的想法和探索。“有时候我只是意识到我说的时候没有说一句好话。有时候在我挂了电话后，我觉得如果我再为之奋斗，也许还有希望。”

为了联系农民，她鼓起勇气联系微信公众号的“水产养殖网”，希望发布“广告”，而“价格”则是写科普文章。“习惯了文学散文，我没想到有一天会写这些东西，”雷雨晴笑着说。当时，她还把自己的头换成了团队徽章，以显示她的“官方身份”。

最后，她联系了全国20多名渔民，向12个城市和村庄发送了小册子，并带领团队每月四次实地考察鱼塘。“起初怎么会想到这么难？但既然选择了接手这部分任务，我们就必须尽最大努力，毕竟我们是一个团队。”雷雨晴说道。

目前，雷玉清的手机上仍有74条水产养殖者的电话记录和9个省份水产养殖者的微信。雷玉清说她只有两个来电者:母亲和快递员。“与人交流真的是一门科学。这是一种训练上的追赶。”

实验室的“假期”

“‘十一’假期，慵懒的休息和美味的午餐”；“这个假期，一半给吃饭，一半给女朋友”；“照片显示我在泰国游泳，吃榴莲，骑摩托车，做水疗”…在“11”假期打开朋友的圈子，手机上的朋友分散在世界各地，手机外的队友在实验室里摇晃各种瓶子和罐子。

"我在北京，生物学院的天空非常蓝."他们“嘲笑自己”，并开始再次进行实验。

当被问及准备比赛时的难忘经历时，蔡说:“似乎没有什么特别难忘的，也许是因为我们根据自己的理解尽了最大努力，然后得到了相应的结果。不管是好是坏，这都是很自然的事情。”

在4月初的清明节期间，当团队决定比赛的关键阶段时，团队成员被分成三组，每组准备一个最终的答复。“每天打开手机都是学生们玩耍的美丽画面，但是我们呢？从早到晚，我沉浸在文件和材料中，提出想法，一次又一次地拒绝它们。”

由于实验进展紧张，每个人都会不可避免地产生一些情绪，有时甚至会吵架。

例如，蔡回忆说，当时每个人都有自己不同的想法和坚持，他们有点不服气。这个团队甚至有一种“紧张”的势头——“争吵，互相质疑，搜索文献，润色细节，考虑到研究，这真的是一件非常痛苦的事情。”经过几个月的艰难抉择，团队最终决定以解决水体氨氮污染为主题，齐心协力推进项目。

"做实验真的很累。"说到实验，每个人都有很多痛苦的经历:2015级生物系的袁书波经常在实验室呆到凌晨2点或3点，以便测量微孔板阅读器的数据，而2015级生物系的叶静楠也负责了一整天的分子克隆实验。为了便于实验，整个暑假，超过一半的团队成员都直接住在研究所旁边的酒店里。雷玉清回忆道:“那时，每个人都可能在实验室呆到很晚，走出研究所，过马路时几乎没有车，爬上昏暗的楼梯，进入房间，然后查看数据和阅读文献。”

为了减轻每个人的压力，他们也会为自己找点事做。他在实验室拍摄安全视频，推着椅子寻找拍摄角度，并在实验室进行各种“非法操作”。"幸运的是，那天是‘11’假期，没有被年长的兄弟姐妹抓住."暑假期间，团队成员住在研究所附近。他们不时地在实验室的休息区买一个西瓜，一个一个地吃。吃完后，他们回去工作。

为了比赛，运动员们为实验室贡献了无数的假期和周末。项目氨氮降解部分主要由2015级生物系怡和2016级生物系吴江负责。在整个“11”假期，他们都在研究所做实验。只有当他们最终得到结果时，他们才松了一口气——“他们走路有跳跃的能力，并且有足够的自信说话。”

"与一般的iGEM团队相比，我们的团队感觉更像是在家里."李对说道。因为许多团队成员不在北京，所以他们在寒假和暑假很少在家，因为他们专注于实验。他们还一起庆祝节日，一起出去吃饺子，遇到情绪波动时互相安慰和鼓励。吴江说:“我们是一个了不起的团队。”

11月是项目的冲刺阶段，团队成员需要在他们建立的网站上展示他们所有的工作成果。从负责艺术设计和网页制作的胡孝汉，到负责2015级计算机科学系的李凤芝，再到负责2014级化学系的王世阳，再到负责整理数据的每个学生，他们经常熬夜工作。

“在那段时间里，教学楼的629教室一直亮到深夜。我们的大多数团队成员仍在编写代码和材料。”胡孝汉回忆起那些日子，感慨道:“每个人都在实验室和教室里度假。”

“有些不甘心”

每年，来自世界各地的300个团队参加国际遗传工程机器竞赛。他们不仅需要利用多学科背景完成项目，利用生物模块构建基因回路，建立有效的数学模型，实现人工生物系统的控制和测量等多项任务，还需要根据竞赛要求在生物安全和实际应用方面取得成绩。

2017年，由国家科技大学13名本科生组成的团队提出的“我们适合鱼类——水产养殖氨氮污染的解决方案”项目，提出在大肠杆菌中构建两个基因环，为鱼塘氨氮污染带来新的解决方案:利用生物传感器检测水中氨氮浓度，然后将氨氮转化为无毒氮或尿酸，实现水污染物的降解。

比赛前一年多，他们拿出了比赛规定的“金牌标准”，一个一个地比较，严格地说，甚至超过了标准。他们在各方面都尽了最大努力，并且总是接近比赛规定的金牌标准。他们对最终获得的荣誉充满信心。黄健一也是队长，他说:“赢得金牌当然没有问题。”

但是也有遗憾。吴江说:“还是有一点不愿意赢得金牌。”与标准明确的金牌相比，iGEM竞赛中设置的几个最佳个人奖项竞争更加激烈。今年我们未能赢得的个人奖项让每个人心里都有点遗憾。他们为弟弟妹妹们总结了一些经验和教训，希望来年取得更好的成绩。

“这是一个全面的增长。”

“我们获得的是一种变革和增长，我们敢于尝试任何事情，不怕挫折。”雷雨晴说道。在完成项目的宣传和科普活动时，她“*”改变了自己内向和沉默的性格。她联系了中国科学院的研究人员、企业主和全国各地的渔民。我打电话给*主管渔业监督的部门，把我的胳膊伸进泥泞的鲟鱼池塘采集水样，吃了公司老板在鱼塘旁边做的饭。“呵呵，味道好像还行吧？”她忍不住笑了。

iGEM竞赛要求参赛队伍在科普方面做出一定的努力。于蕾青还记得邀请蓝宝石蓝晶微生物首席技术官张博士在中国科学院自我论坛(该论坛是由中国科学院计算机网络信息中心和科学交流局联合主办的公益论坛)上做合成生物学科普报告的心情:“不要说普通大众，现在很多大学生都不知道这门新学科在做什么。通过我们自己的努力，我们可以让一个5岁的孩子到一个85岁的老人有一种很大的成就感，感叹“合成生物学太神奇了。"

对于两位队长来说，iGEM竞赛也为科研项目带来了更多的新想法和新经验。在美国波士顿举行的最后一次展览，为参赛队伍提供了相互联系的机会，来自不同国家和地区的学生可以进行广泛而深入的交流。看到其他团队的工作成果，黄健一把这个一度被认为困难的项目变成了现实。“我们可以做得比我们想象的更多。我们真的不应该轻视自己，敢于梦想。”

“科学仍然是我的真爱，”蔡凌锐说。在iGEM竞赛的准备过程中，她曾怀疑自己是否真的喜欢科学研究。有一段时间，她甚至想在参加比赛后改变自己的职业生涯。“进入国立科技大学很早就开始接受直接和间接的科研训练，这可能会让她感到疲劳。”在比赛现场交流之后，她说:“看到退休的麻省理工团队成员在媒体实验室展示他的工作，看到许多伟大的想法和设计，我突然意识到我仍然想留在这个圈子里。这是无法隐藏的神奇和美丽。”

(作者是国家科技大学记者团的成员)

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