美國東部當(dāng)?shù)貢r間11月13日下午2點,2017年國際遺傳工程機器設(shè)計大賽(簡稱iGEM)在波士頓海因斯會議中心落下帷幕。頒獎時刻,HZAU-China的隊員們與來自全世界各大洲300多所大學(xué)代表隊一同坐在大屏幕下,氣氛愈加緊張。當(dāng)獲獎的項目名稱突然出現(xiàn)在屏幕上時,大家知道了自己獲得金獎的信息,然后長舒一口氣,一種如釋重負(fù)的感覺。團隊成員周安琪再也按耐不住激動的情緒,她揮舞著雙臂尖聲高呼。這是我校第四次獲得該比賽的金獎,并首次獲得該賽事最佳新基礎(chǔ)元件獎(Best New Basic Part)提名,而中國地區(qū)參賽的隊伍中僅12支獲得了Best獎項的提名。
iGEM之旅:一場高強度的“拉鋸戰(zhàn)”
? 去年寒假最初定題時,“看了一個寒假關(guān)于藍(lán)藻的文獻,卻由于沒有做相關(guān)實驗的條件,只能放棄”黃文琦向我們講述自己的研究方向被否掉的經(jīng)歷。同樣地,夏竹君在定題方面也十分糾結(jié),準(zhǔn)備了三個月的定題后卻發(fā)現(xiàn)與nature的一篇文章主題相同,“直接就這樣重復(fù)一遍他人實驗去參賽也是可以的,但創(chuàng)新性不夠,當(dāng)時十分糾結(jié)?!弊罱K在指導(dǎo)老師啟發(fā)下,團隊創(chuàng)新性地提出了“計算機控制的細(xì)胞周期同步器”(synchronizer-4C, computer-controlled cell cycles)項目。項目利用計算機控制細(xì)胞周期同步化,設(shè)計出一種基于光控CRISPR回路的細(xì)胞周期同步器。備賽最緊張的階段,日均在實驗室工作超過16個小時。
? 定題結(jié)束后,團隊成員便進入高強度的備戰(zhàn)狀態(tài),全員放棄休息時間,在生物學(xué)實驗教學(xué)中心創(chuàng)新實驗室夜以繼日地開展工作,撐不住了就直接趴在實驗臺上睡一會兒,醒來繼續(xù)剛才的操作,而干實驗組的郭韋彤更是一個人承擔(dān)了全部的數(shù)模及軟件工作。對日均工作時間超過16個小時的他們來說,吃飯聊天是“忙累了”的主要消遣。
8月初,部分實驗遇到瓶頸,第一次參賽的隊員程松濤測細(xì)菌的生長曲線時,不停測試卻始終得不到理想結(jié)果。后來對每一個可能的因素進行檢驗排查,花費三個星期時間才找到問題所在,“為此實驗進程拖了好久”程松濤無奈道;實驗部分進展緩慢,數(shù)模部分當(dāng)時也遇到了很多困難,在調(diào)研了許多iGEM項目的數(shù)模工作后,郭韋彤意識到很多測出來的實驗數(shù)據(jù)難以用于建立準(zhǔn)確的模型,在同濕實驗組無數(shù)個日夜的溝通與大量的文獻閱讀之下才一點點確立了要建立一種基于準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的模型的核心思想,而這個準(zhǔn)確數(shù)據(jù),就是細(xì)菌的體積。然而這還只是個開始,為了最終實現(xiàn)數(shù)模組的目標(biāo),還需要在短時間內(nèi)掌握一種全新的編程語言,同時還需要更多的實驗數(shù)據(jù)來驗證模型,然而這時候暑假已經(jīng)臨近尾聲,離比賽結(jié)束還有不到2個月。
? 由于前期遇到的各種瓶頸耗費了大量時間,整體項目進展大大落后于預(yù)期計劃,團隊成員在愈加緊張的氛圍下加緊推進項目進度。最后沖刺過程中,最令團隊難忘的是一段“3×24小時”的“備戰(zhàn)”經(jīng)歷,10月底正是赴美前最緊張的一段時期,成員們遇到網(wǎng)頁制作凍結(jié)這一節(jié)點,同時還有沒有完成卻對項目結(jié)果至關(guān)重要的實驗未完成,為趕在網(wǎng)頁凍結(jié)之前完成,大家一部分熬實驗,一部分碼網(wǎng)頁,近一個星期內(nèi),每天睡眠不足三個小時,熱血沸騰的超負(fù)荷運轉(zhuǎn)工作。哪怕如此,最后還是有對應(yīng)內(nèi)容完成了卻沒有上傳的缺憾。
? 網(wǎng)頁雖已凍結(jié),但是比賽沒有。網(wǎng)頁凍結(jié)后主力隊員們又開始忙于準(zhǔn)備答辯和展示,由于準(zhǔn)備倉促,院里的終期答辯完成度不高,老師們提出了很多關(guān)于項目展示中的問題,還沒來得及盡數(shù)修改完畢便要出發(fā)去往美國,在赴美的飛機以及波士頓當(dāng)?shù)氐那皫滋於荚谌找岳^夜的修改展示內(nèi)容和需要提交的材料,終于在各種deadline之前提交了所有對應(yīng)的材料并完成了項目展示,最終取得了金獎。
iGEM群體:不僅是團隊,更是家庭
? “黃老板,你來看看這個實驗?!北怀蓡T們戲稱“黃老板”的便是團隊負(fù)責(zé)人黃文琦,而團隊主力夏竹君則被冠以“夏老師”的稱號。“實驗室里,沒有老師,沒有博士,甚至沒有研究生,我們的實驗完全就是學(xué)長學(xué)姐手把手教出來的?!标桗Q這樣描述這個團隊,對他來說,能和這群有趣的人一起學(xué)習(xí)是最大的收獲。
? 2017年的iGEM團隊由來自生科院、信息學(xué)院、工學(xué)院等七個學(xué)院近30名本科生組成,不同學(xué)院、不同專業(yè)的他們在為期一年的備戰(zhàn)期內(nèi),通力合作,互相包容。對他們來說,“這不僅僅是一個團隊,更是一個家庭。"入隊兩年的夏竹君今年已是大三學(xué)生,回憶起初進隊的情景,“你總能看見在實驗室角落的那個位置坐著我,當(dāng)時太靦腆了,都不敢和別人搭話?!碑?dāng)時不善于表達(dá)的她在沉默中錯失了很多進步的機會。而之后學(xué)長學(xué)姐的交流和講解,讓她迅速成長起來。至此她才領(lǐng)悟到,積極的溝通和足夠的親密,能夠給團隊帶來意想不到的動力。“老馬”則是隊員們對指導(dǎo)教師馬彬廣教授的稱呼。“馬老師很憨厚可愛,十分包容我們,對我們來說就像是朋友一樣?!本o張的備戰(zhàn)期間,實驗室里卻總有緩解壓力的辦法,“除了周三周五的大會議,我們可以說每天都聚在一起開‘小會’,什么都聊。”開完組會的他們,經(jīng)常會聚一下,邊吃燒烤邊總結(jié),放松一下。赴美比賽時,團隊分為兩撥,國外的一批專心參賽,留守國內(nèi)的團隊成員們則時刻關(guān)注比賽動態(tài),及時提供各項素材支持,為團隊加油助力。最終,比賽結(jié)果通過直播傳到留守國內(nèi)的團隊成員們手中時,屏幕由于激動而不斷搖晃。
iGEM創(chuàng)新:源于自主和純粹的熱愛
? 對于近30名隊員來說,iGEM就像是一段指向大門的向上臺階,讓原本零基礎(chǔ)的他們能夠順著踏入科研的世界,接觸到現(xiàn)如今最新奇最前沿的科研話題。
獨立自主的發(fā)展模式使得這個僅有本科生的團隊缺少了很多技術(shù)幫助和資源,因此也設(shè)想過把團隊改為依托校實驗室建設(shè)。但是“老馬”還是堅持讓團隊走自我發(fā)展路?! ? 少了限制,多了自由,有了不停的創(chuàng)新和思考”夏竹君這樣評價道。對于這個年輕的團隊而言,下一次嘗試的終點是無法預(yù)測的。因為每一次探索都源于思維的碰撞和對科學(xué)無盡的創(chuàng)想。
? 團隊可以自由地提出自己的選題,但也不得不自主地解決一切棘手的問題。在武俠小說里,最終名震江湖的總是創(chuàng)出獨家秘籍的瀟灑俠客。iGEM團隊也是這樣一群人,實驗出現(xiàn)問題時,只有“傻瓜模樣”似的進行反復(fù)無盡的嘗試;當(dāng)遇到理論中費解的難題時,耐著性子不斷查閱文獻、咨詢作者。經(jīng)歷了摔倒的無數(shù)種方式,大家漸漸總結(jié)出了自己的“絕招”?!癗o control, no science”是夏竹君眼中的黃金法則,“每一個實驗都要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)阶龊盟械膶φ眨@才能最終成功。”團隊成員實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性離不開齊迎春老師的指導(dǎo),她經(jīng)常犧牲休息時間和學(xué)生交流,從一點一滴開始培養(yǎng)他們的實驗素養(yǎng)。
? 在高強度的日常準(zhǔn)備和“天馬行空”的科學(xué)思考中,每一個人對于科學(xué)的熱愛都是純粹的?!跋硎苓^程,而不是比賽結(jié)果”是“老馬”常常對隊員說的一句話。因此整個團隊收獲最多的不是華麗的獎項,而是能和志同道合的朋友一起探討科學(xué)研究的幸福。除了馬老師以外,來自生科院的何進教授、動醫(yī)動科學(xué)院的曹罡教授也對這個比賽投入了很多心血,他們連續(xù)4年為團隊提供濕實驗指導(dǎo),無論團隊實驗進展順利與否始終不離不棄,為了讓團隊實驗更快步入正軌,兩位老師甚至無償向團隊成員開放實驗室,共享實驗材料,一步一步送他們走上最高領(lǐng)獎臺。
? iGEM是一項國際學(xué)術(shù)競賽,從項目準(zhǔn)備階段到最終展示階段,要隨時準(zhǔn)備著與來自全球各地的學(xué)生一起交流,郵箱中會冷不丁出現(xiàn)一份國外iGEM團隊尋求合作的郵件。甚至有未來的科研熱點便潛藏在各種iGEM項目中,在小小的會場中也匯集著未來生命科學(xué)界的各種人才。從國際評委的評審反饋來看,正是今年的數(shù)學(xué)建模工作以及項目回路的有效性這兩方面最終讓HZAU-China獲得了金牌,體現(xiàn)了干實驗與濕實驗相結(jié)合,多學(xué)科交叉的重要性?!霸谶@里能收獲跨越國界的友誼,關(guān)注到世界各地的研究熱點,知道世界有多大,個人有多小”, iGEM隊長黃文琦由衷的說,“非常感謝這一段經(jīng)歷,讓我們從這里可以從獅子山看見全世界?!?/p>
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? 本文作者:通訊員?劉莉 ?學(xué)通社記者?白倚寧?胡文欣?
? 審核人:金安江
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