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培僑信義領航者第6期
從實驗室到世界舞臺：我校學生榮獲iGEM中學組全球前十！
在合成生物學領域，iGEM（國際基因工程機器大賽）被公認為殿堂級賽事，匯聚了全球頂尖高校和中學的創新力量。2025年，一支名為AIS-China的中國高中生團隊，憑藉一個關注海洋污染治理的硬核項目，從全球數百支隊伍中脫穎而出，最終站上這個國際大賽的決賽領獎臺，斬獲眾多重磅榮譽。而這個團隊的隊長以及其中3位隊員正是培僑信義學校的學生。
團隊榮譽：
· 中學組全球前十
· 中學組最佳改良生物元件（唯一提名並唯一獲獎）
· 中學組最佳可持續發展影響項目
· 中學組氣候危機&生態保護&生物整治領域最佳項目
· 提名中學組最佳模型
· 金獎
我校參與同學：
· 11G 李同學 Tiger（隊長、實驗建模等）（Team Captain, Modeling）
· 11G 楊同學Zoe（視覺藝術組長）(Visual Arts Leader)
· 11G 胡同學Judy （實驗设计）(experimental design)
· 10G 陳同學Ivy （社會實踐、視覺藝術）（human practices, and visual art）
賽事介紹
國際基因工程機器大賽（iGEM）
英文名稱International Genetically Engineered Machine Competition，簡稱iGEM，由美國麻省理工學院於2003年創辦。比賽內容涉及生命科學、商科、社科、計算機等領域交叉合作的跨學科競賽，是目前合成生物學領域的最高學術型科硏大賽。
iGEM要求參賽者以團隊參賽，需自行選擇硏究主題，以合成生物學爲核心，將科學、技術、商業、工程和設計等多方面知識融合在一起，以解決貼近社會生活的實際問題。
iGEM 的獎項體系分為 獎牌（Medals）、專項獎（Special Prizes）、賽道獎（Village Awards）與總榜獎（Grand Prizes） 四大類別，用來評價一支隊伍在科研設計、工程實現、社會影響與可持續性等多個維度的綜合表現。其中，總榜獎是iGEM最高榮譽，分別為冠軍、亞軍、全球前十，足見我校學子全球前十獎項的含金量。
TA們的故事
01 啟程，瞄準一個真實的世界難題
「我們的項目名稱是HullGuard，關注的是如何以生態友好的方式解決船隻的海洋生物附著問題。」接受採訪時，李同學介紹道。生物污損，是指藤壺、貽貝等海洋生物附著在船底，增加航行阻力、抬高燃油成本、增加二氧化碳排放，並加速船體腐蝕的普遍現象。
目前，全球航運業普遍採用含銅塗料來應對，但這帶來了沉重的環境代價——重金屬銅持續釋放入海，進入生態鏈，最終威脅海洋健康與人類安全。
「我們想，有沒有更綠色、更可持續的解決方案，實現人類與自然的和諧共存？」經過一系列的調研走訪，團隊敏銳地抓住了這個真實世界的痛點。
在廣泛調研後，他們將目光投向了一種天然存在於海草中的化合物——大蔓草酸（Zosteric Acid）。海草釋放這種物質以自我保護，防止微生物附著。然而，其傳統生產方式要麼污染大（化學合成），要麼成本高到令人卻步（直接從海草提取，價格接近每克1萬元）。
「我們選擇了第三條路：生物合成。」李同學解釋道，這正是合成生物學的核心——通過改造生命體的基因通路，讓其像「細胞工廠」一樣，利用葡萄糖等原料，定向、高效地生產目標物質。
02 攻堅，在四次DBTL循環迭代中突破
確定方向只是第一步。如何讓大腸桿菌高效產出大蔓草酸，是整個項目的技術核心。團隊採用了合成生物學經典的DBTL循環（設計-構建-測試-學習）進行工程化開發。
「第一個循環，我們只實現了基礎產出，產量很低，副產品卻很多。」面對初期的不理想數據，團隊沒有氣餒，而是引入了AI工具進行輔助設計。
為了解決團隊的「卡脖子」技術問題，李同學毅然決定從0到1自學AI建模工具，對生產路徑中的關鍵酶進行虛擬突變與篩選，預測可能提升性能的突變體，再回到實驗室進行驗證。
你可能會好奇：「他是怎麼學會的呢？」李同學說：「我的學習都是為了解決問題。」他帶領隊友不斷查看工具使用手冊、網絡教程，反復請教各路專家，不斷試錯。最终使用AI完成了160萬次計算，選擇了最有可能成功的12個模型進行實驗，艱難而幸運地選中了成功的那1個。
最終，經過4輪優化，他們得到的工程菌株，使目標產物的產量提升了8.94倍，關鍵步驟的轉化率提升了6.44倍。
這個實實在在的「正回饋」結果，為項目贏得了非常有含金量的獎項——最佳改良生物元件。他們是中學組全球參賽團隊中，唯一獲得提名並唯一獲獎的隊伍。
回顧賽程，李同學寫下了自己的感悟：
我們真的能讓想法變成現實嗎？
有時，答案是「不能」。
有時，答案是「還不夠」。
但每一次失敗，都是一場學習的倒影。
03 延伸，讓技術擁有溫度和廣度
iGEM不僅看重科研深度，更強調項目的社會意義與實踐。AIS-China團隊深刻理解了這一點。他們不僅在實驗室內拿到成果，更是圍繞核心產品開展了一系列實踐工作，包括項目成果推廣、社區科普教育、產品商業化計劃等。
他們不僅設計製作了項目介紹網頁，運營項目科普微信公眾號，拍攝製作項目宣傳視頻，更走進社區開展科普講座，以提升公眾的海洋環保意識，讓項目成果與真實社會情景產生聯結。
在創業方向上，團隊走訪了高校教授、行業專家乃至人大代表，進行了近20場深度訪談，從技術、產業、政策多維度審視項目意義。「我們從立項起就在驗證問題方案的價值。」
他們創新性地引入冰山模型來分析項目的可持續發展影響力——海面之上，是直接的環境與經濟效益（減少污染、降低成本）；海面之下，則關聯著產業推動、公眾意識改變等深層系統價值。
基於扎實的調研，團隊完成了SWOT評估、冰山模型加權評分等商業分析，展示了項目解決方案在有效性、安全性、環保性、成本等多維度的優勢。根據他們的商業計劃，可按每升30美金售賣，全年產量140000升，收入高達350萬美金。「雖然商業模式有待進一步驗證，但可以確定的是，我們的生物生產路徑，讓環保塗料成為了可行的商業選擇，具備巨大的市場潛力以及生態效益。」
04 綻放，巴黎之夜與高光時刻
今年10月底至11月初，團隊飛赴法國巴黎，參加iGEM全球總決賽的線下答辯與頒獎典禮。
「去之前，我們模擬答辯得一塌糊塗，回答問題要沉默半分鐘，心想完蛋了。」然而，壓力化為動力——在香港至巴黎的長途飛機上，隊員們牢牢把握十幾個小時的飛行時間，完成一次次項目梳理、模擬答辯。
努力終有回報，真正的答辯異常順利。「評委問什麼，我們馬上就能答出來。」答辯結束，李隊長和另一個實驗主力同學，抱著指導老師大哭，一切付出在那一刻得到了釋放。
最激動人心的時刻在頒獎夜到來。團隊全員三次衝向領獎臺，捧回了極具含金量的獎杯。站在聚光燈下，年輕的臉上洋溢著自豪與喜悅。
05 回溯，榮譽背後的汗水與協作
這個由學生全程主導的成功項目，背後是長達8個月的密集研究、無數次實驗迭代和一場跨越學科的協作探索。
團隊22名成員來自不同國家或地區的不同學校，協作是一大挑戰。暑假期間，有成員在實驗室呆了超過500個小時；在項目宣傳片截稿前，有人為拍攝及剪輯展示視頻工作超30小時。
「我們隊有5位指導老師，但相比其他隊伍資源不算多，幾乎所有工作都是我們獨立完成的。」團隊也坦言看到了不同隊伍間的差異，例如有學校組建了校隊，在資源協調、時間投入上更具優勢。但正因如此，他們更堅信自己項目的獨特價值，足以凝聚團隊，取得突破性的成果。
這份經歷帶給他們的，遠不止獎項。「我們學會了如何把一個想法，通過科學的方法一步步變成現實，並且思考它如何改變世界。」從實驗室的酶分子，到海洋生態保護，再到全球賽場的認可，這群高中生完成了一次完整的創新歴練。
李同學寫道：「在這場長達八個月的征程中，我們更深刻地學會了感恩。任何一個站上世界舞臺的專案，都不可能由個人獨自完成。我們感恩並肩作戰的隊友，是每一次討論、爭執與深夜重來的力量來源；感恩指導老師們的托舉，讓我們在迷惘時仍能保持方向；感恩所有在比賽道路上給予建議、資源、訪談機會與專業支持的人，使我們的項目得以不斷被校準、被提升。我們同樣感恩培僑信義學校提供平臺，讓我們能夠成立 iGEM 社團，把未知的熱情變成真實的行動；也感恩 JC 老師在社團中的悉心授課與持續支持，讓我們得以在正式踏入賽場之前，就具備思考、設計與實踐的能力。正是這些力量，讓 HullGuard 不再只是一次競賽，而是一段由無數善意與支持共同托起的旅程。」
當被問及項目未來時，隊員們紛紛表示，將繼續優化技術，並積極尋求將成果向應用推動的可能，歡迎社會各界通過項目的Wiki網頁了解、聯絡他們。
「我們希望HullGuard不僅是一個比賽項目，未來某天，它能真正成為塗在船底、保護海洋的那層塗料。」
這支年輕團隊的故事證明了，當科學精神、社會關懷與不懈努力相結合，即使是最年輕的研究者，也能在世界級的舞臺上，提出面向未來的重要解決方案。
「我們走到這一步，不只是爲了展示一个實驗或一篇Wiki，而是爲了證明一種精神——探索、失敗、再出發。」我們相信，未來會有更多培僑信義學子，更多中國年輕人在國際舞台上閃閃發光！
歡迎點擊左下角「閱讀原文」，進入他們的項目網頁了解更多。
撰稿：傳訊部
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