培侨信义领航者第6期

从实验室到世界舞台：我校学生荣获iGEM中学组全球前十！

在合成生物学领域，iGEM（国际基因工程机器大赛）被公认为殿堂级赛事，汇聚了全球顶尖高校和中学的创新力量。2025年，一支名为AIS-China的中国高中生团队，凭藉一个关注海洋污染治理的硬核项目，从全球数百支队伍中脱颖而出，最终站上这个国际大赛的决赛领奖台，斩获众多重磅荣誉。而这个团队的队长以及其中3位队员正是培侨信义学校的学生。

团队荣誉：

· 中学组全球前十

· 中学组最佳改良生物元件（唯一提名并唯一获奖）

· 中学组最佳可持续发展影响项目

· 中学组气候危机&生态保护&生物整治领域最佳项目

· 提名中学组最佳模型

· 金奖

我校参与同学：

· 11G 李同学 Tiger（队长、实验建模等）（Team Captain, Modeling）

· 11G 杨同学Zoe（视觉艺术组长）(Visual Arts Leader)

· 11G 胡同学Judy （实验设计）(experimental design)

· 10G 陈同学Ivy （社会实践、视觉艺术）（human practices, and visual art）

赛事介绍

国际基因工程机器大赛（iGEM）

英文名称International Genetically Engineered Machine Competition，简称iGEM，由美国麻省理工学院于2003年创办。比赛内容涉及生命科学、商科、社科、计算机等领域交叉合作的跨学科竞赛，是目前合成生物学领域的最高学术型科研大赛。

iGEM要求参赛者以团队参赛，需自行选择研究主题，以合成生物学为核心，将科学、技术、商业、工程和设计等多方面知识融合在一起，以解决贴近社会生活的实际问题。

iGEM 的奖项体系分为 奖牌（Medals）、专项奖（Special Prizes）、赛道奖（Village Awards）与总榜奖（Grand Prizes） 四大类别，用来评价一支队伍在科研设计、工程实现、社会影响与可持续性等多个维度的综合表现。其中，总榜奖是iGEM最高荣誉，分别为冠军、亚军、全球前十，足见我校学子全球前十奖项的含金量。

TA们的故事

01 启程，瞄准一个真实的世界难题

「我们的项目名称是HullGuard，关注的是如何以生态友好的方式解决船只的海洋生物附著问题。」接受采访时，李同学介绍道。生物污损，是指藤壶、贻贝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，并加速船体腐蚀的普遍现象。

目前，全球航运业普遍采用含铜涂料来应对，但这带来了沉重的环境代价——重金属铜持续释放入海，进入生态链，最终威胁海洋健康与人类安全。

「我们想，有没有更绿色、更可持续的解决方案，实现人类与自然的和谐共存？」经过一系列的调研走访，团队敏锐地抓住了这个真实世界的痛点。

在广泛调研后，他们将目光投向了一种天然存在于海草中的化合物——大蔓草酸（Zosteric Acid）。海草释放这种物质以自我保护，防止微生物附著。然而，其传统生产方式要么污染大（化学合成），要么成本高到令人却步（直接从海草提取，价格接近每克1万元）。

「我们选择了第三条路：生物合成。」李同学解释道，这正是合成生物学的核心——通过改造生命体的基因通路，让其像「细胞工厂」一样，利用葡萄糖等原料，定向、高效地生产目标物质。

02 攻坚，在四次DBTL循环迭代中突破

确定方向只是第一步。如何让大肠杆菌高效产出大蔓草酸，是整个项目的技术核心。团队采用了合成生物学经典的DBTL循环（设计-构建-测试-学习）进行工程化开发。

「第一个循环，我们只实现了基础产出，产量很低，副产品却很多。」面对初期的不理想数据，团队没有气馁，而是引入了AI工具进行辅助设计。

为了解决团队的「卡脖子」技术问题，李同学毅然决定从0到1自学AI建模工具，对生产路径中的关键酶进行虚拟突变与筛选，预测可能提升性能的突变体，再回到实验室进行验證。

你可能会好奇：「他是怎么学会的呢？」李同学说：「我的学习都是为了解决问题。」他带领队友不断查看工具使用手册、网络教程，反复请教各路专家，不断试错。最终使用AI完成了160万次计算，选择了最有可能成功的12个模型进行实验，艰难而幸运地选中了成功的那1个。

最终，经过4轮优化，他们得到的工程菌株，使目标产物的产量提升了8.94倍，关键步骤的转化率提升了6.44倍。

这个实实在在的「正回馈」结果，为项目赢得了非常有含金量的奖项——最佳改良生物元件。他们是中学组全球参赛团队中，唯一获得提名并唯一获奖的队伍。

回顾赛程，李同学写下了自己的感悟：

我们真的能让想法变成现实吗？

有时，答案是「不能」。

有时，答案是「还不够」。

但每一次失败，都是一场学习的倒影。

03 延伸，让技术拥有温度和广度

iGEM不仅看重科研深度，更强调项目的社会意义与实践。AIS-China团队深刻理解了这一点。他们不仅在实验室内拿到成果，更是围绕核心产品开展了一系列实践工作，包括项目成果推广、社区科普教育、产品商业化计划等。

他们不仅设计制作了项目介绍网页，运营项目科普微信公众号，拍摄制作项目宣传视频，更走进社区开展科普讲座，以提升公众的海洋环保意识，让项目成果与真实社会情景产生联结。

在创业方向上，团队走访了高校教授、行业专家乃至人大代表，进行了近20场深度访谈，从技术、产业、政策多维度审视项目意义。「我们从立项起就在验證问题方案的价值。」

他们创新性地引入冰山模型来分析项目的可持续发展影响力——海面之上，是直接的环境与经济效益（减少污染、降低成本）；海面之下，则关联著产业推动、公众意识改变等深层系统价值。

基于扎实的调研，团队完成了SWOT评估、冰山模型加权评分等商业分析，展示了项目解决方案在有效性、安全性、环保性、成本等多维度的优势。根据他们的商业计划，可按每升30美金售卖，全年产量140000升，收入高达350万美金。「虽然商业模式有待进一步验證，但可以确定的是，我们的生物生产路径，让环保涂料成为了可行的商业选择，具备巨大的市场潜力以及生态效益。」

04 绽放，巴黎之夜与高光时刻

今年10月底至11月初，团队飞赴法国巴黎，参加iGEM全球总决赛的线下答辩与颁奖典礼。

「去之前，我们模拟答辩得一塌糊涂，回答问题要沉默半分钟，心想完蛋了。」然而，压力化为动力——在香港至巴黎的长途飞机上，队员们牢牢把握十几个小时的飞行时间，完成一次次项目梳理、模拟答辩。

努力终有回报，真正的答辩异常顺利。「评委问什么，我们马上就能答出来。」答辩结束，李队长和另一个实验主力同学，抱著指导老师大哭，一切付出在那一刻得到了释放。

最激动人心的时刻在颁奖夜到来。团队全员三次冲向领奖台，捧回了极具含金量的奖杯。站在聚光灯下，年轻的脸上洋溢著自豪与喜悦。

05 回溯，荣誉背后的汗水与协作

这个由学生全程主导的成功项目，背后是长达8个月的密集研究、无数次实验迭代和一场跨越学科的协作探索。

团队22名成员来自不同国家或地区的不同学校，协作是一大挑战。暑假期间，有成员在实验室呆了超过500个小时；在项目宣传片截稿前，有人为拍摄及剪辑展示视频工作超30小时。

「我们队有5位指导老师，但相比其他队伍资源不算多，几乎所有工作都是我们独立完成的。」团队也坦言看到了不同队伍间的差异，例如有学校组建了校队，在资源协调、时间投入上更具优势。但正因如此，他们更坚信自己项目的独特价值，足以凝聚团队，取得突破性的成果。

这份经历带给他们的，远不止奖项。「我们学会了如何把一个想法，通过科学的方法一步步变成现实，并且思考它如何改变世界。」从实验室的酶分子，到海洋生态保护，再到全球赛场的认可，这群高中生完成了一次完整的创新历练。

李同学写道：「在这场长达八个月的征程中，我们更深刻地学会了感恩。任何一个站上世界舞台的专案，都不可能由个人独自完成。我们感恩并肩作战的队友，是每一次讨论、争执与深夜重来的力量来源；感恩指导老师们的托举，让我们在迷惘时仍能保持方向；感恩所有在比赛道路上给予建议、资源、访谈机会与专业支持的人，使我们的项目得以不断被校准、被提升。我们同样感恩培侨信义学校提供平台，让我们能够成立 iGEM 社团，把未知的热情变成真实的行动；也感恩 JC 老师在社团中的悉心授课与持续支持，让我们得以在正式踏入赛场之前，就具备思考、设计与实践的能力。正是这些力量，让 HullGuard 不再只是一次竞赛，而是一段由无数善意与支持共同托起的旅程。」

当被问及项目未来时，队员们纷纷表示，将继续优化技术，并积极寻求将成果向应用推动的可能，欢迎社会各界通过项目的Wiki网页了解、联络他们。

「我们希望HullGuard不仅是一个比赛项目，未来某天，它能真正成为涂在船底、保护海洋的那层涂料。」

这支年轻团队的故事證明了，当科学精神、社会关怀与不懈努力相结合，即使是最年轻的研究者，也能在世界级的舞台上，提出面向未来的重要解决方案。

「我们走到这一步，不只是为了展示一个实验或一篇Wiki，而是为了證明一种精神——探索、失败、再出发。」我们相信，未来会有更多培侨信义学子，更多中国年轻人在国际舞台上闪闪发光！

欢迎点击左下角「阅读原文」，进入他们的项目网页了解更多。

撰稿：传讯部