中國(guó)藥科大學(xué)CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)又又又又又獲國(guó)際金獎(jiǎng)！

日前，為期8個(gè)月的國(guó)際遺傳工程機(jī)器大賽（international Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）2021年賽季正式落下帷幕。新冠疫情為全球帶來(lái)的不確定性，依舊未能阻擋世界各地共計(jì)352支隊(duì)伍在這一合成生物學(xué)領(lǐng)域的最高國(guó)際性學(xué)術(shù)競(jìng)賽中群雄逐鹿。中國(guó)藥科大學(xué)代表隊(duì)CPU_CHINA憑借強(qiáng)大的實(shí)力在大賽上斬獲金獎(jiǎng)，為藥大贏得了榮譽(yù)，這是所有藥大人的驕傲。

比賽概況

2021年是我校自2017年重返比賽的第五個(gè)年頭，憑借著團(tuán)隊(duì)成員們的熱愛(ài)、努力與堅(jiān)持，CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)再創(chuàng)輝煌，榮獲第五個(gè)iGEM金獎(jiǎng)。此外，CPU_CHINA 2021團(tuán)隊(duì)更上一層樓，于2021賽季斬獲BEST NEW BASIC PART和BEST PART COLLECTION雙單項(xiàng)獎(jiǎng)提名。這不僅代表著我校iGEM賽史結(jié)果的又一個(gè)新的高度，也體現(xiàn)著我校團(tuán)隊(duì)在iGEM競(jìng)賽中日益增長(zhǎng)的知名度和影響力。

團(tuán)隊(duì)成員

本次競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)由我校生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陸美玲副教授及藥學(xué)院陳美容副教授為學(xué)術(shù)指導(dǎo)教師，藥物科學(xué)研究院教師黃惠為領(lǐng)隊(duì)，2018級(jí)藥學(xué)（拔尖計(jì)劃）專業(yè)路維軒、2018級(jí)臨床藥學(xué)專業(yè)劉衍鋒為團(tuán)隊(duì)學(xué)生指導(dǎo)，2018級(jí)藥學(xué)（拔尖計(jì)劃）鄭林雨、黃子洋為隊(duì)長(zhǎng)。團(tuán)隊(duì)成員為來(lái)自生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的袁梓涵、劉宮羽、王端端、錢(qián)鴻頡、管健翔，藥學(xué)院的羅鵬、馬如意、陳文韜、沈澤楷、袁瀅，理學(xué)院的張佳，孟目的學(xué)院的王秦月。此外，來(lái)自去年CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)的呂瞳、李笑瑩、劉鑫等同學(xué)構(gòu)成了本屆競(jìng)賽學(xué)生顧問(wèn)團(tuán)體。

接下來(lái)，讓我們一起聽(tīng)聽(tīng)隊(duì)員們的參賽感想。

黃子洋 2018級(jí)藥學(xué)（拔尖）專業(yè)

CPU_CHINA Leader

于我而言，參加iGEM是一次對(duì)自己早已習(xí)慣的生活軌跡、方式和節(jié)律的持續(xù)挑戰(zhàn)。長(zhǎng)達(dá)10個(gè)月的鏖戰(zhàn)，日復(fù)一日的晝夜顛倒，我比曾經(jīng)任何時(shí)候都更加提心吊膽地審視著自己的一舉一動(dòng)，只為哪怕能將隊(duì)伍的進(jìn)展向前再推那么一點(diǎn)。作為一個(gè)缺乏自信的人，任隊(duì)長(zhǎng)的這段時(shí)間，數(shù)不清的挑戰(zhàn)考驗(yàn)著我的身心自洽與自穩(wěn)。所幸，平凡的我遇見(jiàn)了一個(gè)永遠(yuǎn)可以給予信賴的出色團(tuán)隊(duì)�？v然風(fēng)暴肆虐，感恩愿作我最堅(jiān)實(shí)后盾的每一位！

鄭林雨 2018級(jí)藥學(xué)（拔尖）專業(yè)

CPU_CHINA Leader

參加iGEM對(duì)我來(lái)說(shuō)是大學(xué)以來(lái)對(duì)自己的一場(chǎng)考驗(yàn)，尤其是在2020年我校隊(duì)伍創(chuàng)下我校歷史新高后，作為后輩我們倍感壓力。在漫長(zhǎng)的賽季里，我們不乏爭(zhēng)吵卻也充滿溫情，是大家相互扶持才有最終獲得的成果。

破而后立，iGEM競(jìng)賽是一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)自己和突破自我的機(jī)會(huì)，希望藥大iGEMer后來(lái)者居上，也祝愿CPU_CHINA越來(lái)越好！

當(dāng)被問(wèn)到獲獎(jiǎng)時(shí)的心情時(shí)，鄭林雨說(shuō)：“拿金獎(jiǎng)和提名其實(shí)都沒(méi)有特別激動(dòng)，更多的是意料之中，覺(jué)得大家這么久以來(lái)的努力都得到回報(bào)和認(rèn)可了，特別欣慰！”鄭林雨認(rèn)為，參加iGEM對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)是一場(chǎng)考驗(yàn)，是對(duì)自身能力的一次鍛煉；對(duì)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，是一次展示水平的機(jī)會(huì)�？吹秸麄�(gè)團(tuán)隊(duì)一起進(jìn)步，就是參加iGEM的意義。正因所有參賽者的付出，才有了屬于CPU_CHINA今日的榮譽(yù)。

比賽概況

在iGEM 2021賽季中，CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)從CRISPR/dCas9系統(tǒng)和SpyCatcher/SpyTag系統(tǒng)汲取靈感，構(gòu)建了一種可綠色降解聚乙烯塑料的新型蛋白-核酸復(fù)合物。新冠疫情期間，為了減少人員聚集，降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)，人們開(kāi)始更多地使用互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)商品，這使得快遞的收發(fā)量日趨龐大，伴生出大量難以再次回收利用的廢棄聚乙烯塑料�，F(xiàn)有的處理方式，焚燒和填埋，處理不當(dāng)時(shí)容易產(chǎn)生有害物質(zhì)，占用土地資源與破壞生態(tài)環(huán)境。

CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的新型蛋白-核酸復(fù)合物，通過(guò)兩種獨(dú)特的連接系統(tǒng)，將三種對(duì)聚乙烯降解分別具有貢獻(xiàn)的蛋白質(zhì)連接到了一起：錳過(guò)氧化物酶（MnP）能催化產(chǎn)生高氧化性三價(jià)錳離子，后者在聚乙烯表面引發(fā)自由基氧化反應(yīng)，促成碳鏈的斷裂，導(dǎo)致聚乙烯降解；芳基醇氧化酶（AAO）通過(guò)氧化特定的芳香醇為對(duì)應(yīng)的醛類(lèi)，為MnP持續(xù)提供必須的底物過(guò)氧化氫，延長(zhǎng)MnP的作用時(shí)間；疏水蛋白1（HFB1）能夠自發(fā)結(jié)合至疏水表面，拉近復(fù)合物與聚乙烯的空間距離，進(jìn)而加速物質(zhì)交換，增強(qiáng)MnP的降解作用。

為了實(shí)現(xiàn)三種功能蛋白的協(xié)同作用，首先通過(guò)SpyCatcher/SpyTag系統(tǒng)將MnP、AAO和HFB1分別與dCas9蛋白相連，形成三種對(duì)應(yīng)的融合蛋白；隨后向每種融合蛋白中分別添加三種不同的單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA），使其各自與dCas9結(jié)合；最后，在sgRNA的引導(dǎo)下，三種融合蛋白得以按照一定的空間順序結(jié)合至經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的雙鏈DNA（dsDNA），組裝為最終的復(fù)合物。

為了進(jìn)一步提高M(jìn)nP的熱穩(wěn)定性，以增強(qiáng)其聚乙烯降解作用。CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)首次在項(xiàng)目中引入了定向進(jìn)化的策略。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，突變庫(kù)構(gòu)建、優(yōu)化和篩選，機(jī)器學(xué)習(xí)和主成分分析等干實(shí)驗(yàn)手段，結(jié)合濕實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)突變體構(gòu)建，表達(dá)，純化與穩(wěn)定性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)成功獲得了6個(gè)MnP突變體的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，并從中篩選得到了4個(gè)熱穩(wěn)定性優(yōu)于野生型MnP的突變體。此外，團(tuán)隊(duì)成員針對(duì)功能蛋白MnP和AAO在畢赤酵母中的異源表達(dá)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模，以便對(duì)蛋白表達(dá)量的時(shí)空變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)與蛋白獲取的時(shí)間點(diǎn)。

比賽期間，CPU_CHINA團(tuán)隊(duì)與來(lái)自電子科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等學(xué)府的參賽隊(duì)伍進(jìn)行了深入與密切的合作，共同促進(jìn)各自項(xiàng)目的前進(jìn)；團(tuán)隊(duì)成員針對(duì)廢棄塑料包裝的污染現(xiàn)狀以及塑料降解劑的商業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了深入的社會(huì)調(diào)研，獲得了來(lái)自學(xué)術(shù)界與工業(yè)界專家的肯定與支持；同時(shí)舉辦線上藝術(shù)展和校園合成生物學(xué)宣講活動(dòng)，展示出我校學(xué)子優(yōu)良的風(fēng)采。一系列工作得到了2021年iGEM評(píng)委的高度評(píng)價(jià)。

經(jīng)驗(yàn)分享

1.團(tuán)隊(duì)管理

要完成一場(chǎng)比賽，一個(gè)項(xiàng)目不是一件容易的事，往往需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)通力合作。一個(gè)十多人的團(tuán)隊(duì)運(yùn)行起來(lái)，無(wú)論是在工作、實(shí)驗(yàn)還是生活方面或多或少都會(huì)有意見(jiàn)不統(tǒng)一的時(shí)候。尤其是在比賽期間，精神處在高度緊張的情況下，情緒管理就顯得尤為重要。羅鵬說(shuō)：“在當(dāng)時(shí)高壓的環(huán)境下，大家的情緒都容易失控，但一想到都是為了團(tuán)隊(duì)和比賽，就能互相包容，繼續(xù)心平氣和的做實(shí)驗(yàn)了”。

在大學(xué)生活中，我們都會(huì)遇到團(tuán)隊(duì)合作，小組討論、課題研討、組隊(duì)比賽等團(tuán)隊(duì)活動(dòng)，學(xué)會(huì)傾聽(tīng)，互相尊重理解，擁有同理心，是學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的必修課。

2.協(xié)調(diào)平衡

“魚(yú)和熊掌不能兼得。”有舍才能有得。當(dāng)需要占用假期來(lái)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，他們毫無(wú)怨言地選擇在實(shí)驗(yàn)室度過(guò)假期；當(dāng)比賽與學(xué)業(yè)沖突的時(shí)候，他們合理安排時(shí)間，平衡好二者之間的關(guān)系，在不耽誤課業(yè)的同時(shí)，完成比賽項(xiàng)目。

大學(xué)生活雖豐富多彩，但如何處理好課內(nèi)外的學(xué)習(xí)與生活一直是大學(xué)生活的難題。這需要我們規(guī)劃好個(gè)人的時(shí)間和精力，做出合理的選擇和安排，在學(xué)有余力的情況下，盡可能地去參加各類(lèi)活動(dòng)，充實(shí)自己。馬如意說(shuō)：“要做就要投入進(jìn)去做。在對(duì)應(yīng)的時(shí)間，做好該做的事。

他們是新時(shí)代的大學(xué)生

生來(lái)便帶著生機(jī)與力量

加一點(diǎn)志氣，加一點(diǎn)勇氣

再加上無(wú)數(shù)個(gè)奮斗的日夜

換來(lái)那份承載了汗水與努力的金獎(jiǎng)

這是CPU_CHINA的浪漫傳承

這是屬于CPU_CHINA的高光時(shí)刻

愿留少年崢嶸時(shí)，

精業(yè)濟(jì)群報(bào)國(guó)家！

藥大人都在看

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文字｜CPU iGEM團(tuán)隊(duì) 黃一婧

圖片｜CPU iGEM團(tuán)隊(duì)黃一婧 張銘軒

編輯｜牧原

指導(dǎo)｜王琳琳