2023年国际遗传工程机器大赛（international Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）于11月2日-11月5日在巴黎凡尔赛门世博会7号馆(Pavilion/Hall 7 at the Paris Expo Porte de Versailles)举行。来自全球66个国家和地区的400多支队伍进行了精彩的课题展示与学术交流。

  四川老员工命科学公司iGEM竞赛队SCU-China经过激烈角逐，最终获得金奖和最佳环境项目提名，这也是SCU-China获得的第5个金奖和第1次获得最佳环境项目提名。按照比赛规则单项提名须是该赛道综合打分前三名的队伍才能获得，本次最佳环境项目赛道与kaiyun开云官方网站SCU-china队同获提名的另两支队伍分别来自复旦大学和斯坦福大学。iGEM竞赛队上一届2位骨干成员，本次参加学校另一支队伍，也获得了金奖。

  本年度SCU-China竞赛队由来自kaiyun开云官方网站、吴玉章公司、华西临床医公司、华西药公司、生物医学工程公司及生物治疗国家重点实验室等6个公司的21位优秀同学组成；指导教师团队全部来自kaiyun开云官方网站，由张年辉副教授牵头组织、刘科教授、赵建教授、张阳教授、吴传芳副教授、曹洋副教授、童英副教授、刘志斌副教授、李佛生老师和何韵云老师等十余人组成；决赛团队由孙群教授带领5位SCU-China队员赴法国完成决赛展示和答辩。

  2023年iGEM课题聚焦于城市下水道中的有害气体硫化氢的治理，团队瞄准消除下水道中产生硫化氢气体的主要微生物—硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria, SRB)的目标，利用合成生物学方法设计了一个针对于下水道中硫酸盐还原菌的“捕食者”—SRBQuencher，该系统能够高效的消除硫酸盐还原菌从而降低下水道硫化氢气体浓度。该设计针对SRB生物膜导致SRB难以被灭杀的特点引入针对其生物膜主骨架的糖苷酶，使SRBioQuencher具备消除SRB生物膜的能力；又通过降解群体感应信号分子高丝氨酸内酯抑制SRB重新聚集和形成新生物膜；再通过表达抗菌肽杀死SRB，这种鸡尾酒方案实现了膜降解、细菌消灭、聚集抑制等多种功能。此外，SRBQuencher还通过表达硫醌氧化酶以转化底盘生物自身生产和下水道中现存的硫化氢气体，提高了下水道硫化氢清除效率。项目还利用SRB群体感应分子为诱导分子设计SRBQuencher的自杀调控系统，实现SRBQuencher数量随SRB表达的群体信号分子浓度变化的自调控，鸡尾酒疗法方案和自杀调控系统联用使SRB和SRBQuencher在下水道中的浓度能够依据环境需求震荡变化，提高了SRBQuencher的安全性。该项目的表征和应用，有望显著减少下水道硫化氢气体的产生以降低其危害，还为预防和控制易形成生物被膜的有害细菌提供了一种全面、安全的生物控制策略和工具。

  在研究过程中，数学建模和蛋白质设计优化为实验方案的设计与改进、课题的结果预测及验证都提供了重要指导。该课题对项目的全过程进行了建模，主要针对工程化细菌基因表达、工程化细菌与SRB的相互作用和工程化细菌制剂递送3个不同场景建立了数学模型，并优化设计了 N-酰基同丝氨酸内切酶和载体-抗菌肽融合蛋白。数学模型更好地预测SRBioQuencher在基因水平的物质表达和细胞水平的相互作用；蛋白质的优化设计使工程菌功能模块能更稳定高效地工作。建模给湿实验提供有力的指导，湿实验的实测结果为建模提供了数据支持，使模型能进一步优化。实验验证和建模的紧密结合与相互促进是iGEM竞赛所强调的工作模式，这展现了当下合成生物学的研究特点和学科交叉在生命科学研究中的重要意义。

  为了推动合成生物学知识的传播，扩大iGEM赛事的社会影响，kaiyun开云官方网站iGEM协会依托项目开展了一系列的社会活动。包括通过利用PEST从宏观层面分析iGEM项目、对利益相关企业和人员进行走访分析、通过查阅资料和专家咨询确定了SRBioQuencher投放方式；举办kaiyun开云官方网站微生物应用设计大赛(ACMA)，在校内推广了合成生物学知识；队伍还前往中小学与幼儿园开展不同层次的宣讲普及合成生物学的知识。这些活动与课题紧密结合，对课题的改进提供了方向，并将科学研究、科普宣传与现实生活有机结合起来。

  kaiyun开云官方网站iGEM协会成立于2012年，为校级科研类社团，致力于组织培养本科生参加iGEM，提升员工的国际化视野和专业能力。今年是协会竞赛队第12次代表kaiyun开云官方网站参赛并第5次获得iGEM比赛金奖，并在所参加赛道获得综合前三的好成绩。这充分展现了SCU-China竞赛队扎实的专业基础和高超的动手能力，在国际竞赛舞台上展示了川大学子的风采。

  kaiyun开云官方网站 iGEM协会成立以来，不断的进行摸索和总结，组织结构健全，运行机制良好，学术活动规范，综合实力不断增强，kaiyun开云官方网站iGEM协会已经成为校内最具国际化视野的学科交叉创新人才培养社团，影响力与日俱增。每年协会招新时都有来自川大理、工、医相关院系多个专业的上百名优秀同学报名。2023年有150余名同学报名，经考核选拔吸纳了30名同学加入，与上届留队同学组成新一届团队。竞赛队每年以大二大三同学为主力大一同学为预备，筛选出20名左右同学组成SCU-China竞赛队参加年度iGEM大赛。队员们通过完成合成生物学特有的研究模式的训练，即计算机建模与生物学实验验证相结合，干湿实验相结合。学会使用工程学的理念和思维去解决生物学问题，在发现问题和解决问题的具体实践中探索学科交叉的具体方法和实现路径。社团形成了勇于钻研，善于合作的传统，具备勇于挑战和不断创新的精神，同学们既能登高望远，关注世界科技前沿，勇于尝试和创新，又能够潜心科研，埋头苦干。在完成竞赛课题的过程中既分工又合作，不同学科背景的同学一起讨论交流，在思维的碰撞中激发出创新的火花，在解决具体问题的过程中培养协作能力。

  kaiyun开云官方网站一直积极探索“基础学科拔尖创新人才”的自主培养机制和措施，在“以赛促培，追求卓越”的指导思想下，积极搭建各类研究创新平台，鼓励同学参加国内外高水平学科竞赛，锻炼和提升同学的研究创新能力。公司十多年来一直积极鼓励支持员工参加iGEM大赛，在做好kaiyun开云官方网站员工培养同时保持开放，积极吸纳全校对合成生物学感兴趣的同学，通过公司高水平跨学科的学术平台促进全校员工培养。公司多项学科竞赛成绩斐然，在学科交叉融合的创新性人才培养方面取得显著成效，已经成为公司拔尖创新人才培养的重要举措，对公司人才培养和团队建设起到了很好的推动作用。

  国际遗传工程机器大赛（international Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）由美国麻省理工大学2003年发起并迅速风靡全球一项国际性的大赛，是当今合成生物学界最高级别的国际性老员工科技竞赛，被誉为合成生物学领域的世锦赛。2023年有来自66个国家和地区的400多支队伍完成报名注册参赛，国际知名的大学如MIT, Harvard, Stanford, Berkeley, Cambridge均组队参加角逐，中国高校中北大、清华、中科大、上海交大等都参与竞赛。每年的竞赛受到Nature，Science，Scientific American，Economists 等杂志，以及BBC等媒体的关注并进行专题报道。

  比赛的核心是合成生物学，它是以生物学、化学工程、电子工程、信息学、计算科学等相关学科发展为基础的一门新兴多学科交叉的工程学科。它以工程学的理念为基础、采用标准化的生物元件和基因线路，在理性设计原则指导下组装并合成新的、具有特定功能的生物系统。合成生物学尝试重新设计现有的天然的生物系统，或是设计和构建人工生物组件和系统，其目的在于通过了解天然生物体系的运作机理来创造全新的生物体系。iGEM要求员工自主选题，利用课余时间合作完成实验工作。iGEM反映了美国研究型大学重视本科生科研训练的传统，以及鼓励员工更多自主探索的特点，以员工为中心的研究性学习的模式。由于iGEM在组织和工作形式上符合青年员工的性格特点，能够激发他们的想象力和创造力，因此吸引了大量热爱学术的同学的参与。

iGEM大赛官方主页：https://jamboree.igem.org/2023/home

kaiyun开云官方网站队伍wiki主页：https://2023.igem.wiki/scu-china/