你能想象吗?只需要一个小装置,就能精准消灭蚊子,且无毒无害。
而如此“神器”,竟然出自一群高中生之手。
在2024年国际遗传工程机器大赛(iGEM)上,AIS-China团队设计的Moskilla精准诱杀方案,获得高度肯定,斩获金奖,并入围高中组全球前十名。
作为一项融合生物学、数学、信息技术、工程等多个学科的跨学科比赛,iGEM由美国麻省理工学院于2003年创办,目前已成为合成生物学领域最高级别的国际性竞赛之一。
iGEM分为高中生、本科生、研究生三个组别,今年吸引了50多个国家和地区的超过400支队伍参赛,其中高中组队伍占130支。
据统计,本届大赛共产生了209个金奖,其中,中国队伍(含港、澳、台)共计斩获 106 金,占据总数的一半以上。
更值得一提的是,来自中国的参赛队伍共有8支队伍(本科生组2支,高中生组6支)跻身各组别全球TOP10。
中国合成生物,正在崛起一股年轻力量。
蚊子虽小,危害却大。
除了骚扰日常生活外,蚊虫还传播登革热、乙脑等许多传染病。
为了有效灭蚊,AIS-China设计了一款名为“Moskilla”的组件, 精准吸引吸血蚊子并将其杀灭。
具体来看,这一组件共分为两部分:定向诱蚊饵料和定向杀蚊制剂。
首先,队员们利用合成生物学技术,设计构建了一种全新的微生物,这种微生物可以代谢合成出HMBPP的物质,作为吸血蚊子的引诱剂。
然后,团队研制出针对蚊子的“基因武器”,基于RNA干扰(RNAi)的机制,特异性地降低决定蚊子存活的4个关键基因的表达,实现灭蚊的目的。
相较于市面上已有的杀蚊驱蚊手段,Moskilla拥有对人体无毒害、高效精准、持续时间长等优势。
最终,凭借这一方案,AIS-China团队入围高中组全球Top 10,并获得最佳网站、最佳企业家精神、最佳新复合生物元件奖、最佳硬件奖、最佳演讲展示奖等多项提名。
蜘蛛螨是一种常见的农业害虫,尤其在温暖和干燥的环境中繁殖迅速,一对成虫可以在几周内繁殖出成千上万只后代。
蜘蛛螨通常生活在植物的背面,吸食植物的汁液,导致植物出现黄叶、枯萎,甚至死亡,对农作物和园艺植物造成严重的危害。
针对这一情况,来自中国的GreatBay-SCIE设计了Dienamite杀螨剂套装,通过大肠杆菌和酿酒酵母等生成有效成分,针对植株被感染前、感染中和感染后,发挥不同的作用:
感染前,药剂中的7epiZ, 9HZ和9H10epoZ能驱赶蜘蛛螨,降低螨虫生殖力
感染中,药剂中的蛛毒蛋白肽能靶向蜘蛛螨的神经系统,达到麻痹和致死目的
感染后,植株可以在Harpin蛋白的作用下得到修复
实验显示,在成虫阶段施用该杀螨剂3天内,蜘蛛螨致死率高达100%,毒蛋白会在约1周降解,不产生残留。
此外,相较于已有方案,Dienamite在有效杀灭害虫的同时,还能够增强植株的免疫力,促进生长修复。
因为这一经过实践检验的独特创新,GreatBay-SCIE最终斩获高中组全球亚军,获得最佳演讲展示奖和最佳人类实践奖。
成立20多年来,iGEM已经从一门学科竞赛,成长为一个合成生物领域的全球网络,链接着学术界、投资界和产业界。
iGEM不仅为先进技术提供了展示和交流的平台,更积极推动着技术转化和落地,助力这些年轻的想法更加实际地影响世界。
为此,iGEM专门提出STARTUPS计划,从中可以获得知名科学家、知识产权专家、公司创始人和顶级风险投资家的帮助。
目前,从iGEM走出的团队创立公司超过150家,包括Ginkgo Bioworks、蓝晶微生物、Benchling等知名企业。
图:iGEM孵化的企业们(部分)
随着合成生物的加速发展,相信iGEM将会孕育出更多年轻的优秀团队们,为这一领域提供源源不断的新鲜血液。
未来,也将会有更多的华人面孔亮相这一国际性赛事,为世界带来中国方案。
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