合成生物立大功！高中生搞出灭蚊“黑科技”，荣获全球大奖！
合成生物立大功！高中生搞出灭蚊“黑科技”，荣获全球大奖！
2024年国际遗传工程机器大赛（iGEM）传来喜讯，中国高中生团队在比赛中大放异彩。其中，AIS-China团队设计的Moskilla精准诱杀方案和GreatBay-SCIE团队的Dienamite杀螨剂套装分别获得金奖，并跻身高中组全球前十名。这些创新项目不仅展示了中国青少年在合成生物学领域的实力，更为解决实际问题提供了新的思路。
精准灭蚊，微生物帮大忙
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。
新型绿色农药，全周期防治虫害
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。
合成生物明星公司的摇篮
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。