在日前落幕的2021年国际遗传工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）中，由西交利物浦大学七位本科生组成的代表队从在全球343支参赛队中脱颖而出，斩获金奖。自2015年首次参加该项赛事以来，西浦本科生团队已累计获得三次金奖牌、三次银奖牌。
iGEM是全球合成生物学领域的顶级赛事。今年的西浦获奖团队由生物科学、生物信息学、机械电子工程专业的学生组成，跨学科研究小组，从跨学科的角度提出了对定量检测食品中细菌的方法，并对其原理进行了充分验证。西浦慧湖药学院的韩国霞博士、理学院的孟佳博士以及实验室老师们在基础知识和实验技能方面为团队提供了支持。
（前排从左到右：聂欣辰、刘炜琳 、杨翊伟；后排从左到右：韩国霞博士、王思淼、韩欣研、陈力哲、杨书淮）
团队成员陈力哲介绍道，“iGEM要求我们完整的使用工程化手段，通过设计构建测试到实验反馈的多次迭代，设计和创造出功能性的生物系统要求我们从设计、构建、测试到实验反馈，完整地使用工程化的手段去设计和创造出新的生物系统。在今年的比赛中，我们从解决实际问题出发寻找合适的生物工具，在计算机建模的基础上进行生物实验。”
“当时选择题目的时候，刚好看到一则关于食品安全的新闻，人们在食用了一种名为‘酸汤子’的小吃后导致食物中毒。同时我们发现在社交媒体上，食品安全是十分受关注的内容。”队长韩欣研说，“我们希望借助这个科研项目，更好地了解食源性疾病以及导致疾病的细菌类型，对现有的常用检测手段和还没有被关注到的问题进行查漏补缺。”
小组成员使用噬菌体作为检测探针，无细胞系统作为半定量信号发生系统，用荧光强度表示细菌数量的范围，来检测食物中的细菌数量是否超出国家标准的半定量信号。
团队成员杨书淮解释道，目前市场上使用的食品检测方式存在检测时间过长的问题。“以往的检测手段是通过细胞增殖来进行信号放大进而达到定量细菌的目的，周期较长；而我们依靠无细胞系统进行细菌定量信号扩增，只需要2-3个小时便可以观测到表示细菌数量范围的半定量信号，即使加入上游的噬菌体识别和裂解细菌的时间，整套系统也能在6-7小时内完成细菌定量检测整个检测，较好的时效性可以作为一种初步筛查的手段。”
“此外，以往的检测手段需要人为判断细菌量是否超过阈阙值，而我们的系统可以将超过阈值阙值和没有超过阈值阙值的细菌量转化为特定的两种信号（有或没有荧光）来输出检测结果，省去了人为判断的过程。”他说。
在参赛项目中负责社会实践部分的杨翊伟谈到，食品安全不仅是市场监管部门关注的问题，大众也需要清楚了解食品安全的重要性。“我们面向大众开展了一系列科普教育活动，在苏州青少年科技博物馆、翰林小学举办科普讲座，普及食源性疾病的知识。”
受疫情影响，团队成员在研究过程中也遇到了意想不到的挑战，特别是从海外渠道购买的实验材料无法按时到达，影响了已经规划好的实验计划。
“一方面，我们对方案进行调整，把部分实验换成计算机建模的方式；同一时间也在国内寻找可替代材料，推动重要的实验进程。”队长韩欣研说。
“在比赛过程，我们了解到，需要不断和外界交流，去调查真实存在的社会问题，收集反馈并对实验进行迭代，而不是闭门造车。通过自主发现问题、解决问题，我们能完善思考问题的方式，提升灵活解决问题的能力。”韩欣研总结道。（记者：王璐谣 编辑：石露芸 图片提供：刘炜琳）
