國際基因工程機器大賽iGEM課題定製輔導計劃（早鳥）

項目安排 Program Arrangement

開課時間 (Starting Date): 滾動開班

課時安排 (Duration): 5-6個(ge) 月

適合人群 Prerequisites

適合年級 (Grade): 初中生/高中生

適合專(zhuan) 業(ye) (Major): 專(zhuan) 業(ye) 不限，在合成生物學、生物學、化學、數學、計算機、統計學等領域交叉學科能力強的學生優(you) 先；對於(yu) 醫學診斷、環境科學、食物營養(yang) 學、信息處理、計算機硬件、計算機軟件、商科、藝術等方向有研究興(xing) 趣的優(you) 秀高中生。

項目收獲 Program Outcome

高質量學術成果：參加合成生物學領域的最高學術型科研大賽；

主導師推薦信：全部按要求完成課程和論文寫(xie) 作的學生將獲得導師推薦信；

研究項目評估報告：主導師根據項目期間表現及完成情況，提供評估報告；

同類型比賽同時報名：如學生在iGEM比賽中未獲得比較理想的獎項，在培訓和參賽過程學到的能力和知識還可以幫助學生參加同類型的其他比賽，例如國際生物分子設計大賽，全國青少年科技創新大賽，明天小小科學家等其他頂尖科研競賽；

綜合能力提升：鍛煉團隊協作能力，奠定學習(xi) 基礎，開闊眼界。

項目背景 Program Background

國際基因工程機器大賽，英文名稱為(wei) International Genetically Engineered Machine Competition，簡稱iGEM，由美國麻省理工學院於(yu) 2003年創辦，比賽內(nei) 容涉及數學、計算機、統計學等領域交叉合作的跨學科競賽，是目前合成生物學領域的最高學術型科研大賽。其理念在於(yu) 鼓勵大學生和中學生積極創新，用創新去改變世界，通過解決(jue) 世界麵臨(lin) 的日常問題來突破合成生物學的邊界機會(hui) ，施展自己的才能。

國際基因工程機器大賽賽況和研究成果每年都受到《科學》、《自然》、《科學美國人》、《經濟學人》等頂級學術雜誌、英國廣播公司這樣的傳(chuan) 統媒體(ti) 的關(guan) 注並進行專(zhuan) 題報道，具有廣泛的國際影響力。

項目介紹 Program Description

該比賽是合成生物學領域的國際性學術競賽。涵蓋多學科的iGEM團隊需要利用標準生物模塊（Biobricks）來構建基因回路、建立有效的數學模型，實現對精致複雜人工生物係統（artificial biosesystem）的預測、操縱和測量以完成比賽。

合成生物學試圖重設計現有的天然的生物係統，或是設計和構建人工生物組件和係統，其目的在於(yu) 通過了解天然生物體(ti) 係的運作機理來創造全新的生物體(ti) 係。合成生物學是近年來生命科學領域的新興(xing) 方向，其目標是希望通過重組現有的基於(yu) DNA序列的功能組件，如調控序列，RNA，蛋白質等，實現對生命科學研究或者對生產(chan) 生活有意義(yi) 的新的菌種。這個(ge) 方向直接搭建起了基礎生物研究和生產(chan) 生活實踐之間的橋梁，有些成果甚至直接轉化成產(chan) 品，所以同時受到了學術界和工業(ye) 界的關(guan) 注。

本項目的導師團隊將結合學生能力背景進行全方麵訓練和培養(yang) ，幫助學生共同挖掘競賽課題，並鍛煉學生的獨立學術能力和團隊協作能力，培養(yang) 學生對於(yu) 科學的熱情，最終輸出研究成果參與(yu) 比賽。

導師介紹 Instructor Introduction

IGEM導師團隊

國內(nei) 雙一流學校/海外名校其他

令教授

蘭(lan) 州大學 生命科學學院 副教授，碩士生導師，研究方向包括

1.微生物酶工程及其應用： 微生物源胰蛋白酶分子改造，幾丁質降解酶係開發及利用；微生物負調控蛋白分子改造；

2.混菌發酵及其新基因挖掘： 混菌發酵模擬及其機製解析，混菌發酵體(ti) 係中殼聚糖酶係新基因挖掘；

3.微生物資源開發及利用： 功能益生菌機理驗證及應用開發；

劉教授

蘭(lan) 州大學生命科學學院副教授，研究方向包括：

1.重金屬在哺乳動物體(ti) 內(nei) 的修複。 我國土壤重金屬汙染嚴(yan) 重。目前土壤重金屬的修複主要針對土壤本身，有物理、化學、植物、微生物等修複方法。生物修複法較安全，但實例研究還不多，且並未大麵積推廣。本課題組主要利用具有重金屬修複能力的益生菌，如植物乳酸杆菌，片球菌等來提高哺乳動物抵禦重金屬的能力，並探討其分子機理。

2.抗生素的體(ti) 內(nei) 分解。

劉老師

蘭(lan) 州⼤學( 985)科研助理，⾼中獲⽣物奧賽國家⼆等獎、保送進⼊蘭(lan) 州⼤學就讀

最好成績為(wei) iGEM⾦牌，⼀項最佳單項獎，並收獲三項最佳單項獎提名，位列⼤陸⾼校第⼆名

共指導7屆⼤學及⾼中iGEM⽐賽，六⾦⼀銀

徐老師

中⼭⼤學碩⼠

2021年iGEM組委會(hui) 特邀裁判。

五年iGEM教練經驗、共獲得8枚iGEM ⾦牌。

韓老師

蘭(lan) 州大學生命科學學院 青年研究員候選人 中國環境微生物2016年年會(hui) 優(you) 秀論文獲得者，2016年度簡浩然獎學金獲得者 研究方向：重金屬生物降解機理，生物傳(chuan) 感器

雲(yun) 老師

蘭(lan) 州大學生命科學學院 青年研究員，研究方向包括： 新興(xing) 有機微汙染物的微生物轉化、代謝途徑與(yu) 機製 降解功能微生物的分離與(yu) 功能基因分析 難降解有機汙染物的生物電化學強化去除

毛老師

蘭(lan) 州大學生命科學學院微生物學研究所，研究員，碩士生導師。主要從(cong) 事微生物塑料、木質素降解及應用、固體(ti) 廢棄物生物質能源轉化與(yu) 利用、沼氣厭氧發酵微生物生態等方麵的研究工作。

項目大綱 Syllabus

賽製解讀及成功案例研究：

官方比賽指導手冊(ce) 解讀；

比賽概述、要求及細則解析；

往屆iGEM經典案例研究；

研究知識理論學習(xi) 及實驗操作：

合成生物學導論、分子生物學、微生物學、細胞生物學等理論；

HP設計，數學模型基礎理論；

實驗操作理論基礎，數據處理等內(nei) 容；

參賽成果：

比賽網站的搭建；

演講稿的寫(xie) 作與(yu) 演練；

比賽海報的從(cong) 零到1，並且進行精修；

研究高含金量的科研課題，論文的開題，結構，相關(guan) 實驗數據的處理，最終形成參賽成果進行比賽。