? ? ? ?當地時間11月4日，歷時4天的2019年國際基因工程機器工程大賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）在美國波士頓海恩斯國際會展中心落下帷幕。

? ? ? ?本次比賽匯集了全球40余個國家375支隊伍，包括麻省理工、哈佛大學、斯坦福大學、劍橋大學、北京大學、清華大學等世界知名院校。最終，南科大代表隊脫穎而出，斬獲金獎，同時獲得了最佳硬件獎（Best Hardware）、最佳軟件獎（Best Software Tool）、最佳建模獎（Best Modeling）三項單項獎的提名，單項獎提名數量在中華賽區大學組中位列第三。

? ? ? ?本次參賽隊伍的指導老師是生物系的黃巍副教授，隊員包括來自生物醫學工程系、生物系、醫學院、計算機科學與工程系、力學與航空航天工程系的11位大三學生。其中，生物醫學工程系有三位同學，分別是黃裕清、張鎧文和肖楚凡。

? ? ? ?此次參賽項目是“基于AICCS和多層次輸出策略的哺乳動物細胞行為預測控制系統”，簡單來講就是對細胞進行更加有效、精確地調控。

? ? ? ?本次參賽項目探究的內容偏向基礎研究和方法探索，但沒有選擇常見的原核生物，而是較為小眾地對哺乳動物細胞進行合成生物學研究，挑戰哺乳動物細胞復雜的細胞環境。細胞行為在糖尿病等疾病的發病中占有重要地位，也常常由于失控導致治療疾病過程中的并發癥。

? ? ? ?項目的核心是利用光照對細胞行為進行調控，基于實驗數據對細胞分泌進行建模，進而預測光照對細胞分泌的影響。參賽同學們設計了基因轉錄、蛋白質合成、降解、分泌、以及細胞代謝狀態等多個層次的細胞行為輸出，并嘗試基于此建立可預測、可控制細胞相應行為的數學模型；鑒于哺乳動物細胞分泌通路復雜，細胞環境多樣，重復實驗中的人為因素可能極大影響最終結果，又設計了一套工程系統，自動光照、培養及收集儲存系統（Automatic Illumination, Culturing, and Collection System， AICCS），整套系統自動化程度較高，并且能夠較長時間（至少72小時）連續工作。此外，為了更好更快地分析實驗數據，參賽同學們設計并編寫了一個自動追蹤細胞遷移、記錄遷移路線并進行統計學分析的程序，大大減少了人工，同時有力地支持了實驗結果。

? ? ? ?iGEM , International Genetically Engineered Machine Competition（國際基因機器工程大賽）始于2003年，每年由美國麻省理工學院（MIT）與iGEM競賽總部共同主辦，現已發展成為一個著名的世界級學術競賽，也是合成生物學領域最高級別的國際學術競賽。

文字：黃裕清