美國(guó)波士頓時(shí)間11月22日14:00，國(guó)際遺傳工程機(jī)器大賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）落下帷幕。由北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2018級(jí)本科生陳翊苓擔(dān)任隊(duì)長(zhǎng)，余依盈、鄢冉擔(dān)任副隊(duì)長(zhǎng)，來(lái)自生命科學(xué)學(xué)院、勵(lì)耘學(xué)院、數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院、人工智能學(xué)院、藝術(shù)與傳媒學(xué)院等院系的31名同學(xué)組成的北京師范大學(xué)本科生團(tuán)隊(duì)BNU-China克服疫情帶來(lái)的巨大困難，再次斬獲金牌。這是BNU-China團(tuán)隊(duì)建隊(duì)七年來(lái)第四次獲得金牌，保持了BNU-China團(tuán)隊(duì)一貫的高水平。

　　iGEM競(jìng)賽是合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)性競(jìng)賽，由美國(guó)麻省理工學(xué)院于2003年發(fā)起，是一項(xiàng)以合成生物學(xué)為核心，綜合生命科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)、信息科學(xué)、藝術(shù)設(shè)計(jì)等多個(gè)學(xué)科的國(guó)際大賽，受到Nature、Science、Scientific American、Economists 等學(xué)術(shù)期刊，以及 BBC 等媒體的廣泛關(guān)注和專題報(bào)道。iGEM鼓勵(lì)世界各地的優(yōu)秀學(xué)生不斷創(chuàng)新，通過(guò)合成生物學(xué)手段解決社會(huì)關(guān)注和科技前沿問(wèn)題；同時(shí)致力于創(chuàng)造一個(gè)國(guó)際性的合成生物學(xué)社群，為未來(lái)的領(lǐng)域精英提供交流和展示平臺(tái)。很多世界一流大學(xué)將這項(xiàng)賽事作為教學(xué)改革的重要引擎，著力培養(yǎng)跨學(xué)科、創(chuàng)新型，綜合能力強(qiáng)、具有領(lǐng)導(dǎo)力的未來(lái)科技領(lǐng)軍人才。生命科學(xué)學(xué)院依托高水平國(guó)際學(xué)科競(jìng)賽，改革創(chuàng)新、不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)拔尖人才培養(yǎng)質(zhì)量提升。今年，iGEM吸引了來(lái)自全球包括哈佛大學(xué)、麻省理工大學(xué)等世界頂級(jí)名校在內(nèi)的256支隊(duì)伍參賽。自2014年開(kāi)始參與iGEM至今的七年時(shí)間里，BNU-China獲得了四金、兩銀、一銅的好成績(jī)。

　　2020年，BNU-China的項(xiàng)目Automatic Barcode Creator（ABC）利用今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)的基因編輯CRISPR / Cas9系統(tǒng)，建立在群體細(xì)胞中對(duì)個(gè)體細(xì)胞進(jìn)行譜系追蹤的DNA條形碼（barcode）新技術(shù)。CRISPR / Cas9會(huì)在DNA條形碼上引入隨機(jī)突變，細(xì)胞在生長(zhǎng)分化過(guò)程中獲得特異的條形碼，通過(guò)序列分析，可以區(qū)分個(gè)體細(xì)胞并追蹤并繪制細(xì)胞譜系樹(shù)。

　　使用CLB2啟動(dòng)子和降解標(biāo)簽來(lái)控制Cas9的作用時(shí)間，從而使Cas9與細(xì)胞分裂相偶聯(lián)并自動(dòng)標(biāo)記每個(gè)細(xì)胞。 為了提高條形碼的多樣性，使用了可以重復(fù)切割的homing guide RNA（hgRNA）來(lái)代替single guide RNA（sgRNA）。 考慮到實(shí)際應(yīng)用，將該技術(shù)與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序相結(jié)合，通過(guò)雙啟動(dòng)子使得從轉(zhuǎn)錄組信息中獲得譜系信息成為可能。BNU-China所建立的ABC系統(tǒng)推陳出新，可以幫助科研人員更好地進(jìn)行譜系追蹤，在腫瘤發(fā)生、干細(xì)胞治療、器官移植、胚胎發(fā)育和微生物突變株的篩選等多個(gè)領(lǐng)域均可能應(yīng)用。

　　受疫情影響，BNU-China團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間被最大程度的壓縮。但在這種情況下，BNU-China團(tuán)隊(duì)仍堅(jiān)持在未能返校時(shí)通過(guò)大量查閱文獻(xiàn)、建模、與相關(guān)教授和生物公司技術(shù)人員交流等方式來(lái)不斷完善設(shè)計(jì)與工作方案，并在返校后第一時(shí)間展開(kāi)實(shí)驗(yàn)。BNU-China團(tuán)隊(duì)歷時(shí)8個(gè)多月，在生命科學(xué)學(xué)院朱旭東、楊冬、郝曉冉、陳金波、李森、向本瓊等多位教授專家指導(dǎo)下，完成文獻(xiàn)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、載體構(gòu)建、基因表達(dá)、數(shù)學(xué)建模、功能驗(yàn)證等工作，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、海報(bào)、推廣視頻以及視頻展示等，清晰完美的展現(xiàn)了創(chuàng)新工作成果，獲得了大賽評(píng)委的一致好評(píng)，最終促成了今年BNU-China再次獲得金牌的好成績(jī)。