成大iGEM团队连3年夺金 二氧化碳再利用抱回5项大奖
▲成功大学结合生物科技与电子机械等跨领域专长的iGEM学生团队,今年以二氧化碳再利用为主题,赴美国波士顿参加「iGEM合成生物学竞赛」,夺下金奖。(图/成大提供)
成功大学结合生物科技与电子机械等跨领域专长的iGEM学生团队,今年以二氧化碳再利用为主题,设计出工厂即时监控系统以及固定二氧化碳的生物装置,赴美国波士顿参加「iGEM合成生物学竞赛」,与全球340个队伍交流竞争夺下金奖,创下成大团队连3年夺金的纪录。
成大说iGEM学生团队同时以高完整度的计划,连两年夺下竞争最激烈的最佳环境奖(Best Environment),并抱回最佳简报奖(Best Presentation)、最佳硬体(+Nominated Best Hardware)、最佳创新测量(+Nominated Best Measurement)与最佳产品设计奖(+Nominated Best Product Design)共5项大奖,表现十分亮眼。
全球性的iGEM竞赛(International Genetically Engineered Machine Competition),2003年由美国麻省理工学院发起,今年竞赛共分12个主题,全球7千人参与,比赛区分高中、大专、研究生。第3年参赛的成大团队今年有更多突破,发挥团队精神7人合作简报,设计模拟工厂应用CO2的模型,并在现场利用水流实际模拟,加上以全新的方式测量出大肠杆菌的固碳量,将合成生物学应用在碳再利用的领域完整呈现,获得评审高度评价。
成大iGEM团队利用大肠杆菌将在工厂排放出的二氧化碳再利用,产生出高经济价值产物,命名「Of CO2urse」,可模拟工厂排放二氧化碳情形,并借由手机APP监控系统中各项数据变化,进一步使反应器内大肠杆菌固碳效率能达到最佳状态。队长李沅臻解释,透过合成生物学,将Rubisco以及PRK两种来自蓝绿菌的基因植入大肠杆菌,并分别产出磷酸核酮糖激发酶和二磷酸核酮糖羧化酶,「大肠杆菌内会形成类卡尔文循环,将二氧化碳确实地代谢掉。」希望这项系统能够被实际应用,实现低碳社会的梦想。
李沅臻说实验过程备受挑战,最大困难是让大肠杆菌进行固碳反应的关键基因,一直无法成功表达,导致进度大为拖延,所幸透过亚太交流会以及老师的协助,改以双质粒的建构方式以及新的实验测量方法,才克服难关。另一项难关是在于,如何证实大肠杆菌固碳的能力,以及应用到现实的可能性,于是团队透过企业参访,了解生物废液处理的相关细节,获得宝贵建议并改善装置设计。
李沅臻表示要感谢的人很多,她回忆奖项公布时,团队兴奋欢呼,自己的眼泪也止不住流下,「10个月来的辛苦终于在那一刻获得肯定。」她认为iGEM是一场突破自我的比赛,成大有很好的跨领域环境,帮助大家寻求不同领域的师资协助,帮助大家不断思考、修正,学以致用。副队长黄慧仪认为「跨领域」不仅是说说而已,从科学实验到产品设计、商业模型,都需要学习,通过参访产学合作中心、相关产业公司,让大家更进一步地接触不同领域的人,学习从不同的层面去考量产品优劣,不断精进。
今年成大iGEM团队,指导老师有化工系教授吴意珣、微免所教授黄一修以及分医所教授Masayuki Hashimoto(桥本昌征)。学生成员包含6院、13系所,共17人。分别是谭世一(化工所博二)、傅韦翔(机械所硕二)、陈宜钰(医资所硕二)、黄胤钧(物理所硕一)、队长李沅臻(能源学程大四)、副队长黄慧仪(生科系大二)、陈辰玮(医学系大二)、何祯荟(机械系大三)、汪佳蓉 (经济系大四)、龙籍云(化工系大三)、袁苙芸(物治系大三)、吴振义(生技系大二)、庄俊庭(生技系大二)、刘庭硕(生技系大二)、洪翊筑(资工系大三)、黄品萱(电机系大三)、刘士玮(材料双电机大二)。