GEMS-Taiwan登革熱研究 勇奪今年iGEM全球高中組總冠軍
GEMS Academy创办人王绍任说,GEMS Academy培训来自台湾6个学校共28名高中生,组成GEMS-Taiwan团队,经研究阻断登革热传播方法,勇夺2024年国际遗传工程机器设计竞赛(iGEM)高中组总冠军(Grand Prize)殊荣。图/取自GEMS Academy脸书
2024年国际遗传工程机器设计竞赛(iGEM)日前于法国巴黎凡尔赛展览馆圆满落幕。在全球高中组152支队伍激烈竞争中,来自台湾的团队GEMS-Taiwan研究阻断登革热传播方法,勇夺高中组总冠军(Grand Prize)。
GEMS Academy创办人王绍任说,GEMS Academy培训来自台湾6个学校共28名高中生,组成GEMS-Taiwan团队,培训过程于文献研究时,发现甜菜根中含有大量土臭素,利用台湾本土甜菜根的土臭素气味,进行引诱白线斑蚊的实验,经严谨实验逻辑和数据,证实甜菜根能有效吸引白线斑蚊,团队于是设计诱蚊产卵器,并利用甜菜根萃取物诱导成蚊进入装置产卵。
GEMS-Taiwan团队并在台北内湖的GEMS Academy实验室,应用合成生物学技术,合成13个基因片段,其中12段基因为生物杀虫剂蛋白,以开发对环境无害的生物蛋白,并加入甜菜根萃取物中,同时引诱及消灭白线斑蚊幼虫,达到从幼虫阶段阻断登革热的传播,以及环境友善目标。
王绍任说,实验室外,学生们运用数学软体模拟登革热传播模型,结合生物实验的数据进行疾病传播预测。学生们开发自动计算蚊卵数量的软体,并设计简易的诱蚊装置,实现技术应用的多样化。
GEMS-Taiwan团队于今年10月26日决赛与中国大陆队伍进入全球前二并胜出,夺得高中组世界冠军(Grand Prize), GEMS-Taiwan为台湾唯一进入全球决赛(Finalist)及前十名的(Top 10)荣誉。
GEMS-Taiwan团队更一举赢得最佳遗传构建体奖 (Best New Basic Part Prize)、最佳专案宣传影片奖(Best Project Promotion Prize) 和最佳竞赛网页奖(Best Wiki Prize),团队也得到最佳模型、最佳教育和最佳报告提名, 并获得金牌。
GEMS-Taiwan学生们利用课余时间从培训、研究实验、建立大数据模型、实现社区教育宣导、软硬体开发与台湾及海内外国际产学合作,把所学知识学以致用,实践在现实生活,赢得来自世界各国400多位生物专家评审的青睐,勇夺高中组总冠军,在国际舞台展现创新思维与深厚的技术实力。
王绍任说,这次GEMS Academy团队夺得冠军,特别感谢国家蚊媒传染病防治研究中心首席顾问陈锦生和台大公共卫生学院教授蔡坤宪,与学生进行面访和讨论后,邀请团队参观台大公卫学院的蚊虫实验室,学习白线斑蚊的培育与实验技巧。让学生得以运用自行合成基因(生物杀虫剂蛋白),进行白线斑蚊幼虫实验,让学生在研究之中跳脱课本的框架,真切体会到进行实验研究。
iGEM(International Genetically Engineered Machine)是一年一度世界级的合成生物学竞赛,该竞赛由MIT麻省理工学院于2004年首创,旨在培养合成生物学人才,促进各国高中及大学在合成生物学领域的学习、交流与合作。参赛学生需运用合成生物学技术,将设计好的基因片段置入特定细胞,使细胞有特定表现,用以解决现实世界中的问题。
自2021年以来,GEMS Academy培训学生进行多领域的研究,包括维生素D缺乏症的改善研究、台湾香蕉黄叶病的抑制及台湾珊瑚保育。GEMS-Taiwan 2024将目标锁定于由病媒蚊传播的登革热,有鉴于台湾本土防治经验,及WHO估计因气候变迁全球估计有40亿人口存在登革热风险之中,GEMS-Taiwan期在传染病的领域中,得以发掘解决方案并贡献于世界公共卫生领域。