近日,朝陽凱文的12名同學,帶著自己設計的有關抑制癌癥復發的重大發現,去參加了一項頂級賽事——國際基因工程機器大賽(iGEM),并獲得了全球銀獎。
在2021年iGEM的比賽中,全球一共有352支隊伍參賽,其中高中組參賽隊伍95支。在和聚集了斯坦福、康奈爾以及諸多強校同臺競技的比拼中,朝陽凱文通過高關注度的研究課題、縝密的實驗報告和出色的現場答辯,最終打動評委,在眾多參賽隊伍中脫穎而出。
iGEM不僅僅比的是合成生物學技術,它更是綜合考察團隊的科研能力、團隊協作、藝術表現以及社會關懷。從去年10月項目開始招募到今年10月完成最終答辯,這一年多的準備過程中,比賽讓同學們從學習偏科到跨學科知識熟練掌握,從不懂美術到親自設計logo和隊服,從畏懼演講到答辯主力……完成了每個人的自我蛻變。
這是一段艱辛卻又愉悅,充滿好奇與探索的旅程,每個孩子在競賽中學會經歷和成長,隨后又如凱文的圖騰蓑羽鶴一樣,展翅飛向更高的山峰。
用自己所學知識去解決人類遇到的實際問題,是朝陽凱文學生們的初衷,也是朝陽凱文學生們的共識。這源于凱文為同學們打造的學術環境和責任感培養,也源于學生們對科學的熱愛和對未知的探索。
01 . 將DNA融入?；?/strong>
2020年10月,12名不同年級的同學們因為iGEM競賽走到一起,組成了CKWA-CHINA戰隊。CKWA的全稱是Chaoyang Kaiwen Academy北京市朝陽區凱文學校。這次他們在北京前面鄭重加上了中國CHINA,也意味著,他們將組成中國朝陽凱文戰隊,和世界范圍內的頂尖選手同臺競技。
隊伍組成后,11年級的Harry Wang被組員們投票選舉為隊長。雖然Harry是位不折不扣的學霸,但遇上生物競賽卻著實讓他為難了不少?！捌鸪跷乙詾槭且詳祵W為主的競賽,因為我的數學比較強,沒想到加入之后,發現是以生物和化學為主。再加上隊伍里大家都是來自不同的年級,知識積累也不一樣。我們要進行研究什么,解決什么問題,人員如何分工,都擺在我們面前,需要一一的解決”,隊長Harry分享道。
正如Harry所言,凱文戰隊面對的第一個問題,就是研究什么的問題。
“研究主題需要有一定的理論基礎,不然研究到最后發現方向錯了那就什么都來不及了。這個主題還需要與生活相關,解決生活中的實際問題。最后就是要考慮到我們的組員們,大家橫跨6-11多個年級,需要兼顧大家的基礎”,隊長Harry回憶道,“我們的指導教師Sara Li是學校的生物老師,她給我們分享了很多思路。隨后,我們先將關注范圍聚焦到癌癥,因為癌癥的死亡率非常高,感染人數非常多。再后來我們了解到,除了治療以外,愈后復發也是非常重要的因素,比如癌癥的復發導致患者的心理問題,以及影響預期生存時間的變短。所以如何降低癌癥的復發,在癌癥治療中也非常重要”。
在選定大的范圍之后,同學們通過大量的閱讀英文文獻、搜索相關知識和一遍一遍地嘗試,繼而了解到,得過尿路感染的胰腺癌病人,要比沒有得過尿路感染的胰腺癌患者的癌癥復發率低很多。所以經過組內一致同意,他們將研究目標鎖定在了針對胰腺癌癥復發的治療。并在接下來的實驗中,逐步探索尿路感染和癌癥復發的關系,開始了它們的探索之路。
“凱文的圖騰是蓑羽鶴,它是世界上最小的鳥卻能飛躍珠穆朗瑪峰。而我們要通過實驗,找到抑制癌癥復發的物質,所以我們把代表這種物質的DNA序列圖案鑲嵌進朝陽凱文的圖騰里,作為我們戰隊的logo,希望我們能夠帶著蓑羽鶴的精神,將研究真正的惠及社會”,美工組組長Jason Ren分享道。
CKWA-CHINA隊徽
02 . 漫長艱辛的試驗,日積月累的成功
iGEM總體時間表
實驗過程是漫長,也是又艱辛的。從去年10月起,同學們便開始了他們的全新探索之路:
2020年10月份,學習基礎知識:,大家在Sara Li老師的帶領下,同學們每周用一節課的時間學習選題相關的生物基礎知識。他們從DNA、RNA結構和進階分子生物學知識,到自發分組學習過往推動科學前沿的iGEM項目,從研讀NCB生物學界的頂尖科研雜志上的科學論文,到學習如何搜索尋找科學論文,從頭腦風暴提出了10多個潛在的項目設計到最終選定研究主題,按部就班、雷打不動。
2021年4月,著手計劃實驗:朝陽凱文戰隊待競賽報名開啟后,同學們第一時間正式在iGEM官網注冊報名,并開始大量的文獻調研學習以及項目設計,他們著手計劃實驗步驟,注意事項,搜索專家訪談信息,并持續優化設計方案。
2021年8月,實驗關鍵期:他們一步一步完成實驗工作,提取細胞和基因鏈雖然看似簡單,但光注意事項就有100多條,而且每一步計算都不能有差錯。同學們構建質粒轉染,培育細胞,前往中科院專業的生物實驗室,去做電泳實驗等比較復雜的實驗,充分利用暑假的時間,一遍遍地試錯、校對、循環往復。
2021年9月,沖刺與復盤:經過一年的探索,研究已經逐漸接近尾聲。但并不意味著同學們的工作已經結束,他們還要按部就班的完成實驗復盤,撰寫實驗相關的文檔記錄,并制作網站、海報等宣傳物品進行展示,完成項目最后的沖刺。
2021年10月,線上答辯:凱文戰隊終于提交基因元件,并在線上進行了最終答辯。經過一年的努力,隊員們與來自世界各地的評委進行了答辯,介紹他們的實驗目的,與其他研究癌癥隊伍的方法有何不同,每一步是如何提取物質的,副作用是什么,以及是否可以將其制作成為可以銷售的正規藥物,完成了項目的最后一步。
2021年11月,突出重圍:朝陽凱文收到了來自iGEM組委會的通知,同學們由于其縝密的研究,完整的敘述、出色的社會實踐,最終在這場巔峰對決的國際大賽中,斬獲銀獎!
CKWA-CHINA答辯現場
“其實沒有獲得金獎有些遺憾”,隊長Harry坦言道,“但確實我們的實驗中還有不完整的地方。我們雖然成功提取出了抑制癌癥復發的Lon蛋白,但最終Lon能否真正的應用到藥物中進行使用,還要經過體外測試、動物實驗、臨床試驗等一系列環節,這些沒有辦法在一年內完成,希望下一年學弟學妹們能接過我們的研究,繼續深造”。
問及這一年的感受,團隊成員Jason分享道,“其實我們之所以能夠不斷去發現不足,不斷去進步,和在平時的學習中Sara老師的訓練以及學校的培育是分不開的。學校平日里對于思維方式潛移默化的訓練,對于科學研究不斷支持,才使得我們在追求真理的路上,不斷突破自己?！?/p>
03 .每個人的成長蛻變
CKWA-CHINA的研究項目網頁展示
與其說,這場持續一年的研究讓每個人都收獲了充足的知識和沉甸甸的榮譽,不如說這場競賽,讓孩子們都完成了自己在凱文的蛻變。
多次在數學競賽中拔得頭籌,卻對生物不感興趣的隊長Harry,發現了正是這種生物與化學跨學科的知識,讓他在自己的表達能力和動手實驗的能力都有了顯著的提高,更是讓他在學術上厚積薄發,為明年申請劍橋大學做最后的沖刺。
并不擅長藝術的Jason,最終用于承擔美工組組長一職,和成員們一起頭腦風暴、設計 Logo,制作網站展示項目的成果和試驗內容,一次次突破自己。
實驗組組長Juicy,從開始不敢答辯的畏難心理,到和隊員們一起聯系中科院的科學家、浙大的老師,一遍遍的觀看網絡上的答辯視頻學習答辯技巧,最終成為答辯的主力隊員。
團隊中的每個成員,在深入研究的同時,不忘參與社會實踐,帶著他們的研究成果參與論壇、演講,并為小學生們進行展示,為更多人普及科學知識。
……
同學們給小學生普及科學知識
對于每一個凱文人而言,這便是成長的意義。
04 . 戰隊成員名單
Haoyu wang
Meiyi li
Jiazhen ren
Yuxuan shen
Wu taibo
Yuehao wang
Junfeng lin
Chang yang
Kevin deng
Alfred Jan wang
Dingfeng zhang
