近日,朝陽凱文的12名同學(xué),帶著自己設(shè)計的有關(guān)抑制癌癥復(fù)發(fā)的重大發(fā)現(xiàn),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(guān)注度的研究課題、縝密的實驗報告和出色的現(xiàn)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(xué)技術(shù),它更是綜合考察團隊的科研能力、團隊協(xié)作、藝術(shù)表現(xiàn)以及社會關(guān)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(xué)們從學(xué)習(xí)偏科到跨學(xué)科知識熟練掌握,從不懂美術(shù)到親自設(shè)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(xué)會經(jīng)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(xué)知識去解決人類遇到的實際問題,是朝陽凱文學(xué)生們的初衷,也是朝陽凱文學(xué)生們的共識。這源于凱文為同學(xué)們打造的學(xué)術(shù)環(huán)境和責(zé)任感培養(yǎng),也源于學(xué)生們對科學(xué)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(xué)們因為iGEM競賽走到一起,組成了CKWA-CHINA戰(zhàn)隊。CKWA的全稱是Chaoyang Kaiwen Academy北京市朝陽區(qū)凱文學(xué)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(zhàn)隊,和世界范圍內(nèi)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(xué)霸,但遇上生物競賽卻著實讓他為難了不少。“起初我以為是以數(shù)學(xué)為主的競賽,因為我的數(shù)學(xué)比較強,沒想到加入之后,發(fā)現(xiàn)是以生物和化學(xué)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(zhàn)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(chǔ),不然研究到最后發(fā)現(xiàn)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(guān),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(chǔ)”,隊長Harry回憶道,“我們的指導(dǎo)教師Sara Li是學(xué)校的生物老師,她給我們分享了很多思路。隨后,我們先將關(guān)注范圍聚焦到癌癥,因為癌癥的死亡率非常高,感染人數(shù)非常多。再后來我們了解到,除了治療以外,愈后復(fù)發(fā)也是非常重要的因素,比如癌癥的復(fù)發(fā)導(dǎo)致患者的心理問題,以及影響預(yù)期生存時間的變短。所以如何降低癌癥的復(fù)發(fā),在癌癥治療中也非常重要”。

在選定大的范圍之后,同學(xué)們通過大量的閱讀英文文獻、搜索相關(guān)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(fù)發(fā)率低很多。所以經(jīng)過組內(nèi)一致同意,他們將研究目標鎖定在了針對胰腺癌癥復(fù)發(fā)的治療。并在接下來的實驗中,逐步探索尿路感染和癌癥復(fù)發(fā)的關(guān)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(fù)發(fā)的物質(zhì),所以我們把代表這種物質(zhì)的DNA序列圖案鑲嵌進朝陽凱文的圖騰里,作為我們戰(zhàn)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(xué)們便開始了他們的全新探索之路:

2020年10月份,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識:,大家在Sara Li老師的帶領(lǐng)下,同學(xué)們每周用一節(jié)課的時間學(xué)習(xí)選題相關(guān)的生物基礎(chǔ)知識。他們從DNA、RNA結(jié)構(gòu)和進階分子生物學(xué)知識,到自發(fā)分組學(xué)習(xí)過往推動科學(xué)前沿的iGEM項目,從研讀NCB生物學(xué)界的頂尖科研雜志上的科學(xué)論文,到學(xué)習(xí)如何搜索尋找科學(xué)論文,從頭腦風(fēng)暴提出了10多個潛在的項目設(shè)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(zhàn)隊待競賽報名開啟后,同學(xué)們第一時間正式在iGEM官網(wǎng)注冊報名,并開始大量的文獻調(diào)研學(xué)習(xí)以及項目設(shè)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(xù)優(yōu)化設(shè)計方案。

2021年8月,實驗關(guān)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(xué)們構(gòu)建質(zhì)粒轉(zhuǎn)染,培育細胞,前往中科院專業(yè)的生物實驗室,去做電泳實驗等比較復(fù)雜的實驗,充分利用暑假的時間,一遍遍地試錯、校對、循環(huán)往復(fù)。

2021年9月,沖刺與復(fù)盤:經(jīng)過一年的探索,研究已經(jīng)逐漸接近尾聲。但并不意味著同學(xué)們的工作已經(jīng)結(jié)束,他們還要按部就班的完成實驗復(fù)盤,撰寫實驗相關(guān)的文檔記錄,并制作網(wǎng)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(zhàn)隊終于提交基因元件,并在線上進行了最終答辯。經(jīng)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?zāi)康?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(zhì)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(guī)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(xué)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(xiàn)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(fù)發(fā)的Lon蛋白,但最終Lon能否真正的應(yīng)用到藥物中進行使用,還要經(jīng)過體外測試、動物實驗、臨床試驗等一系列環(huán)節(jié),這些沒有辦法在一年內(nèi)完成,希望下一年學(xué)弟學(xué)妹們能接過我們的研究,繼續(xù)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(fā)現(xiàn)不足,不斷去進步,和在平時的學(xué)習(xí)中Sara老師的訓(xùn)練以及學(xué)校的培育是分不開的。學(xué)校平日里對于思維方式潛移默化的訓(xùn)練,對于科學(xué)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。”

03 .每個人的成長蛻變

CKWA-CHINA的研究項目網(wǎng)頁展示

與其說,這場持續(xù)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(shù)學(xué)競賽中拔得頭籌,卻對生物不感興趣的隊長Harry,發(fā)現(xiàn)了正是這種生物與化學(xué)跨學(xué)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(xué)術(shù)上厚積薄發(fā),為明年申請劍橋大學(xué)做最后的沖刺。

并不擅長藝術(shù)的Jason,最終用于承擔(dān)美工組組長一職,和成員們一起頭腦風(fēng)暴、設(shè)計 Logo,制作網(wǎng)站展示項目的成果和試驗內(nèi)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(lián)系中科院的科學(xué)家、浙大的老師,一遍遍的觀看網(wǎng)絡(luò)上的答辯視頻學(xué)習(xí)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(xué)生們進行展示,為更多人普及科學(xué)知識。

……

同學(xué)們給小學(xué)生普及科學(xué)知識

對于每一個凱文人而言,這便是成長的意義。

04 . 戰(zhàn)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