來(lái)自世界各地的生物學(xué)和工程專業(yè)的學(xué)生聚集在波士頓的 iGEM 基金會(huì)競(jìng)賽上機遇與挑戰，透過(guò) Opentrons 的贊助創造性，像是全球各地展示合成生物學(xué)的力量和能力奮勇向前。

在萬(wàn)聖節(jié)的盛大日子裡非常重要，國(guó)際基因工程機(jī)器設(shè)計(jì)競(jìng)賽（ iGEM ）基金會(huì)於馬薩諸塞州的波士頓舉辦了年度學(xué)生合成生物學(xué)競(jìng)賽共享應用。這是一場(chǎng)匯聚了世界各地生物學(xué)和工程專業(yè)學(xué)生的盛會(huì)，他們齊心協(xié)力好宣講，展示了幾個(gè)月來(lái)精心打造的項(xiàng)目註入新的動力，以展現(xiàn)合成生物學(xué)在社區(qū)和全球範(fàn)圍內(nèi)所產(chǎn)生的深遠(yuǎn)社會(huì)影響力。

Opentrons 非常敬重 iGEM 的使命和承諾，因此連續(xù)第二年為十支 iGEM 團(tuán)隊(duì)提供了 OT-2 移液機(jī)器人以及我們其他開源工具的使用權(quán)雙重提升。這些來(lái)自全球各地的參賽團(tuán)隊(duì)攜手合作，共同推動(dòng)合成生物學(xué)的發(fā)展事關全面，從為亞熱帶氣候地區(qū)提供水淨(jìng)化方案表現明顯更佳，到從海洋生物中發(fā)掘新的生物材料，他們的努力不斷改變世界等形式。

合作是關(guān)鍵：齊心協(xié)力取得成果

在 2019 年的 iGEM 競(jìng)賽中技術的開發，每個(gè)專案都是團(tuán)隊(duì)合作的成果，團(tuán)隊(duì)成員走出自己的舒適區(qū)飛躍，共同為科學(xué)進(jìn)步奮鬥更高效。經(jīng)過(guò)這次獨(dú)特且難忘的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，他們也取得了非凡的成果重要部署。

加州大學(xué)戴維斯分校的團(tuán)隊(duì)展開了一項(xiàng)了不起的計(jì)畫具體而言。他們巧妙地利用 iGEM 競(jìng)賽標(biāo)準(zhǔn)發(fā)放包中的螢光染料和微球體，設(shè)計(jì)出一種既適用於手動(dòng)操作又適用於 OT-2 執(zhí)行的梯度稀釋方案智慧與合力。他們將此方案分享給其他七所學(xué)校喜愛，並請(qǐng)他們報(bào)告每個(gè)操作版本的結(jié)果。

「這種方法有效地測(cè)試了 OT-2 的精確度開放要求，」加州大學(xué)戴維斯分校的團(tuán)隊(duì)成員向好態勢、遺傳學(xué)和基因組學(xué)專業(yè)的學(xué)生Jodi Jacobs 表示。透過(guò)徵求外部回饋服務機製，加州大學(xué)戴維斯分校能夠評(píng)估他們對(duì) OT-2 表現(xiàn)的體驗(yàn)與其他學(xué)校相比如何共創美好，從而為他們提供更準(zhǔn)確的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)促進(jìn) iGEM 所倡導(dǎo)的跨學(xué)科合作薄弱點。此外，考慮到其他團(tuán)隊(duì)提供的一致性結(jié)果優化程度，「這款機(jī)器人的表現(xiàn)相當(dāng)出色，」Jacobs 表示貢獻法治，「我們非常喜歡使用它左右。」她告訴我們組建，「我們實(shí)際上正在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室空間中的一支新團(tuán)隊(duì)使用OT-2 進(jìn)行ELISA 測(cè)定。 “他們非常興奮效果較好，”Jacobs說(shuō)重要的意義，“擁有一臺(tái) Opentrons 機(jī)器人真的太好了〉榷鄠€領域！?/p>

成長(zhǎng)思維：將挫折轉(zhuǎn)化為機(jī)遇

其他團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)執(zhí)行過(guò)程中也學(xué)到了寶貴的經(jīng)驗(yàn)再獲，並認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程不僅包括實(shí)驗(yàn)室規(guī)程，還包括其他因素應用擴展。例如體驗區，ITESO Universidad Jesuita De Guadalajara 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了宣傳的重要性。他們的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以前從未參加過(guò) iGEM 競(jìng)賽發揮效力，因此為了參賽新格局，他們必須向關(guān)鍵利益相關(guān)者證明其專案的重要性，以獲得資金和指導(dǎo)老師的支持安全鏈。如果沒有這些支持顯示，他們將無(wú)法參賽。

在獲得基本的資金支持後真正做到，ITESO 團(tuán)隊(duì)繼續(xù)進(jìn)行他們的計(jì)畫：利用藍(lán)藻淨(jìng)化鹹水科普活動，以減少二氧化碳的排放，並有望減緩氣候變遷習慣。這是一個(gè)了不起的項(xiàng)目充足，雖然他們沒有取得理想的進(jìn)展，也沒有能夠?qū)T-2 完全整合到他們的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中的積極性，但團(tuán)隊(duì)成員仍然與全球同行建立了牢固的聯(lián)繫綠色化發展，並且因此受到啟發(fā)，繼續(xù)在社區(qū)中倡導(dǎo)改變不久前。

這種精神正是 iGEM 所倡導(dǎo)的用上了。

萊頓大學(xué)同樣團(tuán)結(jié)一致，攻克了團(tuán)隊(duì)遇到的挫折與挑戰(zhàn)能力建設。每天早晨關註，團(tuán)隊(duì)成員會(huì)聚集在一起，討論並分配當(dāng)天的任務(wù)無障礙，以及回顧前一天遇到的問(wèn)題連日來。萊頓團(tuán)隊(duì)的主題專注於利用 suckerin 創(chuàng)造新的生物材料來(lái)治療燒傷患者，這讓他們認(rèn)識(shí)到認為，設(shè)定現(xiàn)實(shí)的期望與朝著充滿熱情的願(yuàn)景努力同樣重要系統。萊頓團(tuán)隊(duì)的科學(xué)研究經(jīng)理 Jo-Anne Verschoor 解釋了過(guò)度自信如何阻礙了他們的克隆工作增強。萊頓團(tuán)隊(duì)沒有使用iGEM 競(jìng)賽發(fā)放包中推薦的質(zhì)粒，而是選擇了他們自己的質(zhì)粒交流等，因?yàn)椤?iGEM 的質(zhì)粒非常適合克隆更加廣闊，但不適合生產(chǎn)√岣?！箞F(tuán)隊(duì)幾週來(lái)一直在努力可以使用，但都沒有成功，最後他們回到了最初的質(zhì)粒上堅實基礎，結(jié)果立刻奏效了稍有不慎。這花費(fèi)了大量時(shí)間和故障排除工作，讓萊頓團(tuán)隊(duì)幾乎沒有時(shí)間重新設(shè)計(jì)他們的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)深入闡釋。然而相關性，他們成功地參與了加州大學(xué)戴維斯分校的協(xié)作測(cè)量計(jì)畫。

慶祝iGEM的成功

在Opentrons贊助的十支團(tuán)隊(duì)中物聯與互聯，有七支獲得了獎(jiǎng)牌或賽道獎(jiǎng)穩定，以表彰他們傑出表現(xiàn)：

金牌得主：

• 中國(guó)海洋大學(xué)
• 萊斯布里奇大學(xué)

銀牌得主：

• 紐約大學(xué)
• 加州大學(xué)戴維斯分校
• 萊頓大學(xué)

特別獎(jiǎng)：

• 最佳製造項(xiàng)目賽道獎(jiǎng)（本科）- 萊頓大學(xué)
• 最佳基礎(chǔ)進(jìn)步（本科）- 新加坡國(guó)立大學(xué)
• 最佳零件收集（本科）- 新加坡國(guó)立大學(xué)
• 最佳基礎(chǔ)進(jìn)步項(xiàng)目賽道獎(jiǎng)（本科）- 代爾夫特理工大學(xué)

我們?yōu)樗麄兊某删透械津湴粒屛覀冏院赖氖撬袌F(tuán)隊(duì)的專案都展現(xiàn)出了極高的雄心壯志：

• 開羅大學(xué)團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)可持續(xù)的微生物和無(wú)細(xì)胞脫鹽系統(tǒng)供給，以幫助埃及不斷增長(zhǎng)的人口提供安全飲用水優勢與挑戰。
• 威靈頓維多利亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)則致力于創(chuàng)造一種高效、安全且可持續(xù)的酶燃料電池解決方案，通過(guò)改造大腸桿菌來(lái)過(guò)表達(dá)所需的酶并改善其功能趨勢。
• 中國(guó)海洋大學(xué)團(tuán)隊(duì)努力創(chuàng)建模塊化的核糖開關(guān)，使基因表達(dá)在工程系統(tǒng)中能夠更容易地調(diào)整和調(diào)節(jié)上高質量。
• 萊頓大學(xué)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是在大腸桿菌中表達(dá) Humboldt 魷魚的 suckerin 蛋白一站式服務，并利用它們創(chuàng)造多功能、靈活且強(qiáng)大的新型生物材料深入交流。
• 瓜達(dá)拉哈拉尤西塔尼亞大學(xué)團(tuán)隊(duì)希望提高藍(lán)藻的光合作用活性引領作用，以增強(qiáng)其固碳能力并生產(chǎn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的代謝中間體。
• 萊斯布里奇大學(xué)團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)一種可脫水和口服的重組胰島素生產(chǎn)藻種臺上與臺下，為當(dāng)前的胰島素生產(chǎn)和輸送方法提供可行用的舒心、低成本且易于獲得的替代方案。
• 加州大學(xué)戴維斯分校團(tuán)隊(duì)計(jì)劃通過(guò)深入研究 iGEM 競(jìng)賽發(fā)放包中現(xiàn)有啟動(dòng)子的特性和表征集聚效應，以及添加新元件集成，擴(kuò)展哺乳動(dòng)物合成生物學(xué)的可用基礎(chǔ)工具。
• 代爾夫特理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)專注于設(shè)計(jì)一種新型體內(nèi)正交復(fù)制和轉(zhuǎn)錄平臺(tái)互動講，該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)在多種細(xì)菌物種中進(jìn)行更有效的定向進(jìn)化穩定性。
• 新加坡國(guó)立大學(xué)團(tuán)隊(duì)希望延長(zhǎng)E. coli的生產(chǎn)壽命，以提高其在工程蛋白質(zhì)的生物制造中的效果過程中。

在 Opentrons 的工作流程中體現(xiàn) iGEM 精神

Opentrons 也在 iGEM 的盛大集會(huì)上舉辦了一場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)工作坊活動(dòng)更高效。策略計(jì)畫總監(jiān) Kristin Ellis 和高級(jí)軟體經(jīng)理 Toma Morris 帶領(lǐng)參與者了解了高靈活且可客製化的 Opentrons 的 OT-2自動(dòng)化移液平臺(tái)全面協議。在講解了OT-2 的開源程式選項(xiàng)並介紹了其他出色功能（如新的熱循環(huán)模組）後，Ellis 為參與者提供了一個(gè)實(shí)踐開源專案的機(jī)會(huì)：使用Protocol Designer 建立自訂孔板圖案具體而言。 Ellis 問(wèn)了哪些參與者有電腦，有 9 隻手舉了起來(lái)線上線下；學(xué)生們分成小組發揮重要作用，使用 Protocol Designer 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)自動(dòng)化協(xié)議並創(chuàng)建他們可以在當(dāng)天晚些時(shí)候在Opentrons 展位上領(lǐng)取的自定義孔板圖案。

持續(xù)激發(fā)靈感

我們由衷感謝這些團(tuán)隊(duì)和 iGEM 基金會(huì)數據顯示，激勵(lì)我們繼續(xù)致力於為生物學(xué)家創(chuàng)造低成本實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化解決方案高質量。透過(guò)支持合成生物學(xué)及其新興領(lǐng)導(dǎo)者使用可訪問(wèn)的技術(shù)，我們正在賦予下一代科學(xué)家合作記得牢、創(chuàng)新和推進(jìn)生物學(xué)前沿的能力註入了新的力量。我們期待看到這些學(xué)生接下來(lái)的成就！

如果您想知道自動(dòng)化如何在您的實(shí)驗(yàn)室中發(fā)揮作用更多可能性？歡迎向我們諮詢去創新。

所有照片版權(quán)歸於iGEM基金會(huì)和Jacob Knight。