開羅大學(xué)創(chuàng)建了 iGEM 的第一支全埃及學(xué)生團(tuán)隊(duì)大幅拓展，他們的計(jì)畫是海水淡化——這支團(tuán)隊(duì)在 Opentrons 的幫助下取得了可觀的進(jìn)展就此掀開。

iGEM 的創(chuàng)立原則之一是有所應，成功的實(shí)驗(yàn)需要全球化的視角。因此空間廣闊，iGEM 一直鼓勵(lì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)利用合成生物學(xué)工具，以改善他們的社區(qū)和全球環(huán)境。然而相對簡便，與全球的科學(xué)家一樣倍增效應，他們也經(jīng)常受到周圍世界的挑戰(zhàn)和困擾規則製定。

開羅大學(xué)的 iGEM 團(tuán)隊(duì)就證明了這一點(diǎn)。這支由10名成員組成的團(tuán)隊(duì)優化服務策略，憑藉他們解決社區(qū)面臨的水資源短缺問題的項(xiàng)目關規定，贏得了Opentrons的贊助。然而兩個角度入手，在解決水資源短缺問題的同時(shí)迎難而上，他們也面臨社會(huì)經(jīng)濟(jì)障礙對(duì)研究支持的限制。他們的經(jīng)驗(yàn)提醒我們探索，對(duì)許多科學(xué)家來說堅持先行，取得進(jìn)展仍然是一種難得的特權(quán)，而非理所當(dāng)然的權(quán)利滿意度。

我們分享他們的故事情況較常見，明確支持與開羅團(tuán)隊(duì)面臨同樣挑戰(zhàn)的科學(xué)家們，並提醒我們的社區(qū)機製性梗阻，科學(xué)的民主化是一個(gè)持續(xù)的過程機製，不僅需要堅(jiān)韌不拔的精神，而且還需要通力合作集成應用。

化逆境為優(yōu)勢(shì)

由於缺乏資金探討、資源和人員，埃及的科學(xué)計(jì)畫支持非常有限高效流通，尤其是合成生物學(xué)領(lǐng)域調解製度。為了參加 2019 年的 iGEM，開羅團(tuán)隊(duì)花了近兩年的時(shí)間從零開始學(xué)習(xí)合成生物學(xué)功能，與該領(lǐng)域的專業(yè)人士聯(lián)繫應用的因素之一，尋求資源和指導(dǎo)。

儘管埃及之前曾派團(tuán)隊(duì)參加 iGEM預期，但 2019 年是埃及團(tuán)隊(duì)首次在同一個(gè)地方與全埃及學(xué)生合作敢於監督。

開羅團(tuán)隊(duì)面臨的第二個(gè)主要障礙是籌措資金。 《自然中東》報(bào)道稱結構，埃及在財(cái)政上優(yōu)先考慮需要立即解決的高風(fēng)險(xiǎn)問題重要的作用，而不是實(shí)驗(yàn)室研究。結(jié)果是公眾和政府將科學(xué)家描述為不切實(shí)際的理想主義者規模最大，他們的工作需要數(shù)年才能證明其價(jià)值穩中求進。鑑於他們?cè)噲D解決水資源短缺問題統籌，開羅團(tuán)隊(duì)最初在機(jī)構(gòu)外尋求資金支持。但由於該國(guó)對(duì)實(shí)驗(yàn)室研究的曲解協同控製，他們只能被迫尋求機(jī)構(gòu)支持振奮起來。雖然他們能夠從大學(xué)校長(zhǎng)那裡獲得資金支持，但仍需要支付 iGEM 的註冊(cè)費(fèi)利用好。 iGEM 向每位團(tuán)隊(duì)成員收取 850 美元的註冊(cè)費(fèi)深入各系統，而開羅團(tuán)隊(duì)的註冊(cè)費(fèi)總額超過了他們大學(xué)教師的學(xué)費(fèi)。他們花了四個(gè)月的時(shí)間才獲得註冊(cè)費(fèi)的支付切實把製度，在此期間保供，團(tuán)隊(duì)致力於設(shè)計(jì)一個(gè)合成生物學(xué)解決方案來解決埃及的水資源短缺問題。

水資源稀缺環(huán)境下的海水淡化

當(dāng)開羅團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)埃及第三大淡水湖變成了鹽湖時(shí)進行部署，他們決定將計(jì)畫的重點(diǎn)放在海水淡化上責任。

他們決定對(duì)耐鹽酵母 Debaryomyces hansenii 進(jìn)行基因改造，這是一種天然存在的海洋微生物保護好，用於從湖水吸收鹽分並防止其進(jìn)入環(huán)境組建。他們希望這能降低水中的鹽濃度，作為現(xiàn)有海水淡化基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)處理步驟特點。

團(tuán)隊(duì)為他們的海水淡化工作設(shè)計(jì)了雙管齊下的方法深刻變革。首先，他們?nèi)コ私湍钢胸?fù)責(zé)消除毒素的外排通道和諧共生，防止其將鹽重新釋放回水中質生產力。他們還向細(xì)胞中引入滲透保護(hù)劑，以在高鹽度下保持其完整性技術交流。他們的第二種方法涉及找到具有鈉和氯離子親和力的金屬結(jié)合蛋白先進的解決方案，以引入結(jié)合域並將蛋白質(zhì)固定在鹽上，從而更快地進(jìn)行海水淡化創造更多。

從不同角度看成功

開羅團(tuán)隊(duì)希望使用 OT-2 移液平臺(tái)對(duì)酵母進(jìn)行基因改造宣講活動。然而，由於海關(guān)問題工藝技術，該團(tuán)隊(duì)在飛往波士頓前幾週才收到 OT-2 效率。用於基因改造酵母所需的 DNA 序列、Twist Biosciences 操縱酵母耐受高鹽度的資源以及iGEM 套件也都在海關(guān)被耽擱了近年來。

由於這些延誤講道理，開羅團(tuán)隊(duì)的進(jìn)展有限。他們確實(shí)設(shè)法對(duì)酵母進(jìn)行工程改造技術先進，使其在細(xì)胞重新釋放鹽分之前能夠保持鹽分達(dá)一小時(shí)全面革新。他們還在確定最佳的脫鹽蛋白質(zhì)和結(jié)合劑方面取得了進(jìn)展。

但有限的進(jìn)展並不抹殺他們?yōu)閷０父冻龅男燎谂Α?/p>

開羅團(tuán)隊(duì)作為年輕科學(xué)家在各方面為參加 2019 年 iGEM 所做的努力與世界各地許多其他科學(xué)家所做的工作相呼應(yīng)情況正常。他們?yōu)閰⒓訒?huì)議感到欣喜若狂，並把每一次困難當(dāng)作教訓(xùn)。他們克服障礙並從中學(xué)習(xí)的能力使他們成功提高鍛煉，儘管他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中沒有實(shí)現(xiàn)他們所希望的一切發展邏輯。

在 Opentrons，我們?nèi)χС挚茖W(xué)的民主化製高點項目，以支持全球各地的科學(xué)家為產業發展。 Opentrons 透過提供低成本的高品質(zhì)自動(dòng)化移液平臺(tái)和提供開源材料，消除科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)面臨的經(jīng)濟(jì)困難問題有所增加，進(jìn)而推動(dòng)全球各地科學(xué)家的科學(xué)發(fā)展…但即使有了這些幫助各項要求，像開羅團(tuán)隊(duì)這樣的科學(xué)家仍然需要更多的幫助。例如願(yuàn)意給予更實(shí)惠的價(jià)格的供應(yīng)商越來越重要的位置，願(yuàn)意提供支持和指導(dǎo)的非營(yíng)利組織新技術，以及大學(xué)和政府機(jī)構(gòu)之間更多的合作。

在實(shí)現(xiàn)科學(xué)的民主化之前順滑地配合，我們還有很長(zhǎng)的路要走深入。但我們很高興能盡我們的一份力量，為像開羅團(tuán)隊(duì)這樣的年輕生物學(xué)家發(fā)聲前沿技術。我們希望我們能激勵(lì)其他科學(xué)家也能這樣做基礎。

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