德威学生获国际遗传工程机器大赛全球金奖！|DHSZ students won the gold medal at iGEM!

关于国际基因工程机器大赛：

国际基因工程机器大赛是合成生物学领域的国际顶级大学生科技赛事，也是涉及数学、计算机、统计学等领域交叉合作的跨学科竞赛。由美国麻省理工学院于2003年创办，2005年发展成为国际赛事，于每年10月在美国波士顿进行最终角逐。赛况和研究成果每年都受到《科学》、《自然》、《科学美国人》、《经济学人》等顶级学术杂志、英国广播公司这样的传统媒体的关注并进行专题报道，具有广泛的国际影响力。大赛创始之初主要针对在校本科生，后逐渐扩大到研究生以及高中生。

每个团队需要自主进行选题后利用标准生物模块（Biobricks）来构建基因回路、建立有效的数学模型，实现对精致复杂人工生物系统（artificial biosystem）的预测、操纵和测量以完成比赛。

与其他生物学科比赛不同，iGEM需要每个团队自行选定课题并在实验室中实现，同时对结果进行分析和数学建模，对于普通高中生来说，是一次非常难得的能够直接体验完整科研流程的机会。

2019年开始，我校学生与苏州中学园区校以及苏州中学本部的学生们组成团队参加了iGEM比赛，目前已经参加了两次iGEM比赛并在2020年获得了全球高中组金奖的好成绩。

在比赛之外，该社团也已经完成了多个其他生物相关课题的研究。他们设计了园区校的种植农场并负责管理，以及利用苏高中园区校校内微生物和分子生物学实验平台研究改进无土栽培系统和相关的电子工程学和微生物学的研究。

团队（全体队员+指导老师林子杰（苏州中学园区校）；Mr Mackacy; Dr. Sumner）

学生介绍2020年课题

蝗灾会对农业生产造成严重的破坏，导致大面积农作物减产或绝收，引发严重的经济损失和粮食短缺。目前，治理蝗虫常用方法是以喷撒化学农药杀虫为主，该措施易造成水质、土壤等污染，增加环境负面压力，且长期使用后蝗虫易产生耐药性，影响了杀虫效果。

如何在治理蝗虫的同时又能有效保护环境，我们提出利用基因工程技术改造大肠杆菌进行生物防治。构建三种重组质粒入大肠杆菌，前两种重组质粒分别携带针对蝗虫的 Bt 毒蛋白基因和几丁质酶基因，作为产毒元件，分别表达产生 Bt 毒蛋白和几丁质酶导致蝗虫致死；第三种重组质粒利用大肠杆菌自带的光敏感蛋白LexA和SulA启动子组成紫外感应调控开关，在阳光中紫外线的作用下启动表达重组的 T4 噬菌体溶菌酶基因，破坏大肠细菌细胞膜，使其自动裂解释放内部产生的蛋白致死蝗虫。将第三种重组质粒分别导入含有前两类重组质粒的大肠杆菌中。

在使用其灭蝗虫时，只需将上述两类大肠杆菌分别培养后混合，直接喷洒活菌到蝗虫所吃植物上即可。这样相比传统农药可以使毒蛋白具有更高的活性以及更低的生产成本。

我们在实验中成功表达了 Bt 毒蛋白 Cry7Ca1 和几丁质酶 Xncht,并测定了几丁质酶的酶活。同时通过将紫外开关与荧光蛋白连接，测定了紫外开关的启动强度，另外也测定了 T4 裂解系统的蛋白释放效果，并对这些数据进行了数学建模分析，综合分析得出该设计理论可行。