本報(bào)訊(記者郭楠楓)如何保護(hù)不想被外人知道的信件內(nèi)容?一個(gè)饅頭、一罐酸奶、一把粉末……我校iGEM團(tuán)隊(duì)用酵母菌基因序列寫就的“酵母雞毛信”,讓“信件”自帶定時(shí)銷毀功能,使妄圖窺探秘密者無處下手。憑借這個(gè)腦洞大開的創(chuàng)意、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱F(tuán)隊(duì)協(xié)作實(shí)驗(yàn)成果、前景廣闊的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,我校斬獲了2018年iGEM大賽金獎(jiǎng),并榮獲大賽唯一的最佳信息處理單項(xiàng)獎(jiǎng)。
“侃大山”迸發(fā)出iGEM大賽金獎(jiǎng)創(chuàng)意靈感iGEM大賽(國(guó)際遺傳工程機(jī)器設(shè)計(jì)大賽)是由美國(guó)麻省理工學(xué)院主辦的合成生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最高級(jí)別國(guó)際性學(xué)術(shù)競(jìng)賽。10月28日,2018年iGEM大賽在美國(guó)波士頓落幕。哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、牛津大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)等全球343所國(guó)內(nèi)外頂尖高校的參賽隊(duì)伍進(jìn)行了激烈角逐,我校代表隊(duì)再度奪金,并榮獲大賽唯一的最佳信息處理單項(xiàng)獎(jiǎng)。這是我校在該項(xiàng)賽事第二次獲得金獎(jiǎng),首次獲得單項(xiàng)獎(jiǎng)。
隊(duì)長(zhǎng)潘佳松形象地比喻說,這個(gè)競(jìng)賽是通過合成生物學(xué)手段,將人工生物模塊作為積木,搭建設(shè)計(jì)者想要的城堡,競(jìng)賽的主旨是推進(jìn)生命科學(xué)研究和創(chuàng)新在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
東林代表隊(duì)參賽項(xiàng)目“酵母信息安全傳輸”,被同學(xué)們戲稱為“酵母雞毛信”,創(chuàng)意肇始于文學(xué)作品和同學(xué)之間的聊天。生命科學(xué)學(xué)院2016級(jí)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生鄢勝鎰突發(fā)奇想,將合成生物學(xué)與加密解碼技術(shù)結(jié)合起來,讓酵母菌成為加密的信件傳遞信息。隊(duì)員宋維葉補(bǔ)充解釋說:“如果把傳統(tǒng)意義上的加密信息比喻為普通信件,現(xiàn)在攜帶信息的酵母菌就是保險(xiǎn)柜,沒有給定的解碼方案,這個(gè)保險(xiǎn)柜就是不可破解的?!?br> “酵母信息安全傳輸”以合成生物學(xué)為手段,項(xiàng)目最終的目的是確保信息安全,隊(duì)員們將英文字母與酵母菌的基因序列轉(zhuǎn)換,并設(shè)置多層混淆信息,只有通過正確方式進(jìn)行生物學(xué)解碼,才能獲得他們提前寫入的信息———我們來自中國(guó)哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)。
為了保證生物安全性和設(shè)置可控的信息有效期,攜帶信息的酵母菌通過數(shù)學(xué)建模人為控制凋亡,存活十幾個(gè)小時(shí)至幾天的時(shí)間,也就是說,這些信息能夠被“定時(shí)銷毀”。
整個(gè)項(xiàng)目具有濃厚的跨學(xué)科屬性,不僅僅在生物實(shí)驗(yàn)室完成,來自理學(xué)院和計(jì)算機(jī)學(xué)院的隊(duì)員負(fù)責(zé)信息加密解碼、自然語(yǔ)言到密碼語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換、參賽網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)。他們憑借出色的信息處理成果,斬獲了最佳信息處理單項(xiàng)獎(jiǎng)。
金點(diǎn)子背后是數(shù)不清的汗水實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意、獲得榮譽(yù),并非說起來那么輕松。早在去年12月,全校范圍內(nèi)的招新活動(dòng)就開始啟動(dòng),經(jīng)過針對(duì)性學(xué)習(xí)和淘汰考核,優(yōu)勝者自由組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),每周開組會(huì)研討方案匯報(bào)進(jìn)展,最終由生命科學(xué)學(xué)院的專家投票確定最終參賽項(xiàng)目。
生命科學(xué)學(xué)院教授、指導(dǎo)教師曾凡鎖感慨地表示,金點(diǎn)子背后是數(shù)不清的汗水,“只有經(jīng)過豐富的專業(yè)知識(shí)積淀和大量實(shí)驗(yàn)操作,才能產(chǎn)生可實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)意。”
整個(gè)創(chuàng)意和實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生獨(dú)立完成,過程中遇到的難題數(shù)不勝數(shù)?!伴_始遇到困難簡(jiǎn)直想薅頭發(fā),后來每天都有困難,已經(jīng)見怪不怪,有問題就去解決好了?!睂?shí)驗(yàn)組隊(duì)員張一彬說,“有一次理論數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)怎么都對(duì)不上,最后發(fā)現(xiàn)理論數(shù)據(jù)是針對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的,酵母菌有細(xì)胞壁,破壁后再測(cè),數(shù)據(jù)就對(duì)上了?!?br> 現(xiàn)場(chǎng)答辯環(huán)節(jié)采用全英語(yǔ)交流,評(píng)審組成員來自全球,口音各異,導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)表達(dá)不夠干脆流利,留下了諸多遺憾。但瑕不掩瑜,東林代表隊(duì)在賽事過程中收獲了很高的關(guān)注度,iGEM大賽組委會(huì)給予了很高的評(píng)價(jià):通過巧妙的設(shè)計(jì)有效地保護(hù)信息,有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
“作為老師,我看到的總是缺點(diǎn)和不足,希望我的學(xué)生們走得更遠(yuǎn),取得更優(yōu)異的成績(jī)”。生命科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、帶隊(duì)教師隋廣超表示,一些環(huán)節(jié)還需要更多時(shí)間去驗(yàn)證理論完善實(shí)驗(yàn),還要進(jìn)一步尋找科研突破口。也許用不了多久,這些酵母菌會(huì)以信息載體的身份走出實(shí)驗(yàn)室,走向現(xiàn)實(shí)生活。