国际基因工程机器大赛iGEM课题定制辅导方案（进阶）

项目安排 Program Arrangement

课时安排 (Duration): 5-6个月

适合人群 Prerequisites

适合年级 (Grade): 初中生/高中生

适合专业 (Major): 专业不限，在合成生物学、生物学、化学、数学、计算机、统计学等领域交叉学科能力强的学生优先；对于医学诊断、环境科学、食物营养学、信息处理、计算机硬件、计算机软件、商科、艺术等方向有研究兴趣的优秀高中生。

项目收获 Program Outcome

高质量学术成果：参加合成生物学领域的最高学术型科研大赛；

主导师推荐信：全部按要求完成课程和论文写作的学生将获得导师推荐信；

研究项目评估报告：主导师根据项目期间表现及完成情况，提供评估报告；

同类型比赛同时报名：如学生在iGEM比赛中未获得比较理想的奖项，在培训和参赛过程学到的能力和知识还可以帮助学生参加同类型的其他比赛，例如国际生物分子设计大赛，全国青少年科技创新大赛，明天小小科学家等其他顶尖科研竞赛；

综合能力提升：锻炼团队协作能力，奠定学习基础，开阔眼界。

项目背景 Program Background

国际基因工程机器大赛，英文名称为International Genetically Engineered Machine Competition，简称iGEM，由美国麻省理工学院于2003年创办，比赛内容涉及数学、计算机、统计学等领域交叉合作的跨学科竞赛，是目前合成生物学领域的最高学术型科研大赛。其理念在于鼓励大学生和中学生积极创新，用创新去改变世界，通过解决世界面临的日常问题来突破合成生物学的边界机会，施展自己的才能。

国际基因工程机器大赛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。

项目介绍 Program Description

该比赛是合成生物学领域的国际性学术竞赛。涵盖多学科的iGEM团队需要利用标准生物模块（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。

合成生物学试图重设计现有的天然的生物系统，或是设计和构建人工生物组件和系统，其目的在于通过了解天然生物体系的运作机理来创造全新的生物体系。合成生物学是近年来生命科学领域的新兴方向，其目标是希望通过重组现有的基于DNA序列的功能组件，如调控序列，RNA，蛋白质等，实现对生命科学研究或者对生产生活有意义的新的菌种。这个方向直接搭建起了基础生物研究和生产生活实践之间的桥梁，有些成果甚至直接转化成产品，所以同时受到了学术界和工业界的关注。

本项目的导师团队将结合学生能力背景进行全方面训练和培养，帮助学生共同挖掘竞赛课题，并锻炼学生的独立学术能力和团队协作能力，培养学生对于科学的热情，最终输出研究成果参与比赛。

导师介绍 Instructor Introduction

IGEM导师团队

国内双一流学校/海外名校其他

令教授

兰州大学 生命科学学院 副教授，硕士生导师，研究方向包括

1.微生物酶工程及其应用： 微生物源胰蛋白酶分子改造，几丁质降解酶系开发及利用；微生物负调控蛋白分子改造；

2.混菌发酵及其新基因挖掘： 混菌发酵模拟及其机制解析，混菌发酵体系中壳聚糖酶系新基因挖掘；

3.微生物资源开发及利用： 功能益生菌机理验证及应用开发；

刘教授

兰州大学生命科学学院副教授，研究方向包括：

1.重金属在哺乳动物体内的修复。 我国土壤重金属污染严重。目前土壤重金属的修复主要针对土壤本身，有物理、化学、植物、微生物等修复方法。生物修复法较安全，但实例研究还不多，且并未大面积推广。本课题组主要利用具有重金属修复能力的益生菌，如植物乳酸杆菌，片球菌等来提高哺乳动物抵御重金属的能力，并探讨其分子机理。

2.抗生素的体内分解。

刘老师

兰州⼤学( 985)科研助理，⾼中获⽣物奥赛国家⼆等奖、保送进⼊兰州⼤学就读

最好成绩为iGEM⾦牌，⼀项最佳单项奖，并收获三项最佳单项奖提名，位列⼤陆⾼校第⼆名

共指导7届⼤学及⾼中iGEM⽐赛，六⾦⼀银

徐老师

中⼭⼤学硕⼠

2021年iGEM组委会特邀裁判。

五年iGEM教练经验、共获得8枚iGEM ⾦牌。

韩老师

兰州大学生命科学学院 青年研究员候选人 中国环境微生物2016年年会优秀论文获得者，2016年度简浩然奖学金获得者 研究方向：重金属生物降解机理，生物传感器

云老师

兰州大学生命科学学院 青年研究员，研究方向包括： 新兴有机微污染物的微生物转化、代谢途径与机制 降解功能微生物的分离与功能基因分析 难降解有机污染物的生物电化学强化去除

毛老师

兰州大学生命科学学院微生物学研究所，研究员，硕士生导师。主要从事微生物塑料、木质素降解及应用、固体废弃物生物质能源转化与利用、沼气厌氧发酵微生物生态等方面的研究工作。

项目大纲 Syllabus

赛制解读及成功案例研究：

官方比赛指导手册解读；

比赛概述、要求及细则解析；

往届iGEM经典案例研究；

研究知识理论学习及实验操作：

合成生物学导论、分子生物学、微生物学、细胞生物学等理论；

HP设计，数学模型基础理论；

实验操作理论基础，数据处理等内容；

参赛成果：

比赛网站的搭建；

演讲稿的写作与演练；

比赛海报的从零到1，并且进行精修；

研究高含金量的科研课题，论文的开题，结构，相关实验数据的处理，最终形成参赛成果进行比赛。