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「中华彩票网平台」广州中学生参加2019国际生物竞赛再获大奖
2019-12-25 16:17:38 阅读:4989

「中华彩票网平台」广州中学生参加2019国际生物竞赛再获大奖

中华彩票网平台,全球气候逐渐变暖,海洋生态环境恶化,珊瑚会在气温上升过程中发生白化的应激反应,进而死去。该如何挽救海里五彩斑斓的珊瑚礁,避免更大的海洋生物圈灾难?有这样几位广州高中生,从和珊瑚有着共生关系的虫黄藻着手,在其他植物里找到关键基因,并成功完成体外表达,在探究缓解珊瑚白化的道路上,提供合成生物学方面的理论基础。

近日,在美国波士顿举办的2019年国际遗传工程机器大赛(下称igem大赛)传来喜讯,继2018年igem大赛广州中学生联队获奖之后,由广州市第六中学、广州市第二中学等八位中学学生组成的广州中学生联队,以提高虫黄藻超氧化物歧化酶活性预防珊瑚白化这一科研课题,再度斩获全球中学组团体铜奖。

(igem参赛现场广州中学生联队合照)

记者了解到,2019年 igem大赛有来自世界各地的353支队伍超过7000人参赛,其中中学组队伍74支。该比赛每年举办一届,由美国麻省理工学院 2003 年创办,2005年发展成为国际赛事,是全球合成生物学领域最高级别的国际性学术竞赛,原仅为国际大学生的学术竞赛,2014年起增设了中学组通道。

“珊瑚和虫黄藻是共生关系。虫黄藻为珊瑚提供食物之余,还通过光合作用使珊瑚礁呈现绚丽的色彩。”来自广州市第六中学的钟铭希是这支广州中学生联队的队长,她告诉记者,由于气候变暖的缘故,海水温度不断上升,使得珊瑚和虫黄藻的共生关系岌岌可危,大量珊瑚因为缺少虫黄藻提供的能量逐渐“饿死”,从而导致珊瑚发生白化。

该如何保证珊瑚和虫黄藻的共生关系不会遭到破坏?“珊瑚之所以会和虫黄藻解除共生关系,是因为随着海水温度的升高,虫黄藻会产生过量的过氧化物,对珊瑚造成损害。因此,珊瑚就会将虫黄藻主动驱逐出去。”钟铭希称,简要来说,他们队伍要做的,就是在另一种植物里,找到一段负责消除过氧化物的基因:“这段基因表现出来的酶活性更好,如果能将其和虫黄藻成功合成,就能证明这个办法是可行的。”

(联队同学给日本东京大学选手讲解课题)

确定了课题,联队的八位成员们从今年三月份起,就开始着手阅读查找大量的中外文相关研究文献。而在另一方面,同学们还要兼顾平时的学业。谈起这大半年来“两头作战”的日子,联队成员们都感叹压力还是蛮大的。

队伍里的一位成员刘柯琴,来自广东韶关实验学校,刚刚升上高一年级。她告诉记者,那段时光里,每周一到五在学校上课,在备战中考的氛围下,周末还要坐高铁赶到广州来准备课题和社会实践:“几乎是一上高铁就睡觉,书包里装的全是书,没有出门玩过,感觉对自己的个人能力是很大的锻炼。”

熬过了资料搜集阶段,对于研究课题联队成员们建立了一定的知识储备,从7月份起,同学们就正式进入到了实验室。但下一个更大的挑战已经在等着他们。

实验遇瓶颈,鏖战到凌晨

由于在合成生物学领域,有关珊瑚的课题很少,前人打下的基础比较薄弱,广州中学生联队的实验进展在前期非常缓慢,同学们甚至一度萌生过更换课题的念头。联队的指导老师苗老师告诉记者,在实验的过程中,最大的困难在于,包含关键基因的蛋白一直表达不出来:“蛋白表达不出来,后续的实验就没法做下去,相当于一直停滞着。但是igem主办方对于实验的数据上传,有严格的时间规定,一旦过了时间,网站就会关闭,时间还是挺紧张的当时。”

(联队同学在比赛现场讲解)

尽管实验时间有限,广州中学生联队没有丝毫放松科研要求。“我给他们上课的内容,都是大学的专业课知识。包括进实验室以后,他们接触的蛋白电泳仪、pcr仪、高效液相色谱仪等仪器,在平时中学校园里不可能看到,所以在实验前期有些手忙脚乱很正常。”苗老师称,在实验过程中,一直都是按照研究生的教育模式来对联队进行指导,重点在于培养他们的自主学习能力,“他们之前没有思想准备,觉得做实验顺风顺水很正常。”

前人留下的基础相对薄弱,从事的是这样具有探索性的实验,按苗老师的话说,“最后结果是什么样谁也不知道”,对于这群广州中学生而言,难度可想而知。“我们整个暑假基本每天都是泡在实验室里过的。每天就是早上过去,一直到晚上离开,还要将实验室复原,打扫干净。所以有时太晚,都是坐夜半公交回家。”钟铭希说,在实验室验证队伍提出来的猜想,过程很枯燥漫长,但自己内心的热情始终很旺盛,“我自己试过最晚十二点多才离开实验室,尽管很累,但感觉很充实,体验到做科研的快乐!”

在同学们日夜奋战下,在今年十月,赶在组委会规定时间前,联队成功完成这段含有关键基因的蛋白体外表达,随之而来的任务依然繁重。导入实验数据进行数学建模,对队伍和研究课题进行线上网站搭建到凌晨两点,美工设计绘制线下海报…联队八位同学们充分发挥自己在不同领域的特长,分工合作,终于在十月底,如愿站在波士顿的赛场上。

(比赛展示汇报环节联队同学讲解实验原理)

领悟科学家精神:更加坚定对科研的热爱

谈及此次赛果,钟铭希说,大家原本都期望能拿银奖,都有些失落。但她认为,现在回过头看看,能够在赛场上认识这么多其他地区的参赛选手,看到别人的研究课题,这段经历最宝贵:“第一次熬夜做实验,第一次组建一个队伍分配、调控每个人的任务,包括在国外参赛的许多小细节,是我最大的收获。和这次交流学习的机会比起来,拿什么奖无足轻重。”

比赛结束了,广州中学生联队为这次比赛搭建的研究课题网站,会继续向全世界开放,实验的一手数据和成果则会移交给中科院南海继续研究。“这也是比赛的初衷,体现一种开放共享的科学家精神。”钟铭希说,经过这次比赛,队伍里的每个小伙伴更加坚定了对于科研的热爱,也更加明晰未来继续深造的学科方向,体会到“科学无国界”这句话的含义。

广州日报全媒体文字记者 吴阳煜(图由受访者提供)广州日报全媒体编辑 林传凌

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