国际基因工程机器大赛对本科生科研教育的启示

近年来,国际基因工程机器大赛(International genetically engineered machine,iGEM,简称iGEM大赛)在全球迅猛发展。仅2017年iGEM大赛全球注册队伍就达到了史无前例的313支,中国地区有98支iGEM团队报名参赛并取得了优异成绩。与国内已有的诸多大学生创新项目、科研培养项目不同,iGEM的组织模式是以学生为主体的研究型学习。该模式取得了丰富的教育效果,体现了新的教育理念,对于我国高校组织本科生课外科研训练有较大的借鉴意义。文中以北京大学参加iGEM大赛为线索,介绍国际基因工程机器大赛(iGEM)的背景和基本情况并以一个参赛周期为序再现北京大学iGEM团队组织和参赛的主要过程。通过与其他本科生科研训练的组织模式进行比较,探讨iGEM对本科生科研训练意义,并总结iGEM的组织经验和对本科生科研能力培养以及组织本科生科研学术竞赛的启示,希望能为国内高校的iGEM活动组织以及本科教育改革提供借鉴。     

基于通识教育理念的合成生物学课程设计与实践

合成生物学作为生物学中新的分支学科，发展迅速，理论研究和应用潜力巨大，在带来了很多新的研究理念和研究方法的同时，给高校教学也带来了新的挑战。目前就合成生物学课程而言，国内可供参考的教学经验不多。文中以浙江大学“博雅技艺”类通识课程—“合成生物学”为例，从课程背景、课程设计、课程实施情况、课程成果与存在问题等方面，全方位地阐述和讨论了基于通识教育理念的合成生物学课程的构建和实施。希望在为课程自身进一步地优化做好分析总结的同时，抛砖引玉，为国内其他高校的类似课程提供有益的借鉴和参考。     

国际基因工程机器大赛在中国

合成生物学是一门新兴的交叉学科,为培养合成生物学后备人才,国际基因工程机器(iGEM)大赛应运而生。2007年中国首次有5支队伍参加iGEM大赛,至今已经有11年的历史。然而,目前尚无全面总结中国iGEM队伍的相关文献。文中全面梳理和总结了iGEM大赛在中国的发展历程,包括参赛队伍的数量、地理分布、竞赛成绩、中国iGEM社群CCiC的发展情况,以及iGEM大赛对中国高等教育的促进和借鉴作用,并深度思考了iGEM大赛在中国的发展前景,提出了发展建议。随着我国高等教育"双一流"战略的实施,iGEM大赛在我国的发展具有光明的前景,可为培养新一代科学家作出更大的贡献。     

国际基因工程机器大赛高中赛道发展概况

国际基因工程机器大赛(international genetically engineered machine competition,简称iGEM竞赛)是合成生物学国际顶级大学生学术竞赛。iGEM竞赛赛况及项目成果受到Science、Nature、Scientific American、The Economist、英国广播公司(BBC)等顶级学术期刊或国际媒体的关注,具有广泛的国际影响力。吸引了来自世界40多个国家和地区的队伍参赛。2011年起开始有高中队参赛,参赛队伍数量逐年增加,高中生日益成为推动iGEM竞赛及合成生物学发展的重要力量之一,iGEM竞赛也成为培养中学生核心素养的重要平台。基于2017–2021年全球高中队参赛情况,本文总结了高中队赛道规则、选题倾向及获奖情况,进一步分析iGEM竞赛对高中生核心素养培养的意义,探究全球高中参赛队伍的发展趋势,为未来高中参赛队伍建设提供理论参考。     

Do-it-yourself biology: challenges and promises for an open science and technology movement

The do-it-yourself biology (DIYbio) community is emerging as a movement that fosters open access to resources permitting modern molecular biology, and synthetic biology among others. It promises in particular to be a source of cheaper and simpler solutions for environmental monitoring, personal diagnostic and the use of biomaterials. The successful growth of a global community of DIYbio practitioners will depend largely on enabling safe access to state-of-the-art molecular biology tools and resources. In this paper we analyze the rise of DIYbio, its community, its material resources and its applications. We look at the current projects developed for the international genetically engineered machine competition in order to get a sense of what amateur biologists can potentially create in their community laboratories over the coming years. We also show why and how the DIYbio community, in the context of a global governance development, is putting in place a safety/ethical framework for guarantying the pursuit of its activity. And finally we argue that the global spread of DIY biology potentially reconfigures and opens up access to biological information and laboratory equipment and that, therefore, it can foster new practices and transversal collaborations between professional scientists and amateurs.     

合成生物学与国际遗传工程机器大赛对培养大学生双创思维与能力的影响

合成生物学是21世纪前沿交叉学科,是现代生物学最具发展空间的领域之一。随着合成生物学的迅速发展,国际基因工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine, iGEM)应运而生。iGEM竞赛项目基于合成生物学学科基础,应用现代生物学技术手段,立足解决社区和身边的实际生物相关问题。近年来,随着参赛团队的不断增加,iGEM竞赛得到了广泛的关注与发展。本文基于合成生物学发展概况,通过对iGEM竞赛2018–2020年获奖项目情况进行分析,并结合西南交通大学iGEM团队的参赛经历,剖析iGEM竞赛在培养大学生双创思维和能力中的重要意义和实现途径。     

国际基因工程机器大赛中的生物资源宝库

国际基因工程机器大赛（international Genetically Engineered Machine competition, iGEM）是面向世界范围的大学生科技赛事,该比赛旨在推广合成生物学,各个参赛队伍通过使用原始元件和自己设计的新元件来构建新的生物系统,并在活细胞中表达,令其行使某种既定功能。每年的参赛队伍会设计许多新的生物元件（biological part）,其长期积累为生物系统的构建提供了便利与创新,其本质上也是生物资源不断丰富的体现。本文从生物资源的角度,重点阐述iGEM比赛生物元件库的发展、分类与特点,让更多人了解生物元件的特征,并在基因工程操作中参考使用,推动元件库的扩充与发展。     

2018 iGEM专栏序言

国际基因工程机器大赛(iGEM),作为一项以合成生物学为主题,集合了多种交叉学科的学生科研赛事,已成为了当今生物科研领域属于年轻人的最具活力和影响力的舞台。近年来,许多来自国内的大学和高中队伍不仅在比赛中取得了优异成绩,还做出了具有创新性的科研成果。为此,我们特组织出版了此iGEM专栏,集中报道近年来国内多支iGEM参赛队的研究工作,同时关注、探讨iGEM大赛在中国的发展情况和对大学生科研能力培养的启示。     

合成生物学基因设计软件:iGEM设计综述

随着基因回路规模的扩大,和应用范围的拓展,传统的合成基因回路的设计思路面临着新的挑战。新合成基因回路构建的试验周期长,试错成本大,单纯依靠经验进行设计构建,难以迅速得到满意的结果。iGEM中软件设计比赛旨在帮助合成生物学家,更高效地完成基因回路的设计与预测。为了更好地研究iGEM软件的设计与研究方向,寻找新的设计思路和理念,综述了最近几年iGEM软件队的项目,仔细总结了每一个项目的背景、目的,设计和应用。通过对比和总结,发现这几年的iGEM软件项目从功能上可以分为以下四类:①辅助设计;②资料共享;③合作交流;④数据分析。该综述可以为今后iGEM软件设计提供思考方向,也为合成生物学的发展提供新的思路。