用生物技術排地雷 東北林業大學學子斬獲國際金獎

中新網哈爾濱12月3日電 題:用生物技術排地雷 東林學子斬獲國際金獎

作者 黃鵬 朱旖凡

寧靜祥和的大學校園,戰火紛飛的戰場前線,這兩種環境會聯繫在一起嗎?勤學苦讀修學修德的青年學生,出生入死守護和平的軍人戰士,這兩個群體又有什麼聯繫?

在日前摘得iGEM(國際遺傳工程機器設計大賽)金獎的東北林業大學的BOLD科研團隊給出了答案!這也是東北林業大學iGEM參賽隊伍連續第四年獲得這項專業領域的國際大賽金獎。

iGEM競賽是合成生物學領域的國際頂級學術性競賽,是一項以合成生物學為核心,綜合生命科學、數學、工程學、信息科學、藝術設計等多個學科的國際大賽。

用生物技術排地雷 東北林業大學學子斬獲國際金獎

排雷裝置效果圖。受訪者提供

東北林業大學的參賽項目是Bio-optical landmine detection(生物排雷工兵),該項目綜合多領域的專業知識,設計了一種全新的地雷輔助探測裝置,裝置帶有能夠響應地雷標誌物DNT,2,4-二硝基甲苯的生物傳感器,綜合利用合成生物學理論、3D打印技術和物聯網技術,輔助戰士開展地雷探測。

用生物技術排地雷 東北林業大學學子斬獲國際金獎

隊員在講解排雷裝置。受訪者提供

一所以林業為特色的高校,怎麼會把科學研究的視角瞄準地雷,而且還斬獲了國際大賽金獎呢?

“這項研究的初衷,就是為了給戰士們提供一項安全保障!”團隊隊長李清華作了回答。原來,一次觀看新聞的經歷,不經意觸動了李清華的神經。“當時,我在新聞裡看到赴黎巴嫩維和士兵,需要冒著極大的危險開展掃雷排雷任務,看完之後心情久久不能平靜。”

思來想去,李清華決定發揮自己的生物學專業優勢,研製一種新型排雷裝置,能遠程輔助戰士排雷掃雷,這樣就能最大限度地保障戰士們的人身安全。當他把這一想法告訴科研團隊指導教師王鵬超和團隊隊員的時候,得到了大家一致響應,大家決定以此為突破點,開展項目研究,並通過參加iGEM大賽來檢驗項目可行性。

用生物技術排地雷 東北林業大學學子斬獲國際金獎

東北林業大學的BOLD科研團隊。受訪者提供

李清華組建了跨生物學、化學、數學、計算機科學、統計學等多學科的科研團隊,經過十個月的努力,查閱了海量的國內外學界最新研究成果,開展了無數次科研組會和夜以繼日地科學實驗。

最終,隊員們拿到了理想的實驗數據,製作出輔助排雷裝置,無意間還達成了一項國際領先的研究。

隊員張北方指著設計出的裝置,給記者演示,“地雷會釋放出DNT,2,4-二硝基甲苯等化學物質,這些化學物質透過土壤飄到近地空氣中。把排雷裝置投放到雷區,DNT小分子就會通過風扇收集到裝置中。裝置中有像果凍樣的凝膠,凝膠中的生物菌遇到DNT分子後,就會發光,光傳感器感受到之後,會發出信號,信號接收設備對信號進行數據處理和概率分析,探雷的過程就完成了。”

“這個果凍樣凝膠可不一般。想要基因在菌裡表達,需要一個開關,也就是啟動子,我們通過隨機突變和半理性突變來優化這個啟動子,使基因表達量提高,也就更好監測了。為了實現這個目的,我們進行了大量的研究和實驗,把基因啟動閾值降低到國際上文獻可查的最小閾值的千分之一,可以說,這是在世界上該領域相當靠前的一項突破。”李清華驕傲地向記者介紹著。

憑藉著極具創新的多學科交叉研究、穩定可靠的實驗論證、深遠的現實意義和影響,項目一舉征服了各國評委,毫無懸念地拿下大賽金獎。“拿下大獎並不意味著這項工作的結束,我們在期盼著這項研究早日投入生產,為戰士們構建安全防火牆。”李清華說。

(完)

來源:中國新聞網


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