近日,朝阳凯文的12名同学,带着自己设计的有关抑制癌症复发的重大发现,去参加了一项顶级赛事——国际基因工程机器大赛(iGEM),并获得了全球银奖。
在2021年iGEM的比赛中,全球一共有352支队伍参赛,其中高中组参赛队伍95支。在和聚集了斯坦福、康奈尔以及诸多强校同台竞技的比拼中,朝阳凯文通过高关注度的研究课题、缜密的实验报告和出色的现场答辩,最终打动评委,在众多参赛队伍中脱颖而出。
iGEM不仅仅比的是合成生物学技术,它更是综合考察团队的科研能力、团队协作、艺术表现以及社会关怀。从去年10月项目开始招募到今年10月完成最终答辩,这一年多的准备过程中,比赛让同学们从学习偏科到跨学科知识熟练掌握,从不懂美术到亲自设计logo和队服,从畏惧演讲到答辩主力……完成了每个人的自我蜕变。
这是一段艰辛却又愉悦,充满好奇与探索的旅程,每个孩子在竞赛中学会经历和成长,随后又如凯文的图腾蓑羽鹤一样,展翅飞向更高的山峰。
用自己所学知识去解决人类遇到的实际问题,是朝阳凯文学生们的初衷,也是朝阳凯文学生们的共识。这源于凯文为同学们打造的学术环境和责任感培养,也源于学生们对科学的热爱和对未知的探索。
01 . 将DNA融入校徽
2020年10月,12名不同年级的同学们因为iGEM竞赛走到一起,组成了CKWA-CHINA战队。CKWA的全称是Chaoyang Kaiwen Academy北京市朝阳区凯文学校。这次他们在北京前面郑重加上了中国CHINA,也意味着,他们将组成中国朝阳凯文战队,和世界范围内的顶尖选手同台竞技。
队伍组成后,11年级的Harry Wang被组员们投票选举为队长。虽然Harry是位不折不扣的学霸,但遇上生物竞赛却着实让他为难了不少。“起初我以为是以数学为主的竞赛,因为我的数学比较强,没想到加入之后,发现是以生物和化学为主。再加上队伍里大家都是来自不同的年级,知识积累也不一样。我们要进行研究什么,解决什么问题,人员如何分工,都摆在我们面前,需要一一的解决”,队长Harry分享道。
正如Harry所言,凯文战队面对的第一个问题,就是研究什么的问题。
“研究主题需要有一定的理论基础,不然研究到最后发现方向错了那就什么都来不及了。这个主题还需要与生活相关,解决生活中的实际问题。最后就是要考虑到我们的组员们,大家横跨6-11多个年级,需要兼顾大家的基础”,队长Harry回忆道,“我们的指导教师Sara Li是学校的生物老师,她给我们分享了很多思路。随后,我们先将关注范围聚焦到癌症,因为癌症的死亡率非常高,感染人数非常多。再后来我们了解到,除了治疗以外,愈后复发也是非常重要的因素,比如癌症的复发导致患者的心理问题,以及影响预期生存时间的变短。所以如何降低癌症的复发,在癌症治疗中也非常重要”。
在选定大的范围之后,同学们通过大量的阅读英文文献、搜索相关知识和一遍一遍地尝试,继而了解到,得过尿路感染的胰腺癌病人,要比没有得过尿路感染的胰腺癌患者的癌症复发率低很多。所以经过组内一致同意,他们将研究目标锁定在了针对胰腺癌症复发的治疗。并在接下来的实验中,逐步探索尿路感染和癌症复发的关系,开始了它们的探索之路。
“凯文的图腾是蓑羽鹤,它是世界上最小的鸟却能飞跃珠穆朗玛峰。而我们要通过实验,找到抑制癌症复发的物质,所以我们把代表这种物质的DNA序列图案镶嵌进朝阳凯文的图腾里,作为我们战队的logo,希望我们能够带着蓑羽鹤的精神,将研究真正的惠及社会”,美工组组长Jason Ren分享道。
CKWA-CHINA队徽
02 . 漫长艰辛的试验,日积月累的成功
iGEM总体时间表
实验过程是漫长,也是又艰辛的。从去年10月起,同学们便开始了他们的全新探索之路:
2020年10月份,学习基础知识:,大家在Sara Li老师的带领下,同学们每周用一节课的时间学习选题相关的生物基础知识。他们从DNA、RNA结构和进阶分子生物学知识,到自发分组学习过往推动科学前沿的iGEM项目,从研读NCB生物学界的顶尖科研杂志上的科学论文,到学习如何搜索寻找科学论文,从头脑风暴提出了10多个潜在的项目设计到最终选定研究主题,按部就班、雷打不动。
2021年4月,着手计划实验:朝阳凯文战队待竞赛报名开启后,同学们第一时间正式在iGEM官网注册报名,并开始大量的文献调研学习以及项目设计,他们着手计划实验步骤,注意事项,搜索专家访谈信息,并持续优化设计方案。
2021年8月,实验关键期:他们一步一步完成实验工作,提取细胞和基因链虽然看似简单,但光注意事项就有100多条,而且每一步计算都不能有差错。同学们构建质粒转染,培育细胞,前往中科院专业的生物实验室,去做电泳实验等比较复杂的实验,充分利用暑假的时间,一遍遍地试错、校对、循环往复。
2021年9月,冲刺与复盘:经过一年的探索,研究已经逐渐接近尾声。但并不意味着同学们的工作已经结束,他们还要按部就班的完成实验复盘,撰写实验相关的文档记录,并制作网站、海报等宣传物品进行展示,完成项目最后的冲刺。
2021年10月,线上答辩:凯文战队终于提交基因元件,并在线上进行了最终答辩。经过一年的努力,队员们与来自世界各地的评委进行了答辩,介绍他们的实验目的,与其他研究癌症队伍的方法有何不同,每一步是如何提取物质的,副作用是什么,以及是否可以将其制作成为可以销售的正规药物,完成了项目的最后一步。
2021年11月,突出重围:朝阳凯文收到了来自iGEM组委会的通知,同学们由于其缜密的研究,完整的叙述、出色的社会实践,最终在这场巅峰对决的国际大赛中,斩获银奖!
CKWA-CHINA答辩现场
“其实没有获得金奖有些遗憾”,队长Harry坦言道,“但确实我们的实验中还有不完整的地方。我们虽然成功提取出了抑制癌症复发的Lon蛋白,但最终Lon能否真正的应用到药物中进行使用,还要经过体外测试、动物实验、临床试验等一系列环节,这些没有办法在一年内完成,希望下一年学弟学妹们能接过我们的研究,继续深造”。
问及这一年的感受,团队成员Jason分享道,“其实我们之所以能够不断去发现不足,不断去进步,和在平时的学习中Sara老师的训练以及学校的培育是分不开的。学校平日里对于思维方式潜移默化的训练,对于科学研究不断支持,才使得我们在追求真理的路上,不断突破自己。”
03 .每个人的成长蜕变
CKWA-CHINA的研究项目网页展示
与其说,这场持续一年的研究让每个人都收获了充足的知识和沉甸甸的荣誉,不如说这场竞赛,让孩子们都完成了自己在凯文的蜕变。
多次在数学竞赛中拔得头筹,却对生物不感兴趣的队长Harry,发现了正是这种生物与化学跨学科的知识,让他在自己的表达能力和动手实验的能力都有了显著的提高,更是让他在学术上厚积薄发,为明年申请剑桥大学做最后的冲刺。
并不擅长艺术的Jason,最终用于承担美工组组长一职,和成员们一起头脑风暴、设计 Logo,制作网站展示项目的成果和试验内容,一次次突破自己。
实验组组长Juicy,从开始不敢答辩的畏难心理,到和队员们一起联系中科院的科学家、浙大的老师,一遍遍的观看网络上的答辩视频学习答辩技巧,最终成为答辩的主力队员。
团队中的每个成员,在深入研究的同时,不忘参与社会实践,带着他们的研究成果参与论坛、演讲,并为小学生们进行展示,为更多人普及科学知识。
……
同学们给小学生普及科学知识
对于每一个凯文人而言,这便是成长的意义。
04 . 战队成员名单
Haoyu wang
Meiyi li
Jiazhen ren
Yuxuan shen
Wu taibo
Yuehao wang
Junfeng lin
Chang yang
Kevin deng
Alfred Jan wang
Dingfeng zhang
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