日前，2023年合成生物学领域国际顶级赛事——国际基因工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，以下简称为iGEM）在法国巴黎落下帷幕，共有来自麻省理工学院、牛津大学、耶鲁大学、清华大学、北京大学、上海交通大學等国内外知名学府的400余支顶尖队伍参赛。上海交通大學代表队SJTU-BioX-Shanghai延续了以往在此项竞赛中的优异表现，凭借项目“The MONCKIE King”蝉联金牌；SJTU-Software凭借项目“DARWINS”荣获“Best Software&AI Project”赛道奖，并获银奖，这也是学校两支队伍近年来首次获得赛道奖，实现了新的突破，再一次展现了交大学子的实力和风采。这也是交大连续第15年摘得该国际顶级赛事的金牌。

SJTU-BioX-Shanghai

SJTU-BioX-Shanghai團隊由賀林院士領銜，馬鋼副研究員、胥川副研究員、王毓舒老師指導，團隊成員由來自生命科學技術學院的楊祯熙、江向海、李雨婷、塗然、于子骞、孫浩成、張思瑤、鄭雅文，致遠學院張可昕、皮家豪、李宣儀，醫學院迪拉外爾，生物醫學工程學院田钰棟、林成傑，設計學院謝雯妍、郭蓁蓁、戴淑妍、錢思易，共18名本科生組成。2022年團隊隊長闫奕潇，2021年團隊隊員朱子健，博士生王曉晴等擔任技術顧問。

SJTU-BioX-Shanghai團隊將目光投向重金屬汙染的生物修複。由于曆史汙染殘留或自然汙染引起的低濃度重金屬汙染水體會通過水循環進入人類生産生活，且重金屬離子通過食物網的富集作用最終對人體産生毒性。因此，在自然水體中的重金屬離子原位去除對人類飲用水和農業漁業生産安全有著至關重要的作用。

SJTU-BioX-Shanghai创新性地将细菌外膜囊泡（Outer Membrane Vesicles, 后简称OMV）应用在重金属去除。OMV是一种由革兰氏阴性细菌外膜自然产生的脂质囊泡，其组成成分与外膜类似，可用于表面展示目标蛋白。利用外膜锚定蛋白将重金属结合蛋白展示在OMV表面，即可使OMV具备结合重金属离子的功能。

SJTU-BioX-Shanghai設計了使OMV聚集的交聯模塊。SpyCatcher和SpyTag是一對高效的蛋白接頭，兩者接近時能自發形成異肽鍵，從而形成相互交聯的蛋白複合體。當僅展示SpyCatcher的OMV和僅展示SpyTag的兩種OMV在溶液中混合時，能夠相互連接，形成較大體積的聚集體，便于最終的收集與去除。

SJTU-BioX-Shanghai還在重金屬結合蛋白的外端融合了His-tag，使OMV能夠被鎳珠或鎳網結合，從而完成對OMV聚集體的捕獲收集。

在賽季中，SJTU-BioX-Shanghai團隊能夠順利完賽，離不開所有隊員和老師的辛苦付出，也離不開來自世界各地參賽者的熱情幫助。在與多個隊伍的相互合作中，參賽隊員們收獲了友誼，拓寬了視野，留下了精彩的回憶。

SJTU-Software

正值iGEM竞赛20周年，在赛制改革、赛道变迁的背景下，上海交通大學代表队SJTU-Software凭借项目“DARWINS”荣获“Best Software&AI Project”赛道奖，并获银奖。这一优异成绩离不开韦朝春教授和张岳副研究员的指导，同时感谢陈海峰教授、洪亮教授和刘倩副研究员在项目推进过程中提供的宝贵意见以及学校超算中心提供的计算资源。

SJTU-Software團隊由韋朝春教授、張嶽副研究員擔任指導教師，由來自生命科學技術學院的朱駿傑擔任隊長，成員由魏嘉甯、丁曉涵、錢薪宇、鄭睿甯、林雨萱、莊曉熙、沈钰婷、朱樂濤、趙宜辰、楊嘉懿、鄭歆瑤、李怡萱、張子骜、黃彥超、賀思齊、徐晨萱共17名本科生組成。

Ago蛋白發揮功能

項目模型

团队的参赛项目为“Darwins: Directed Ago Renewal With Ideal proteiN thermal-Stability”，旨在开发一个蛋白质热稳定性预测平台，根据预测对Ago蛋白进行热稳定性改造，用于检测、诊断等多方面。在文献调研中，团队发现Ago蛋白与传统的CRISPR系统相比，它具有更小巧的体积、更高的敏感性，可以作为一种更为灵活和全面的工具，然而当前大多数Ago蛋白都存在热稳定性欠佳的问题，限制了其在生物技术领域的广泛应用。

模型擬合效果及預測結果可視化（部分）

DARWINS平台主要由三個部分組成：蛋白質序列特征提取、下遊基于遷移學習的預測、模型優化。團隊使用大語言模型ESM2&TempL提取蛋白質的序列特征，並將其編碼爲特征矩陣作爲下遊模塊的輸入，序列特征遷移至下遊由遷移學習方法得到的MLP網絡進行tm值（即蛋白質構象穩定時對應的溫度值）的預測。最後在模型訓練的過程中，使用LoRA方法進行模型的微調。最終團隊利用該模型輔助KmAgo蛋白的定向進化，獲得了更穩定的蛋白序列，表明了該模型的准確性和軟件推薦改造方案的可行性。未來會持續進行模型優化和維護，以協助不同領域的研究人員在實驗室和其他與Ago蛋白相關的研究。

團隊成員支教活動

隊員朱樂濤在iGem Grand Jamboree上作項目彙報

與此同時，團隊采取多種方式來宣傳合成生物學，以及與項目相關的知識。團隊在小紅書平台上創建了官方賬號，讓更多人了解合成生物學的重要性和潛在應用，促進科學知識的傳播和社會發展；團隊也積極走進學校，通過支教活動爲中小學生提供近距離探索微觀世界的機會，帶領學生了解動物和植物的結構，激發更多小朋友對生命科學的興趣和探索；團隊積極與其他高校團隊進行交流和合作，包括與交大Bio-X團隊和同濟大學的合作，參與海南CCiC大會等。

从2009到2023年，上海交通大學iGEM代表队斩获十九金四银二铜，并曾荣获亚洲冠军、最佳人工生物模块设计、全球最佳16队、最佳医学诊断项目、最佳软件项目提名、赛道最佳奖等殊荣。今年，上海交通大學两支代表队远赴法国巴黎参加为期三天的Grand Jamboree。2023届队员秉承“精勤、力行、求真、务实”的奋斗精神，在前沿生物学的世界舞台上再一次捍卫了交大荣誉！