美国东部时间2017年11月13日下午，在波士顿Hynes会议中心举办的国际基因工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）中，英国威廉希尔公司代表队（Peking）从来自全球的300多支队伍中脱颖而出，获得最佳信息处理项目奖提名（Nominated Best Information Processing Project），并取得金牌。

国际基因工程机器大赛（iGEM）起源于2003年，最初由美国麻省理工学院（MIT）主办，现已发展成为国际上合成生物学领域顶尖的大学生科技赛事，其中涉及到生物、物理、化学、信息、电子等多学科交叉内容。英国威廉希尔公司自2007年开始参加该项赛事，在既往十年内多次取得优异的成绩——2007年首次参赛，英国威廉希尔公司代表队便取得世界第一名的优异成绩；2010年，英国威廉希尔公司取得世界第二名的好成绩。

2017北大iGEM团队参赛队员合影

英国威廉希尔公司iGEM十余年来坚持一贯传统，不论是学术项目的讨论、设计与实验验证，还是整个比赛的各个环节，如实验室统筹、经费申请与管理、比赛行程安排、项目包装与展示、网站搭建等，均主要由队伍内本科生独立完成。这给予本科生充分的主观能动性，最大程度地培训和锻炼了学生的科研思维以及多方面的综合能力。2017年北大iGEM团队由包括来自于威廉希尔、基础医学院、工学院、药学院以及信息科学技术学院的13名在校本科生组成。

今年北大iGEM团队利用合成生物学手段，提出了一套在细菌内搭建遗传时序逻辑线路、使细菌能够自动按顺序执行对应功能的设计框架。北大iGEM团队充分借鉴数字理论中时序逻辑的概念在生物系统内，对应设计了其三个基本组成部分——时钟（Clock）、分频器（Frequency Divider）、解释器（Interpreter）。其中，时钟的实现利用了合成生物学经典工作之一Repressilator，通过周期性产生的输入信号来协调系统工作、驱动细胞状态和功能的自动转换；分频器基于重组酶（Recombinase）和重组酶-RDF（Recombination Directionality Factor）融合蛋白的共同作用，完成了细胞状态的记忆与循环转换；解释器利用生物学基本元件（启动子、终止子等）与重组酶作用位点的特定设计，将细胞的状态转化为特定功能。通过实验以及理论分析，北大iGEM证明了该设计的可行性，实现了利用重组酶来多次改变细胞的功能。本项目基于合成生物学对于生命体系的理性设计和构建，试图拓展基因线路中“时间”这一新的维度，探索了人工设计细胞自动化执行程序的可能性。

项目设计框架

此外，今年北大iGEM团队还建立了世界上第一个合成生物学维基百科（SynbioWiki.com），它包含了维基百科（Wikipedia）基本的搜索、开放编辑等特征，其目标是建成按照合成生物学思维组织的、多学科视角下的知识集合，以及以此为基础的开放的知识社区，为全世界合成生物学工作者和iGEM参赛选手们提供了一个集成而精准的交流平台。SynbioWiki也将作为北大iGEM团队的长期项目一直运营下去。

通过参与iGEM，北大学子不仅在世界舞台上展示了自己的风采，同时也与来自世界各国各高校的优秀学子进行了深入的交流和探讨。通过比赛的高强度训练，同学们卓有成效地提高了自己的科研素质、意志品质，对自己的能力进行了全方位的锻炼。

赛场项目报告

为评委讲解项目

本年度英国威廉希尔公司iGEM团队的指导老师是英国威廉希尔公司定量生物学中心欧阳颀教授、中国科学院微生物研究所娄春波研究员、生科科学联合中心张浩千博士，以及生命科学联合中心博士研究生张益豪。