济南白癜风医院 https://m.39.net/pf/a_9269937.html全球气候逐渐变暖，海洋生态环境恶化，珊瑚会在气温上升过程中发生白化的应激反应，进而死去。该如何挽救海里五彩斑斓的珊瑚礁，避免更大的海洋生物圈灾难？有这样几位广州高中生，从和珊瑚有着共生关系的虫黄藻着手，在其他植物里找到关键基因，并成功完成体外表达，在探究缓解珊瑚白化的道路上，提供合成生物学方面的理论基础。近日，在美国波士顿举办的年国际遗传工程机器大赛（下称iGEM大赛）传来喜讯，继年iGEM大赛广州中学生联队获奖之后，由广州市第六中学、广州市第二中学等八位中学学生组成的广州中学生联队，以提高虫黄藻超氧化物歧化酶活性预防珊瑚白化这一科研课题，再度斩获全球中学组团体铜奖。（iGEM参赛现场广州中学生联队合照）记者了解到，年iGEM大赛有来自世界各地的支队伍超过人参赛，其中中学组队伍74支。该比赛每年举办一届，由美国麻省理工学院年创办，年发展成为国际赛事，是全球合成生物学领域最高级别的国际性学术竞赛，原仅为国际大学生的学术竞赛，年起增设了中学组通道。“珊瑚和虫黄藻是共生关系。虫黄藻为珊瑚提供食物之余，还通过光合作用使珊瑚礁呈现绚丽的色彩。”来自广州市第六中学的钟铭希是这支广州中学生联队的队长，她告诉记者，由于气候变暖的缘故，海水温度不断上升，使得珊瑚和虫黄藻的共生关系岌岌可危，大量珊瑚因为缺少虫黄藻提供的能量逐渐“饿死”，从而导致珊瑚发生白化。该如何保证珊瑚和虫黄藻的共生关系不会遭到破坏？“珊瑚之所以会和虫黄藻解除共生关系，是因为随着海水温度的升高，虫黄藻会产生过量的过氧化物，对珊瑚造成损害。因此，珊瑚就会将虫黄藻主动驱逐出去。”钟铭希称，简要来说，他们队伍要做的，就是在另一种植物里，找到一段负责消除过氧化物的基因：“这段基因表现出来的酶活性更好，如果能将其和虫黄藻成功合成，就能证明这个办法是可行的。”（联队同学给日本东京大学选手讲解课题）确定了课题，联队的八位成员们从今年三月份起，就开始着手阅读查找大量的中外文相关研究文献。而在另一方面，同学们还要兼顾平时的学业。谈起这大半年来“两头作战”的日子，联队成员们都感叹压力还是蛮大的。队伍里的一位成员刘柯琴，来自广东韶关实验学校，刚刚升上高一年级。她告诉记者，那段时光里，每周一到五在学校上课，在备战中考的氛围下，周末还要坐高铁赶到广州来准备课题和社会实践：“几乎是一上高铁就睡觉，书包里装的全是书，没有出门玩过，感觉对自己的个人能力是很大的锻炼。”熬过了资料搜集阶段，对于研究课题联队成员们建立了一定的知识储备，从7月份起，同学们就正式进入到了实验室。但下一个更大的挑战已经在等着他们。实验遇瓶颈，鏖战到凌晨由于在合成生物学领域，有关珊瑚的课题很少，前人打下的基础比较薄弱，广州中学生联队的实验进展在前期非常缓慢，同学们甚至一度萌生过更换课题的念头。联队的指导老师苗老师告诉记者，在实验的过程中，最大的困难在于，包含关键基因的蛋白一直表达不出来：“蛋白表达不出来，后续的实验就没法做下去，相当于一直停滞着。但是iGEM主办方对于实验的数据上传，有严格的时间规定，一旦过了时间，网站就会关闭，时间还是挺紧张的当时。”（联队同学在比赛现场讲解）尽管实验时间有限，广州中学生联队没有丝毫放松科研要求。“我给他们上课的内容，都是大学的专业课知识。包括进实验室以后，他们接触的蛋白电泳仪、PCR仪、高效液相色谱仪等仪器，在平时中学校园里不可能看到，所以在实验前期有些手忙脚乱很正常。”苗老师称，在实验过程中，一直都是按照研究生的教育模式来对联队进行指导，重点在于培养他们的自主学习能力，“他们之前没有思想准备，觉得做实验顺风顺水很正常。”前人留下的基础相对薄弱，从事的是这样具有探索性的实验，按苗老师的话说，“最后结果是什么样谁也不知道”，对于这群广州中学生而言，难度可想而知。“我们整个暑假基本每天都是泡在实验室里过的。每天就是早上过去，一直到晚上离开，还要将实验室复原，打扫干净。所以有时太晚，都是坐夜半公交回家。”钟铭希说，在实验室验证队伍提出来的猜想，过程很枯燥漫长，但自己内心的热情始终很旺盛，“我自己试过最晚十二点多才离开实验室，尽管很累，但感觉很充实，体验到做科研的快乐！”在同学们日夜奋战下，在今年十月，赶在组委会规定时间前，联队成功完成这段含有关键基因的蛋白体外表达，随之而来的任务依然繁重。导入实验数据进行数学建模，对队伍和研究课题进行线上网站搭建到凌晨两点，美工设计绘制线下海报…联队八位同学们充分发挥自己在不同领域的特长，分工合作，终于在十月底，如愿站在波士顿的赛场上。（比赛展示汇报环节联队同学讲解实验原理）领悟科学家精神：更加坚定对科研的热爱谈及此次赛果，钟铭希说，大家原本都期望能拿银奖，都有些失落。但她认为，现在回过头看看，能够在赛场上认识这么多其他地区的参赛选手，看到别人的研究课题，这段经历最宝贵：“第一次熬夜做实验，第一次组建一个队伍分配、调控每个人的任务，包括在国外参赛的许多小细节，是我最大的收获。和这次交流学习的机会比起来，拿什么奖无足轻重。”比赛结束了，广州中学生联队为这次比赛搭建的研究课题网站，会继续向全世界开放，实验的一手数据和成果则会移交给中科院南海继续研究。“这也是比赛的初衷，体现一种开放共享的科学家精神。”钟铭希说，经过这次比赛，队伍里的每个小伙伴更加坚定了对于科研的热爱，也更加明晰未来继续深造的学科方向，体会到“科学无国界”这句话的含义。广州日报全媒体文字记者吴阳煜（图由受访者提供）广州日报全媒体编辑林传凌
