聚焦綠色發(fā)展，南工大iGEM戰(zhàn)隊在全球賽事中摘獲雙金
來源： 紫牛新聞
2025-11-16 20:00:00
近日，2025年國際基因工程機器大賽（iGEM）在法國巴黎落下帷幕。記者從南京工業(yè)大學獲悉，該校NJTech-China、NJTECH-CHINA-A兩支隊伍聚焦友好環(huán)境、綠色發(fā)展，在與全球400余支高校代表隊的角逐中表現(xiàn)優(yōu)異，分別斬獲全球金獎，在世界競技舞臺彰顯了聚力創(chuàng)新的實力和團結協(xié)作的風采。
“智能細胞工廠”實現(xiàn)“一菌雙產(chǎn)”
聚酰胺54即PA54（俗稱“尼龍54”）作為聚酰胺家族的新成員，是家族里的“環(huán)保優(yōu)等生”，然而其原料須由“生物基尸胺”和“生物基琥珀酸”兩種菌種生物合成，不僅流程復雜，需使用大量酸堿中和劑，還會產(chǎn)生廢鹽、二氧化碳等廢棄物。南京工業(yè)大學生物與制藥工程學院陳可泉教授團隊指導的NJTech-China團隊，通過合成生物學技術，解決了這一問題，在2025年iGEM競賽中斬獲全球金獎、最佳提升元件獎，并獲得最佳生物制造項目提名。
指導老師馮嬌副教授介紹，以前制造聚酰胺54得請“兩個不同的微生物團隊”干活，一個團隊專門造尸胺，另一個專門造琥珀酸?！熬拖褡鲲垼萌廚房蒸饅頭，再去B廚房燉排骨，流程長且復雜，且兩者工作時還會浪費資源，產(chǎn)生沒用的廢棄物?！敝笇Ю蠋熢S晟副教授形象地補充道：“我們是把以前兩個各自生產(chǎn)、浪費嚴重的作坊，變成了一個高效、自給自足，還能‘內部消化垃圾’的‘全能一體廚房’?！?/p>
團隊隊長朱楚寧同學介紹，NJTech-China團隊是一支典型的跨學科隊伍，師生來自生工、計算機、機械、藝術等學院。項目中，他們構建了“干實驗”與“濕實驗”雙軌并行的研發(fā)策略，形成“設計-構建-驗證-優(yōu)化”的閉環(huán)，極大提升了研發(fā)的精準性與效率。
“為了打造智能細胞工廠，我們選用大腸桿菌NT1003作為‘底盤細胞’，通過合成生物學手段，對其進行了精巧的設計改造?！睗駥嶒灲M（實驗室里驗證）組長鹿晨曦同學介紹說，在老師們的指導下，他們?yōu)榫臧惭b了“基因開關”，改造了關鍵酶、調控了輔因子，精準控制實現(xiàn)了“一菌雙產(chǎn)”。
“一菌雙產(chǎn)”破解傳統(tǒng)工藝環(huán)保痛點。團隊成功構建的利用葡萄糖同步生成尸胺與琥珀酸（聚酰胺54兩種關鍵前體）的“智能細胞工廠”，不僅簡化了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程，更實現(xiàn)了生產(chǎn)過程中的酸堿自中和與原位二氧化碳固定，顯著減少了中和劑使用量和廢鹽排放，真正實現(xiàn)了綠色、低碳制造。
新型抗菌敷料守護寵物健康
隨著寵物飼養(yǎng)量持續(xù)增長，狗癬、貓癬等皮膚細菌感染已成為臨床常見問題，目前通常采取抗生素療法。但抗生素的過度使用會導致耐藥菌株頻現(xiàn)，治療效果下降，形成“用藥-耐藥-再用藥”的惡性循環(huán)。南京工業(yè)大學食品與輕工學院江凌教授團隊指導的NJTECH-CHINA-A團隊，為解決寵物臨床抗生素耐藥性這一難題提供了新方案。
“就像超級細菌的出現(xiàn)一樣，寵物細菌對抗生素也在不斷‘升級防御’?！苯杞忉?，他們團隊利用合成生物學技術，通過“新型抗菌肽挖掘-經(jīng)典抗菌肽優(yōu)化-高效表達體系構建-功能性敷料整合”的全鏈條研究，設計實現(xiàn)寵物皮膚細菌感染的安全、高效治療的寵物抗菌敷料，解決傳統(tǒng)抗生素耐藥性強、抗菌產(chǎn)品成本較高等行業(yè)痛點。
“抗菌肽作用于細菌細胞膜，破壞細胞膜，進而使細菌裂解死亡?！眻F隊指導教師孫楊介紹說，團隊采用的“抗菌肽”是生物體內的小分子肽，與傳統(tǒng)抗生素作用機制不同，其可以通過物理方式破壞細菌細胞膜結構，使其糖、蛋白質等內溶物外泄而導致死亡。“這好比精準打擊，直接擊穿細菌的‘城墻’，而細菌難以通過變異來應對這種物理性攻擊，從而有效規(guī)避耐藥性問題?！?/p>
據(jù)介紹，這支團隊特別“混搭”，涵括了從食品、生工到計算機、機械等學院的師生，有人負責搞技術、有人負責做實驗、有人負責對接需求，硬是把“實驗室里的想法”變成了能幫助寵物的實用方案。
擔任人類實踐組（從生活中來到生活中去）組長的楊亦檸同學介紹，光有抗菌肽還不夠，得方便寵物主人使用。團隊又把抗菌肽負載于特殊水凝膠基質中，制成類似創(chuàng)可貼的敷料。“這種材料既能持續(xù)釋放藥物，又具備良好的生物相容性和機械強度，能夠較好地適應寵物皮膚，比傳統(tǒng)藥膏方便多了?！?/p>
記者了解到，iGEM是合成生物學領域的頂級國際賽事，已覆蓋全球60余個國家。賽事以“用標準化生物元件設計人工生物系統(tǒng)”為核心，鼓勵跨學科協(xié)作，結合生物實驗、建模、設計等能力，解決環(huán)境、醫(yī)療、制造等現(xiàn)實問題，每年都受到《科學》《自然》等頂級學術期刊的密切關注。
通訊員 楊芳
揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子