两年来，机构的iGEM队伍在赛事上一直全力奔赴：从2024年初登赛场便斩获的全球金奖，到如今2025年一跃站上全球亚军的领奖台——这是曾让我们暗自惊叹的巨大突破！这段征途里，藏着实验室不灭的灯光，裹着项目卡壳时的焦虑忐忑，也伴着进展落地时的雀跃欢呼...从线上隔着屏幕的头脑风暴，到线下实验室里反复调试的实验操作、炎热夏季农田里的HP调研、ddl截止前持续完善的wiki页面，再到巴黎答辩的舞台中央...
在数千名iGEMer的注视下，我们完整展示了打磨许久的项目、从容回应评委的每一个专业提问。近一年以来的专注与坚持，从课题设计到项目落地，每一步都凝结成如今最耀眼的成果。我们攥住的不只是亮眼成绩，更亲眼看见彼此从青涩到笃定的巨大蜕变。接下来，就和老师一起，站在2025 iGEM高中组全球亚军小队队员的视角，带你走进这场“不可想象”的突破吧。
我们的项目，从此开始
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八个月前，21位素不相识的高中生因一个共同的目标相聚。经过两个月的密集头脑风暴与海量文献调研，一个聚焦国家重大需求的合成生物学项目——“ UPrize-I ” 破土而出。面对大豆根腐病这一困扰中国农业已久的“顽固疾病”，我们的目标是跳出传统思路，不再仅仅“被动防御”或使用“化学武器”。
我们构想了一种更智慧、更绿色的“活体盾牌”：通过改造对植物无害的细菌，让它们直接驻守在大豆根部，主动识别、精准打击引起根腐病的真菌“元凶”，为大豆构建一道坚固的生物学防线。
一粒大豆的“生存危机”：为何我们必须行动？
大豆，被誉为“田中之肉”，是中国食用油和植物蛋白的主要来源。然而，一个尴尬的现实是：中国消费了全球最多的豆，却严重依赖进口。为了把“油瓶子”牢牢端在自己手里，国家自2019年起大力推动大豆产业振兴。黑龙江，凭借其肥沃的“耕地中的大熊猫”——黑土地，承担了全国近一半的大豆种植重任（见图1）。
但在这片希望之田下，却潜伏着致命的威胁。由于长期连作和过度使用化肥农药，土壤生态失衡，导致大豆根腐病猖獗。这种由镰刀菌（见图2）等引起的土传病害，被称为大豆的“癌症”。
它的破坏力惊人：在黑龙江，严重年份的病害面积超千万亩，可造成数十万吨的减产，部分重灾田块发病率超过50%。这意味着，农民辛勤劳作一年，可能一半的收成都将化为乌有。
这些触目惊心的数字和农民可能面临的损失，深深震撼了我们。我们意识到，“大豆根腐病”不再只是一个抽象的农业术语，而是横亘在国家粮食安全战略与千万豆农生计之间的一道真实而严峻的障碍。它不仅是植物的一种病害，更是影响产业链稳定、制约“油瓶子”安全的关键瓶颈。
面对这个既关乎宏大命题、又触及具体民生的挑战，我们感到了一种迫切的责任感。我们不禁思考：是否能利用我们所学的尖端工具，去解决这个扎根于泥土的“老问题”？能否设计出一种更智能、更绿色、从源头着力的方案，来守护大豆的根系，守护这份沉甸甸的期望？
于是，我们毅然决定，就将“战胜根腐病”这个极具现实意义的课题作为我们探索的起点。我们希望通过自己的努力，将实验室里的微观设计与黑土地上的宏观需求连接起来，用科技的力量，为每一株大豆的生长保驾护航。
这，便是我们与项目故事的开始。
传统“药方”为何失灵？
农民和科学家们一直在与根腐病斗争，但现有方法各有局限：
“养生法”——农业措施（见图3）：
通过轮换作物、改良土壤来预防。此法环保，但如同中医调理，见效慢，一旦病害暴发便束手无策。
图3.“养生法”农业措施
“猛药法”——化学农药（如多菌灵、戊唑醇等）：效果直接迅速，但后患无穷。它容易导致农药残留、土壤污染，更可怕的是，会让真菌产生“抗药性”，药越用越多，效果却越来越差。
“护卫法”——生物菌剂（如枯草芽孢杆菌）：这是绿色农业的方向，通过有益菌来抑制病菌。然而，现有菌剂就像“温和的护卫”，战斗力不强且不稳定，难以应对根腐病这种“凶狠的敌人”。我们迫切需要一款既像化学农药一样高效，又像生物菌剂一样安全的新“武器”。
我们的“细胞级”特攻方案：给细菌装上“精确制导导弹”
我们的核心灵感来源于真菌的“盔甲”——细胞壁。它的主要成分是一种叫几丁质的物质。如果能同时破坏它的“现有盔甲”并阻断“新盔甲”的生产，真菌将不堪一击。于是，我们设计了一个精妙的 “双菌协同、内外夹击” 的战术（见图4）：
“拆墙专家”——几丁质酶工程菌
我们改造细菌，让其变身高效的“几丁质酶”工厂（见图5）。这种酶如同“生物溶解液”，能精准地“拆解”真菌细胞壁的几丁质骨架，让病原菌“解体”而亡。
“断供高手”——β-香树脂醇工程菌
我们改造另一株细菌，让它生产一种植物源信号分子——β-香树脂醇（见图6）。它的作用是“潜入敌后”，专门抑制真菌合成几丁质的关键酶（几丁质合成酶）。这样一来，真菌就无法制造新的细胞壁，生长和感染被彻底“断供”。
双菌联合作战，既能消灭已有的“敌军”（成熟菌丝），又能阻止新的“兵员”产生（孢子萌发和菌丝生长），实现对根腐病的全程高效防控。
图6.β-香树脂醇工程菌
从构想到现实：我们走了多远？
纸上谈兵易，躬身实践难。
在过去的时间里，我们的湿实验、干实验与HP活动紧密结合，将想法一步步变为现实：
智能设计：
我们开发了计算模型，从上千种信号肽中筛选出“最强快递员”，确保我们的“武器”（几丁质酶）能被细菌高效“分泌”出去。
实验验证：
我们成功在实验室里让工程菌生产出有活性的几丁质酶和β-香树脂醇，并证实它们能有效降解几丁质、抑制真菌生长。
安全护航：
我们甚至开发了一套生物安全筛查工具，确保项目中使用的所有元件都安全可靠，杜绝任何潜在风险。
让绿色防控照亮田野
我们的目标，从不是单纯为了在比赛中取得好成绩，也不是和任何一支队伍比较——开始的初心，就是为解决我们真切关注到的大豆根腐病这一现实难题。我们相信，即使是高中生，也能凭借所学，为这片土地的真实需求贡献一份力量。这条路并非坦途。在无数个深夜里，我们曾因实验反复失败而迷茫，因数据不如预期而焦虑，也因前路未知而感到压力重重。
然而，正是那份“想为大豆做点什么”的迫切愿望，支撑着我们一次次调整方案、重新再来。直到站在答辩现场，看到老师们认真聆听、频频点头；直到团队名字出现在决赛入围名单中；直到我们有机会站在世界的舞台上，向来自全球的高中生、研究生队伍展示这份源于中国黑土地的解决方案，并获得真诚的欣赏与交流——那一刻，所有曾经的迷茫与汗水，都化为了更加坚定的信念。
我们越来越清楚地意识到：
最初那个看似稚嫩的选择，正指引着我们走向一条有意义的路。
我们所付出的每一分努力，
都在真实地靠近那个理想。
从21个高中生的奇思妙想，
到一份关乎国家粮食安全的未来方案，
我们正用合成生物学的力量，
守护每一株大豆的根脉，守护中国碗里的中国粮。这条路很长，而我们，已经坚定地出发。
五段队员心声：我们的不可想象之旅
项目队长：每当看到wiki上那张“双菌协同”的机制图，我都还是会为之一紧。过去一年，最大的挑战不是实验本身，而是在无数个卡壳的深夜，如何把21个不同背景的大脑拧成一股绳，让大家相信我们“用细菌打真菌”的奇想能成真。调研数据后，我们所有人盯着那超过50%的病害发生率，沉默了。那一刻，“为大豆做点事”从一个课题变成了我们必须扛起的责任。
巴黎决赛夜，当“Global Runner-up”出现在大屏幕上，我看到的不是奖杯，而是黑土地上可能焕发的新生。选择iGEM，是我做过最热血的决定之一，因为我们不仅证明了技术，更证明了少年肩头也能担起家国分量。
“湿队”队员：现在闻到LB培养基的味道都觉得亲切。我这个“拆墙专家”和“断供高手”的“饲养员”，大部分时间都在和胶块、质粒和摇床打交道。最煎熬的是几丁质酶活性验证那段时间，数据总是微弱到让人沮丧。我们几乎把信号肽库和启动子组合试了个遍，当最后一次实验，看到真老师斑被我们的工程菌清晰抑制的那一刻，全组的尖叫差点掀翻房顶。
iGEM告诉我，科研没有“灵光一现”，只有把“不可能”重复一千次，直到它为你让路。
美工与Wiki队员：如何让“尖孢镰刀菌”、“β-香树脂醇”这些晦涩的词，变成人人能看懂的故事，这是我们美工和Wiki组的终极课题。为了那张核心机制图，我们啃完了十几篇文献，就为了画准真菌细胞壁的结构。配色方案改了好多版，只为了在学术严谨和视觉冲击间找到平衡。
Wiki冻结前72小时，我们全球各地的队员隔着时差同步协作，我这边刚上传图片，那边的文案组就立刻更新描述。当最终页面以完美的姿态呈现时，我无比自豪：我们搭建的绝不仅是一个网站！
HP队员：我的iGEM记忆，始于实验室，却深植于泥土。夏天我们跑到上海农村的田埂上，听农民讲着无奈，那比任何数据都震撼。回来后，我们设计手册、做校园路演，把“双菌战神”的故事讲给更多人听。最难忘的是联系农业专家，一封封邮件石沉大海后终于得到回复，对方说：“你们高中生能关注这个，太好了。”那一刻，我真切感到我们在做一件“有用”的事。iGEM不是象牙塔，它教会我，真正的创新，脚上必须沾着泥土，心里必须装着人间。
建模与干实验队员：在队友眼里，我可能是个整天对着电脑、满嘴“算法”“模型”的“局外人”。但正是我们干的活，为整个项目装上了“导航”。从海量数据中筛选那个最优的信号肽，预测蛋白分泌效率，模拟双菌配比……当湿实验的队友按照我们的模型成功突破瓶颈时，那种“虚拟照进现实”的成就感无与伦比。
iGEM完美融合了生物的“湿”与计算的“干”，让我明白，未来的生命科学，就是一场理性与灵感共同交织的无限领域。
