通讯员 黄鹏 朱旖凡 科技日报记者 李丽云
发挥合成生物学专业优势，研制一种新型排雷装置，可远程辅助战士排雷扫雷，最大限度保障战士们的人身安全。12月3日，记者从东北林业大学获悉，东北林业大学BOLD科研团队生物排雷工兵项目在11月23日摘得国际遗传工程机器设计大赛（iGEM）金奖，而这是东北林业大学iGEM参赛队伍连续第四年获得这项专业领域的国际大赛金奖。
iGEM竞赛是合成生物学领域的国际顶级学术性竞赛，最早由美国麻省理工学院于2003年发起，是一项以合成生物学为核心，综合生命科学、数学、工程学、信息科学、艺术设计等多个学科的国际大赛。iGEM鼓励世界各地的优秀学生不断创新，通过合成生物学手段解决社会关注和科技前沿问题；同时致力于创造一个国际性的合成生物学社群，为未来的领域精英提供交流和展示平台。很多世界一流大学将这项赛事作为教学改革的重要引擎。
东北林业大学参赛项目是Bio-optical landmine detection（生物排雷工兵），该项目综合多领域专业知识，设计了一种全新的地雷辅助探测装置，装置带有能够响应地雷标志物DNT，2,4-二硝基甲苯的生物传感器，综合利用合成生物学理论、3D打印技术和物联网技术，辅助战士开展地雷探测。
“这项研究的初衷，就是为了给战士们提供一项安全保障！”团队队长李清华介绍说。一次观看新闻的经历，不经意触动了李清华的神经。“当时，我在新闻里看到赴黎巴嫩维和士兵，需要冒着极大的危险开展扫雷排雷任务，看完之后心情久久不能平静。不管是革命年代，还是建设时期，还是改革开放的新时期，战士们一直守卫在祖国和人民面前，为和平事业保驾护航。那么，当战士们的生命安全受到威胁，谁有来为战士们提供保障呢？”
思来想去，李清华决定发挥自己的生物学专业优势，研制一种新型排雷装置，能远程辅助战士排雷扫雷，这样就能最大限度地保障战士们的人身安全。这一想法得到科研团队指导教师王鹏超和团队队员的一致响应，大家决定以此为突破点，开展项目研究，并通过参加iGEM大赛来检验项目可行性。
“科学研究不应也不能在象牙塔内做曲高和寡、没有实际意义的创新创造，应该助力国计民生，做一些对祖国发展、社会进步有意义的事情，这是我们青年大学生的责任和义务。”李清华说。
在王鹏超指导和帮助下，李清华组建了跨生物学、化学、数学、计算机科学、统计学等多学科的科研团队，经过十个月的努力，查阅了海量的国内外学界最新研究成果，开展了无数次科研组会和夜以继日地科学实验，做实验最紧迫的时候，队员们买了行军床放在实验室，通宵实验累极了，才会在行军床上躺一躺。功夫不负有心人，队员们拿到了理想的实验数据，制作出辅助排雷装置，无意间达成一项国际领先研究。
队员张北方指着设计出的装置给记者演示说：“假设这是地雷，它会释放出DNT，2,4-二硝基甲苯等化学物质，这些化学物质透过土壤飘到近地空气中。这是我们的排雷装置，把装置投放到雷区，DNT小分子就会通过风扇收集到装置中。装置中有像果冻样的凝胶，凝胶中的生物菌遇到DNT分子后，就会发光，光传感器感受到之后，会发出信号，信号接收设备对信号进行数据处理和概率分析，探雷的过程就完成了。”
“这个果冻样凝胶可不一般。想要基因在菌里表达，需要一个开关，也就是启动子，我们通过随机突变和半理性突变来优化这个启动子，使基因表达量提高，便于更好地监测。为实现这个目的，我们进行了大量的研究和实验，把基因启动阈值降低到国际上文献可查的最小阈值的千分之一，这是世界上该领域相当靠前的一项突破。”李清华骄傲地说。
凭借着极具创新的多学科交叉研究、稳定可靠的实验论证、深远的现实意义和影响，东林这一项目一举征服了各国评委，毫无悬念地拿下大赛金奖。“拿下大奖并不意味着这项工作的结束，我们在期盼着这项研究早日投入生产，为战士们构建安全防火墙。”李清华说。
据介绍，东北林业大学多年来注重学生创新能力培养，着力培养跨学科、创新型，综合能力强、具有领导力的未来科技领军人才，这已经是东林连续4年摘得iGEM金奖。
（文中图片由受访者提供）
