深度观察 | 在港科大（广州），这15位本科生是这样拿到全球金奖的……
在前不久落幕的2024国际基因工程机器大赛（International Genetically Engineered Machine Competition, 简称iGEM）上，香港科技大学（广州）15名首届本科生自发组成的Coral Cola团队，凭借出色的项目表现，斩获金牌（Gold Medal），并获最佳新基础部件（Best New Basic Part）提名奖，创造了港科大（广州）代表队在该项赛事取得荣誉的开端。对于一群大二在读的本科生而言，这样的成绩更是意义非凡。
刘博文、刘奕麟、阮建豪三位同学对Coral Cola团队成员进行了深入访谈，星辰大海的征途上，最初的期冀、团队的力量、知识的渴望、理想的光芒……在他们娓娓道来的讲述中，逐渐被回忆捞起……
十五位大一新生要参加全球最大的合成生物学竞赛！
2024年2月-3月
可能很多人会奇怪，有这么一群专业是大数据、人工智能、智能制造的同学，会参加iGEM——全球最大的合成生物学竞赛。但在香港科技大学（广州），我觉得这挺正常。
因为即使我们的专业不是生物，但在学校融合学科的教学体系之下，大家仍然可以在大一就选到普通生物学课程，遇到林桥津Julie教授，听她提起iGEM比赛，并以一位10年前参赛选手的“过来人”身份，鼓励我们勇敢报名参赛。
因为学校会给我们足足三个月的暑假，但并不是让我们放飞，而是安排了本科生科研项目、PLACE国际夏令营、各种出国交流学习的机会……这三个月不被上课和考试支配的时光，足以让我们放开手脚，探索未知领域。
因为我们发现身边有着海量资源：只要我们开口，甚至无需我们开口，身边的每一位老师、学长学姐，都会热情地伸出援手，不少研究生和博士生愿意提供生物实验和建模层面的帮助。
因为所有这些原因，iGEM团队也从最初的普通生物学课程里的5、6人，逐渐扩充到10多人，又在老师们的建议下通过广发“英雄帖”，最终在2024年3月凑齐了15人的“Coral Cola”代表队，我们这群“生物小白”，向着巴黎出发了！
@徐画
我应该是组建iGEM队伍的最早发起者之一。没有太复杂的初衷，开始只是想做一个有趣的实验项目，完全没有想到后续会有这么复杂的事情。先是和林桥津老师联系，听她分享她自己的iGEM经历，最后决定一定要把这个事情做下去。后面就是招募队员、联系实验室、确定实验室准入资格、努力让大家对iGEM有了解的同时推进项目进度……
@刘丹晨
当时下了生物课，徐画来问我：“你对和我一起参加一个合成生物学竞赛有兴趣吗？”我想了想，做出了肯定的答复。开了几次组会，了解到这个比赛有如此巨大的workload之后，我想真正打动我的是为珊瑚做点贡献的主题吧。
@李嘉琪
加入iGEM是一件十分偶然的事情。根据校历，港科广本科生有3个月的暑假，我一直在思考如何才不荒废这个暑假，而这个时候，我的一位选了基础生物学课程的同学告诉我，Ta们在组iGEM团队，问我要不要加入Ta们，并强调暑假一定会很忙，要做好心理准备。我当时的第一反应是：iGEM是什么？在稍微了解后我发现，iGEM是一个聚焦于合成生物学的比赛，不过队伍里不止有设计生物电路、做实验的与生物强相关的人员，还要有进行建模、网页设计、人类实践等的队员，我高中就对生物学比较感兴趣，抱着想多多了解现在的生物学前沿在研究一些什么、在用什么样的工具等想法，我迅速地表示也想加入的意愿！
从夜光蚊子到珊瑚白化我们学会了“提出真问题，解决真问题”
2024年3月-4月
团队组建完成后，从3月到4月的接近一个半月里，每周四的晚上就是我们雷打不动的组会时间。从晚上七点开始，一直到整栋楼都熄灯，只有我们会议室的灯一直在亮着……那段时间，队员们前后提出了20多个构想，从用带有荧光功能的细菌培养“夜光蚊子”“夜光蟑螂”进行蚊虫防治，到设计模拟计算机运算的遗传生物电路，再到发明一种更加环境友好的洗发水……似乎正因为我们是“生物小白”，所以才一直有无穷的想象力。
这么多构想，究竟选哪一个作为参赛项目？关键转折发生在一次组会上，有同学分享了他亲眼目睹珊瑚白化的经历，这引发了团队对海洋生态保护的深入思考。“我们就在南沙，紧邻大海，为什么不做些实际的事情？”这个提议得到了普遍认同。最终经过多轮投票，我们确定了将“珊瑚白化”作为本次参赛的研究课题。
但事情并非一帆风顺。起初，我们天真地认为可以直接在虫黄藻中转入某些特定的酶来解决问题。带着这个初步构想，我们去找了香港科技大学海洋科学领域的著名科学家钱培元教授讨论。钱教授直言不讳地指出了方案的局限性。这次交谈虽然让我们备受打击，但也促使我们开始更深入的文献研究。
就在项目陷入困境，我们一度接近放弃时，令人意外的转机出现了。在连续数周查阅文献后，我们发现了一个创新的切入点：浑浊海域珊瑚白化发生率较低，我们尝试在珊瑚-虫黄藻的共生微环境中模拟浑浊海域的生态条件，使用“遮光”方案保护珊瑚。这个灵感来源于我们对珊瑚生态系统的深入理解，而不是简单地试图消除细胞内的有害物质。
整个构思过程中，林桥津老师一直保持着适度的引导角色。当我们在文献查阅中遇到困难时，她教会了我们如何高效阅读论文：“先看标题、作者，再看摘要、目录、图片，最后才是详细内容。”这些建议极大地提高了我们的学习效率。
尽管我们是非生物专业的学生，但正是这种跨学科的视角让我们能够用全新的方式思考问题。大家都在努力克服专业知识的不足，主动寻找相关学科老师的帮助，邀请他们来队内讲座和分享关于项目的看法。
自己提出问题，再通过自己努力解决问题，我们的参赛项目终于逐渐步入正轨。
@林桥津教授
所有参赛队员都是大一下学期加入队伍的，除了少数队员高中阶段参加过生物奥赛或者选修过春季开设的《普通生物学》课程外，大部分队员的生物学知识停留在高中课本阶段，确实面临着专业知识技能欠缺的问题。一开始我和其他老师也有过这样的担心，一度建议同学们推迟一年正式参赛。但“初生牛犊不怕虎”，同学们怀着对比赛的极大热情，用实际行动克服困难，也给了我满满的信心。队员们主动邀请不同学域的老师和学长学姐们开设研讨会和工作坊，为同学们讲授专业知识、分享实验技能。
在项目开展过程中，我更多地是以“聆听者”而非“主讲人”的身份出现。队员们展现出了极高的自主学习热情，他们通过查阅科学文献、浏览社交媒体、利用AI工具等多种途径，主动获取项目所需的理论知识和方法技能。此外，他们还通过队员间相互答疑解惑、求助学长学姐、咨询校内外专家以及实地走访渔民和水族馆工作人员等方式获取信息。当团队遇到难题时，我会向团队分享过往经验和办法技巧，同时鼓励大家勇于探索新方法。实践证明，同学们的奇思妙想往往能带来更多惊喜的突破，有时甚至比我所熟知的方法更胜一筹。
@李嘉琪
确定选题这段时间是我觉得参加iGEM最艰难的时期（对我来说），每周要在上课的间隙看特别多的往届队伍的wiki和查阅文献，还要整理自己的思路，试图提出一种有实际意义、有趣而且较为可行的方案，这对于我这种以前从未仔细看过论文的人来说真的很难。
幸好林桥津老师专门分享了怎么看文献的诀窍，让我能高效地找到相关专题的高质量论文。
除了知识方面，生物专业英语也是一个难关，我做了一个专门针对iGEM英语的备忘录，看到曾经见过的词汇就进去查找并记忆，慢慢地也就记住了挺多基础的生物词汇。总之，在面对挑战时，能逐渐进步，战胜挑战，还是挺有成就感的。
@徐画
如果让我用一个词描述brainstorming的那几个星期，我会选择"累"。作为普通的组员，每周要研究项目，查阅文献，整理资料；作为队长，要提前对几乎所有方向的项目可能性有大致了解，合理分配调研任务，同时利用自己的生物学知识对大家提出的想法做出回应。次数多（大概持续了三四个星期）、耗时长（每一次组会的时间在3个小时左右，最长的一次达到了接近5个小时）、体力消耗大是我对这个阶段的感觉。而最终确定珊瑚白化的课题后，又是在研究受阻，一度打算放弃的时候突然“柳暗花明”，找到了“遮光”这个曲线救国的方案。整个过程异常惊心动魄，无数次感觉设计没有可行性，最后意外找到的思路反而成为了整个项目有趣的地方。
@梁子谕
当项目在构思时，所有人都激动不已。当时是学期的中间，所以我们决定每周召开一次组会来集体讨论选题。每个周四的晚上都令人期待，大家提出过很多有创意的想法，有的具有地域特色，有的贴近实际生活，有的妙趣横生却又非常现实。进入最终决定环节的十几个方案每一个都让人难以舍弃，需要一轮一轮的投票来不断缩小范围。最终决定以防治珊瑚白化为主要方向时，所有人都沉重地松了口气。这个方案在现在看来未必最完美，但综合考虑学校的学科领域，我们能获取到的支持，还有环境保护本身的意义，这已经是很好的选择。
项目式分工协作像初创公司一样去准备比赛！
2024年3月-9月
为了提升团队的工作效率，更方便地统筹项目的进度，我们自发地开始使用teams、飞书等工具，进行统一的管理（如实验记录、资料共享、上工打卡、任务安排等等）。在团队中，我们需要自发地组织和管理，需要规划项目进度；需要设计各种社会实践、教育活动；需要主动去获取一切资源和信息，争取对外交流和合作的机会；需要自己管理实验、教育、实践活动等等方面的支出……有朋友戏称我们“成立了一家初创公司”，但回想起来，也正是这种“创业精神”，让我们充分体会到了港科大和港科大（广州）“凡事皆可为”的精神内涵。
iGEM更像是一种项目制的马拉松式竞赛，需要交叉综合的各科知识，人类实践、建模、网页设计、展示报告，和实验室一起结合才构成了一个完整的项目，所以我们最终分了6个专业小组，包括了湿实验组、干实验组、Human Practices（HP，人类社会实践）组、科普教育组、wiki（网页）组和新媒体组，每个组有1-2名组长，负责小组内的沟通协调和任务分配，确保小组工作能够高效完成。大部分组员又都参与了不止一个小组的任务。
湿实验组
在湿实验组，我们从生物实验小白，到在学长学姐的指导和老师的帮助下，渐渐熟悉了实验的各种流程。但是在这个过程中，我们不仅仅局限在重复一些基本的、有固定流程的实验操作，更根据我们的项目，自发地创造一些“新”的东西。
在我们的项目中，一个核心的目标是培养与珊瑚共生的虫黄藻。然而，我们组内并没有老师或者学生有培养虫黄藻的经验，而我们采购虫黄藻的公司也没有提供其售卖虫黄藻的分类信息和具体培养方案，于是我们养藻组的同学通过自主的文献检索，加上不断的试错和尝试，多次改进培养虫黄藻的方法，最终形成了一份完整的虫黄藻养殖流程，培养出了一批批生命力旺盛的虫黄藻。在此期间，还自己通过虫黄藻基因序列的检测以及对其生理状态的观察，确定了虫黄藻的分类地位。
为了实现虫黄藻与大肠杆菌的“共培养”，由于并没有现成的符合要求的实验器材，我们需要自己“设计”一个。在养殖器材迭代的过程中，需要利用现有的试管等实验耗材，将其有机地组装起来。在此期间，我们还利用学校的资源，3D打印了一批设备的组件。
我们了解了所使用的热感受器的原理之后，利用工具和理论知识，自己设计了一大批拥有不同热阈值的热感受器的相应基因序列；除此之外，到项目的后期，我们需要测试两组不同的光感受器的特性，在老师的帮助下，我们自己设计了一套实验的流程，最终成功得到了这个表达体系的特性。
总之，我们在充分利用学校资源的同时，发挥自己的主观能动性，在实践的过程中不断地创新。
干实验组
我们做了一个关于珊瑚的大语言模型，并将它命名为“Coral Genie”，但说起这背后的经历真是一波三折。起先我们想通过fine-tune的方法收集珊瑚小知识的数据集，生成一个新的大语言模型，无奈因为数据量太小而失败了。印象中在组会上展示这一阶段性成果时，问它“徐画（队长）是什么？”它会回复你徐画是一种珊瑚礁。这个笑话倒是成为了大家枯燥工作生活中的一味调剂。
在经历过许多的打击后，指导我们的学生顾问（advisor）曾星辰学长建议我们用llamaindex的方法重新做一个新的大语言模型。于是我们从学校的电子图书馆里下载了阅读量高的coral journal作为新的数据集，用新的方法一番调试后生成了现在的Coral Genie，属于我们的珊瑚大语言模型！
Wiki组
国庆节临近的时候，同学们大都准备回家或出游，但是我们要向iGEM发出最重要的冲击——将我们7个月不断努力的成果有机地整合，将它上传到wiki上。
为了能够以最好的方式把我们的内容呈现到网页上，从国庆节假期一开始，我们除了睡觉和吃饭就一直待在工位，一直到最后一刻wiki freeze。临近wiki freeze的时候，我们还有大量的重要内容没有上传和修改完成，但是当时大家没有人有时间抱怨和着急，而是积极地想办法，冷静地处理问题。好在我们最后还是成功地保证了wiki的完整性，虽然有一些不完美之处，但也算是比较完整地记录下了我们这一段的旅程。
科普教育组
我们的教育小组，可以说是从零开始，因为我们并没有一开始就限定赛道，只是脚踏实地地参与教育活动，在活动中寻求创新。慢慢地，我们找到了许多志同道合的伙伴，从贵州支教的海洋奥秘小组，到PLACE夏令营的群策群力，再到秋季学期各学校的实地活动。
在iGEM的语境下，教育的重点在于对iGEM比赛的宣传和对合成生物学技术的普及。我们积极与书院合作，利用书院笃学助飞工作室平台，推出许多创新的科普课程。在这个过程中，我们还去到贵州支教，亲自实践、观察、记录课程效果，基于贵州支教的经验，我们继续招募了新同学分别去了大湾区多所中小学，进行科普课堂的横向展开。
人类实践组
Human Practices(HP)，也就是人类实践，是iGEM项目中不可缺少的一部分，它紧密地让每个iGEM项目和世界进行充分的互动，从外界收获建议和反馈来改进项目设计，再帮助项目成果更好地落地、对世界产生有利影响。
在今年的项目中，围绕珊瑚、珊瑚保护的相关方做了大量的沟通交流：我们和做珊瑚、虫黄藻研究的研究者们进行学术探讨，去探索我们设计的可行性和优化方案；我们和广西涠洲岛的渔民畅聊，收获了他们对珊瑚的美好印象和他们最底层的海洋保护需求；我们向珊瑚养殖市场中的各种养殖者、商业人士进行咨询，创新性发掘了我们项目成果可能存在的潜在应用方向和商业价值；我们和珊瑚保护的政府部门官员进行充分交流，了解我们项目相比于传统项目最大的优势，探索我们项目成果落地需要满足的安全要求和合规申请……
在这几个月的过程中，我们请教社会枢纽的老师们，充分做好活动策划和访谈准备，尽全力去做好每一次交流和沟通，争取为项目迭代收获更加丰富的信息，同时向外界传达我们的想法，传播我们的项目。
@赖斯
说到实验室时光，就不得不提，我把我人生中的第一次和第二次通宵，都贡献给了iGEM，特别是light sensor的characterization实验。我现在还能想起来那种任务完成后极其疲惫，但是却十分满足的感觉，回去一补觉就补到大下午。最后light sensor也不负众望，为我们成功拿下了Best New Basic Part的提名奖。作为HP的组长，我带领着HP小队前往广西进行了访谈、调研工作，亲眼见证了触目惊心的珊瑚白化、进行了实地水文调查、调研并拓展了我们项目应用的未来应用。在这个过程中，我要特别感谢龙泰教育的张治干老师，为我们介绍广西当地的珊瑚情况，不辞辛劳地帮助我们进行各方的联络，大大帮助了我们广西之行的成果产出。
闪耀巴黎，港科大（广州）“Coral Cola”代表队来了！
2024年10月
10月20日，我们前往南沙客运港乘船前往香港机场。在香港机场，仍然在紧锣密鼓的备赛最终的总决赛路演。
10月21日， Coral Cola落地戴高乐机场，并且在酒店确定接下来几天内参赛的相关安排，确定值班方式以及工作任务。
10月22日，大家集合出发，第一次来到了iGEM的场馆，领到场馆通行证。
10月23日，参加场馆的开幕式，我们派出代表拿着校旗绕着场地跑了一圈。我们也第一次看到了最终展览中属于香港科技大学（广州）的摊位。当天中午，我们的摊位开张，与场地中来自不同学校的同学进行了项目交流，我们赠送和分发了我们自己制作的纪念品。
当天下午，全员齐聚酒店进行第二天路演的彩排，最终的决赛包括5分钟的路演和20分钟的Q&A环节。
为了应对Q&A环节，所有小组分别预设问题，并且自行准备答案。大家一起奋战到凌晨两点半。
10月24日，我们出发前往场馆参加最终考核！最终负责路演的同学徐画、赖斯、申洲安顺利地完成任务。其中Q&A环节，徐画，赖斯和刘丹晨同学也完美回答了评委们的提问。
10月25日，我们在iGEM Community中分享了我们是如何把大语言模型（Large Language Model, LLM）和Education活动结合在一起的。在守摊活动中，我们也积极和香港科技大学、清华大学、浙江大学、麦吉尔大学、早稻田大学、东京科技大学、纽约大学（阿布扎比）、北京师范大学（珠海）等国内外知名大学进行深入交流沟通。
10月26日
Final day 闭幕式
我们翘首以盼地等待着结果。
最终的结果是金牌和一个提名奖！
我们做到了！
@申洲安
我并非生物学的狂热信徒，而是以一颗求知的心，踏上了这场竞赛的征程，期望通过这个项目来磨砺我的学习能力。出乎意料的是，我所获得的宝藏远远超出了我的梦想。
在这个星光熠熠的iGEM团队中，每个成员都散发着独特的光芒。在这个共同奋斗的集体里，我近距离地观察着每个人的思考模式和应对压力的姿态，同时也在积极地贡献我的智慧。
一切以一个令人振奋且充满启示的结局画上句点。金奖的荣耀见证了我们的辛勤付出，但未能跻身前三、未能在大舞台上演讲、未能获得最佳教育奖提名，这些遗憾也清晰地揭示了我们团队的不足和未来的发展方向。这场狂欢，不仅仅是为了那一纸奖项的荣耀，更是一场英雄间的相互致敬，是一次跳出自我，探索未知世界的奇妙之旅。
@赖斯
在巴黎之旅中，我最难忘的瞬间是Jamboree结束后，我们在一家餐厅一起开香槟庆祝的时候，那一刻觉得iGEM这几个月的工作好像就是一瞬间的事情，一种盛大落幕的感觉，特别欢喜又隐隐有些惆怅。回想这几个月，之前觉得写不完的归档和wiki，做不完的规划和设计，原来也就这样结束了；之前觉得不熟悉的比赛赛制和团队成员，原来也就这样牢牢记在心里了。
@阮建豪
“4月的第一天，我偷偷在年度计划上写下[10月 iGEM巴黎见] 后来我们真的做到了”
我真挚又纯粹地爱Coral Cola的每一个人，这趟人生旅途上的“兜圈”，我们走啊走啊，从南沙的慧谷超级堤走到了塞纳河畔，从蒙马特高地顺着走到圣心大教堂，在BIRI的每一个昼夜组成了一片片的拼图，一格格像素点的马赛克，它们构成了我。每个人的心底都怀揣着一团永不熄灭的火，大家各自装着梦想和心事，不曾言说。我们互相见证了彼此的成长，是相互年少最好的观众。
我说我们像一群野孩子闯进了那片自由浪漫的旷野，内心充满着一股狂躁，各自疯跑着，跑累了就歇一会，互相搭把肩膀，扯扯衣角。我好想继续奔跑，跑到再也跑不动，跑到能看见的太阳落下的地方，我要张开双臂去触碰我能抓住的东西。
Mercure Hotel。Convention Center。iGEM AfterParty。Concorde。摩天轮。枫叶。山羊奶酪。塞纳河。莎士比亚书店。爱。成长。友谊。生命。
句号是巴黎的雨点散乱，砸在我的心里。
万语难尽涩于口，祈尔繁芜胜常春。
团队介绍
团队成员：徐画、赖斯、刘博文、申洲安、阮建豪、刘丹晨、施博文、刘奕麟、李嘉琪、彭瑛文、梁子谕、王颐旻、徐文瀚、罗璟丰、李婧依
发起/统筹指导：系统枢纽生命科学与生物医学工程学域林桥津助理教授
协助指导：教育科学学院本科实验教学管理处张琪老师、未来技术学院齐振超老师
学生顾问：邓永建、袁世杰、段熠、曾星辰、陈焯阳、何帅涵、王明睿、段伊禧、余璟、付骁弈
校内支持部门：副校长（教学）办公室、学生事务办公室、书院、协理副校长（研究）办公室、本科实验教学管理处、生命科学与生物医学工程学域
特别鸣谢
（按姓名首字母排序）
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