学科共建 教师培植 | 思展向高中开放 iGEM 金牌级技术路线
“从2013年国内 仅4支高中生队伍参与iGEM竞赛,到2022年 攀升至支86支!”
近年来,iGEM竞赛被越来越多的学生、家长、高中学校所青睐!
为什么要参与 iGEM?
合成生物学是 21 世纪生物学领域新兴的一个分支学科,是分子和细胞生物学、进化系统学、生物化学、信息学、数学、计算机和工程学等多学科交叉的产物。
iGEM 国际基因工程机器大赛,由麻省理工学院(MIT)创办,以合成生物学为主题,摘用“自下而上”正向工程学策略,通过元件准则化,模块化,适配底盘,按照电子工程学原理和方式设计、模拟,构建简单的、可被调控的基因线路模块,致力于解决世界难题,比如粮食危机、环境治理、能源危机等。
iGEM 竞赛的理念在于鼓励学生积极创新,用创新往改变世界。竞赛期间要求学生通过分工协作,共同完成一个科研课题从选题到实验到最终答辩这一整套项目流程。比赛合成科学、技术、商业、工程、设计等各个方面,不仅是理论和设计的竞赛,还涉及生物实验、数学建模、社会调研、网站设计、宣扬海报、英文演讲陈述和举办相关的科普地面活动等。
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✅ 全球顶尖大学参与与认知度最高的创新竞赛之一
✅ 95%以上的参赛高中生以全球前 50 位大学为升学目的
✅ 涵盖生物、数学与信息科学、机械与电子工程、公众宣扬、社会创新等领域
✅ 国内一流大学实验室的科研与导师团队一起工作
✅ 适合跨校参与的团队竞赛,体现每一位成员的领导与执行力
✅ 积存推举信、顶尖竞赛奖项、论文与专利、大量的活动影像素材
✅ 参赛项目可用于 isef、商赛、丘成桐、青少年科技创新大赛等其他赛事
自2017年起,思展学院组建全国各地高中生队伍参与iGEM竞赛已有7年,拥有丰盛的指挥和参赛体会。2023年,思展学院推出高中校队服务方案,系统梳理iGEM学生团队治理、指挥方向。
iGEM
高中校队服务方案
iGEM高中校队服务方案,是为了提升高中学校参赛的优势,通过整合学校现有资源实现学科创新共建,培植更多优异的研究性学习教师,营造符合学校特色的学术氛围。
同时,在足够利用学校、家长、校友资源,大大减少iGEM项目摘购成本,降低学生的参赛门槛,惠及更多优异的“未来学家”。
Part.
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思展优势
✅ 丰盛的参赛体会以及优异的参赛成果(15 枚金奖、6 枚银奖、6 枚铜奖以及多个单项奖)
✅ 以 SDG 可继续发展为价值看,覆盖食品、环境、精准医学、化工全参赛领域
✅ 丰盛学校实验室建设、学科特色打造、学生社团运营体会
✅ 广泛的高校、研究所、高科技生物企业学术写作资源
✅ 提供从装置设计、数学建模、项目宣扬、公众服务全模块教研支持
✅ 多种协作模式:托管模式、协调指挥模式、技术顾问模式,成熟运作模式
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2
竞赛模式
iGEM竞赛学生自主选题,以科研项目为核心,以生物学为主题,涉及多学科交叉知识,旨在对生物进行创新性的工程化设计改造,以解决人类面临的各项问题,例如:生物能源、环境治理、医学检测、药物开发、食品和营养、新素材等等,能够足够地磨练学生的独立学术能力和团队协作能力。
比赛分研究生(Overgrad.)、本科生(Undergrad.)、高中组三个组别,按照参赛队伍项目领域,分医学健康类、测量类、环境类、软件类等多个类别,设置以下奖项:
✅ 金银铜牌奖
通过答辩过程直接评选,金银铜牌类似于一二三等奖,此奖在美国参与决赛的最后一天公布。
✅ 赛道奖
赛道奖含十余项,分为最终大奖和提名奖,每个队伍仅可申报其中的一个赛道,此项针对本科生及以上队伍。
✅ 特殊奖
特殊奖有十六项,金银铜奖之外的特殊单项奖,用于表彰在某一方面或某几个方面表现优异的队伍,一支队伍可申报多个特殊奖。
✅ 全球大奖
所有参赛团队中真正的全球第一二三名,是iGEM的最高荣誉。(高中组只有第一、二名)。
要想获得奖项,每支队伍需要完成项目来源及项目描述,提交指定的列素材、完成课题实验及相关线上线下活动等内容,足够证实证实 iGEM 项目从功能上、设计上、安全规范上兼具社会责任和实际价值,最后需要完成学术展示和答辩。
每个参赛团队必须在10月前完成参赛项目,并且在赴海外前各个团队需要向iGEM官方提交项目全面的资料,用于审核是否具有参与决赛的资格。获取资格后,团队中派出代表前往海外决赛场地后进行答辩,评委将进行多轮筛选进行评奖。
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协作模式
思展学院为更好的赋能学校,搭建了3种协作模式: 托管模式、协同辅导模式、技术顾问模式,以匹配不同需求的高中学校。
托管模式
◾ 内容
思展全程主导高中校队的组队、培训、科研实施、参赛素材辅导、赛前答辩练习、赛后复盘等全环节、全流程。
◾ 适合学校
不具备参赛辅导以及 IGEM 竞赛团队治理团队,但期看在竞赛中取得优异成果的学校。
◾ 前置条件
10-16 名参赛队员;
一名用于注册队伍的学校联络人。
协同辅导模式
◾ 内容
思展与高中共同组建教学与项目治理团队,各自发扬优势,合理利用资源,促进学校特色课程建设。
◾ 适合学校
具备一定教研资源,但不具备技术路线开发能力,欠缺竞赛团队的治理体会的学校。
◾ 前置条件
10-16 名参赛队员;
至少一位具备分子生物学科研的背景的指挥老师(意见硕士或以上学历);
至少一位参赛团队治理老师;
基础的合成生物实验室(校内或校外)。
技术顾问模式
◾ 内容
思展按金奖准则提供技术路线与实验方案,并协助高中完成参赛所有环节。
◾ 适合学校
具备 iGEM 教学、实验资源,具备 iGEM 参赛体会,但缺少当前参赛具备竞争力选题的学校。
◾ 前置条件
10-16 名参赛队员;
一位具有 IGEM 项目治理体会的 PI;
至少一位具备分子生物学科研的背景的指挥老师(意见硕士或以上学历);
至少一位参赛团队治理老师;
基础的合成生物实验室(校内或校外)。
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核心教研团队
◾ 朱教授
浙江大学生科院教授,辛辛那提大学医学院博士后,日本鸟取大学使用生物科学博士,遗传学及微生物学专家。
◾ 史博士
浙江大学生物系统工程博士
Worldshaper 生物项目总监
在生物工程、食品科学领域取得优异的科研成果。投身青少年科技教诲后,在课程开发、课题 指挥、国际学校课程体系建设中取得了出色的成果。作为生 物组学术带头人,带领多支 iGEM 竞赛队伍在国际大赛中获得金牌。
◾ 林老师
中国科学院研究生院 植物学专业
原中国科学院上海辰山植物研究中心(上海辰山植物园)助理研究员
具有多年的科研及教研背景,拥有生物系统、生物遗传与基因工程等领域的一线研究体会以及 PBL/STEM 教诲、科学实验教诲、自然教诲、研学营地教诲等 方面的课程开发和教学辅导体会,曾辅导青创赛、丘成桐奖、ISEF 以及 iGEM 等国内国际科学竞赛。现主要负责未来生物创客营地以及 iGEM 等国际生物竞赛/营地、生物拓展类课程的教研和教学工作。
◾ 沈老师
美国纽约州立大学石溪分校生物学硕士
浙江大学竺可桢学院校友
纽约州立大学全奖录取
核心医学杂志期刊编审
12 年国际生物课程、竞赛辅导体会
◾ 傅老师
美国康奈尔大学生物技术专业硕士
曾参与植物基因功能、转基因作物育种的研究工作,具有丰盛的分子生物学工作体会。
◾ 张老师
中国科学院大学 遗传学硕士
北京大学交流生。曾在中国科学院合成生物学重点实验室工作学习,熟知遗传基因工程知识与实验技术,毕业后在清华大学医学院免疫学研究所从事科研工 作。工作和学习中涉及植物学、免疫学、微生物学等生命科学基础科学,以及蛋白质工程、代谢工程、发酵工程等生物工程项目,多学科交叉背景。擅长开展生 物类科创工作以及教学与指挥工作。担任“花青素生物合成的分子调控机制”“香兰素在大肠杆菌中的生物合成”“水稻腺嘌呤碱基编辑器效率优化”等项目的主要研究工作。相关工作发表在领域内top 期刊。
Part.
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金牌级技术路线 (部分)
▪ 土壤益生菌合成乙烯
▪ EcN活菌人体内合成omega-3
▪ 银杏幼苗雌雄辨认
▪ 转基因绿僵菌(Metarhizium)杀虫
▪ 转基因馒头酵母(Saccharomyces cerevisiae)弥补维生素B2
▪ 生物发光欣赏植物
▪ 检测尿液miRNA浓度诊断膀胱癌
▪ 核酸适配体检测赤潮毒素
▪ 转基因酵母分解木质素/纤维素加速堆肥
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成功案例
✅ 托管模式
广雅学校:2022 年获 金奖
杭州外国语学校:2018 年获得 银奖
✅ 协同辅导模式
萧山中学:2017年至2019获得 2金1银
期待我们在2023年新的征程里,通过协作,取得新的成就,实现共同的目的,培植真正的未来创新领导。
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