8月23日，第五届合成生物学创新赛在深圳理工大学落幕，来自9个国家的512余支队伍、3849余名青年学子同台竞技。深圳理工大学学生团队“SUAT-CHINA”凭借“应用聚焦超声的肿瘤特异性RCD1焦亡诱导系统”项目，从常规赛的红色赛道（生物医药）中脱颖而出，一举斩获“健康、医疗类最佳奖”与合成生物学创新赛“金奖”两项荣誉。
“SUAT-CHINA”队由深圳理工大学2024级合成生物学专业本科生郑烁曈、蔡沅、周涵毅、方子涵与中国科学院大学2024级生物与医药专业研究生林文昊组成，在深圳理工大学合成生物学院杰出教授连祺周的指导下开展研究。
从古真菌蛋白到肝癌治疗的“双重保险”
肝癌是全球最难攻克的实体瘤之一。单抗疗法、CAR-T等先进疗法在血液瘤领域战绩斐然，但面对肝癌却屡屡碰壁——肿瘤微环境如同一道坚固屏障，让免疫细胞难以靠近，还易引发剧烈炎症副作用。
“SUAT-CHINA”队把目光投向细胞焦亡这一截然不同的思路。团队从古真菌（粗糙脉孢霉）中发现RCD1蛋白的两种亚型，二者在细胞内相遇后形成多聚体孔道，触发细胞焦亡。与安静的细胞凋亡不同，细胞焦亡伴随着强烈炎症反应，能招募自身免疫细胞聚集到病灶，有望打破实体瘤的免疫屏障。
为了让杀伤系统只瞄准肿瘤、不误伤正常细胞，团队设计了“双重安全开关”：一个蛋白由肝癌细胞特异性元件调控，另一个由聚焦超声温控元件调控。只有两个条件同时满足，焦亡机制才会启动，如同两把钥匙同时转动，才能打开肿瘤细胞的“死亡之门”。
一年半，数十次循环，一次凌晨的突破
“我们整个课题经历了数十次‘design-build-test-learn’循环。”林文昊说。合成生物学的研究范式正是设计、构建、测试、学习的不断迭代，而“SUAT-CHINA”队把这个循环走了一遍又一遍。
时间倒回一年多前。团队最初选定蛋白质水平调控方向，借鉴论文反复尝试却始终走不通。“每次在有一点希望的时候又失望。”林文昊说。细胞无差别全部死亡，实验数据如同“开盲盒”。半年多试错后，团队不得不忍痛放弃。
转机出现在一篇林文昊偶然看见的Cell杂志的论文上。文中介绍了超声调控的CAR-T疗法，核心是通过聚焦超声实现定点升温、激活温控元件。林文昊眼前一亮：“这个温控元件，能不能搬到我们的课题里？”他把设想汇报给导师连祺周，连祺周当即支持，于是团队借来隔壁课题组的超声调控元件，开始新一轮尝试。
新方向并非坦途。HepG2（人肝癌细胞）转染效率远低于常用的293T（人胚肾细胞），后者阳性率可达70%-80%，前者却不到20%。团队一度执着于流式细胞术测定死亡率，却因转染效率太低拿不到理想数据。最终他们转换思路，改用乳酸脱氢酶等间接指标验证杀伤效果，终于绕开了绊脚石。
那个突破的夜晚令他们记忆犹新。推翻原有流程、重新设计全套方案后，某天凌晨三四点左右，新方案第一次跑出合格数据——肝癌细胞被精准杀伤，周边正常细胞全部存活。“那一刻真的很开心！”郑烁曈说，“前面失败了很多很多次，突然成功，这是量变到质变的进展。”
通宵或凌晨两三点离开实验室，这对团队来说是常态。但正是这些深夜里的坚持，让他们在赛场上一举摘得双奖。
“4+1”模式下，本科生的科研起跑线
作为新型研究型大学，深圳理工大学实行“4+1”人才培养模式，鼓励学生早进实验室、早参与科研。“SUAT-CHINA”队的4名本科生，大一就走进实验室，大二开始接触真实科研课题，完整经历从文献调研、课题设计、实验操作到数据分析、成果汇报的全流程，在真实科研场景中训练问题拆解、逻辑推演、风险预判的能力。
“一开始我很讨厌做实验，总忘记步骤。”郑烁曈坦言，“但跟着文昊师兄反复练习后，实验变得轻松顺手，也意识到实验前的方案设计比实验本身更重要。”从畏惧到得心应手，正是“在做中学”的最好证明。
团队依托合成生物研究重大科技基础设施开展研究，各类高端仪器一应俱全。导师连祺周也为团队提供了充足的经费支持，即便经历了漫长的试错期也从未中断。
合成生物学的未来，在年轻人手中
合成生物学创新赛联合主席、深圳理工大学合成生物学院院长张先恩指出，合成生物学是新兴交叉学科，其理念与技术直接推动生物制造进入新阶段，是国际竞争的制高点，“需要大量年轻人才进入这个领域，发挥他们的创造力与智慧，为可持续发展提供解决方案”。
历经五年积淀，合成生物学创新赛已成长为具备国际影响力的青年科技赛事，并入选联合国教科文组织“科学促进可持续发展国际十年”全球行动，并且是全球纳入的唯一一个学生竞赛项目。如今赛事虽已落幕，但“SUAT-CHINA”队的研究并未停止。林文昊透露，团队后续将开展小鼠体内实验，评估安全性与疗效：“短期目标是申请专利、发一篇高质量论文，最大的期望是项目能走向临床。”
合成生物学的未来
在这些年轻人手中徐徐展开
而深圳理工大学
正为他们提供着最肥沃的土壤
文字：李韵
热门跟贴