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济南8名高中生研究出可降解口罩获全球金奖

发布日期:2021-05-04 13:06

  “济外学子再次斩获国际基因工程机器大赛全球金奖!”近日,国际基因工程机器大赛全球总决赛在线上举行。济南外国语学校国际课程中心8名同学组成的JNFLS团队与全球顶级名校学生同台竞技,从全球36个国家和地区的249支队伍脱颖而出,斩获大赛金奖。这也是该校继2019年夺金后,第二次获得该顶级国际赛事全球金奖。

  “2020年,由于疫情原因,口罩成为生活必备的防护用品,世界范围内口罩的消耗量大增。然而,口罩垃圾也成为了一大环境污染隐患,以医用外科口罩为例,它主要用无纺布制成,原料为聚丙烯。”团队队长吴佳颖同学介绍,聚丙烯是一种结构稳定、不易被天然微生物降解的聚合物,在自然环境中需要上百年才能分解。如果处理不当,将会造成严重的环境污染。

  “大陆上或水中被遗弃的口罩可能被野生动物误食,这些口罩无法被动物消化,很可能会阻塞消化道,导致动物死亡。如果口罩垃圾混在土壤中,还会影响农作物的生长和土壤肥力,农作物产量的下降会给农业带来不可估量的损失。我们团队想要研究一款可降解的口罩来遏制环境污染危机。尝试用高中生的力量去为与我们息息相关的社会和这个被疫情笼罩的2020年带来一些改变。”吴佳颖介绍。

  经过前期的充分调研准备,团队以“细菌纤维素口罩”作为本次iGEM的研究课题。在自然条件下,微生物可以将细菌纤维素降解成小分子糖而不造成环境污染。同时,因为纤维素中含有大量的亲水性基团,分子之间以氢键相互连接,所以细菌纤维素是一种水凝胶,具有亲水性和透气性。除了基本的实验步骤,同学们还在老师和专家的指导下改进细菌的表达基因,使其表达特殊的酶用于合成纤维素,6up,降低细菌纤维素生产成本,为未来大规模生产奠定基础。并计划在大肠杆菌的培养中加入一种光敏化合物使合成的细菌纤维素也具有变色功能,增加口罩的美观度。

  “我们经过了近一年时间的探究实践和认真筹备,当我们确定以细菌纤维素作为研究主题后,通过老师、家长和学长的帮助,我们收集了500余份调查问卷,并探访口罩工厂,进一步了解关于口罩安全性检测繁琐且严谨的步骤。这为我们之后设计实验和选材提供了重要的参考依据,使我们设计出更加实用、安全、便利、环保的细菌纤维素口罩。”团队成员卢广义介绍,走出课本,走进生活,团队成员们更懂得了知行合一的重要意义。最终,济外的同学们带着自己的研究成果参加了2020iGEM全球总决赛的线上答辩和海报展示,并凭借优异表现斩获全球金奖!

  据济南外国语学校相关老师介绍,国际基因工程机器大赛英文名称为International Genetically Engineered Machine competition(iGEM),是合成生物学领域最高水平的国际性学术竞赛之一,同时也是中国教育部认可的13项顶级竞赛之一。该赛事创始于2003年,每年由美国麻省理工学院主办,其理念在于鼓励学生积极创新,用创新去改变世界。竞赛要求参赛者完成相应的实验,锻炼学术能力和团队协作能力,其大赛赛况和研究成果受到顶级学术期刊和媒体的广泛关注和专题报道,具有广泛的国际影响力。

  记者了解到,近年来,依托学校优质平台,济外学子积极参加各项学科竞赛,拓展国际视野,培养创新能力,提升综合素质,在国内外竞赛中屡创佳绩。2019年,由济南外国语学校国际课程中心12名同学组成的JNFLS团队斩获2019iGEM全球金奖,实现历史性突破!2020年,这次8名济外学子再度夺金,赢得众人点赞!

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