2024年国际遗传工程机器大赛（international Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）于10月22日-10月26日在巴黎凡尔赛门世博会7号馆(Pavilion/Hall 7 at the Paris Expo Porte de Versailles)举行。来自全球50多个国家和地区的400多支队伍进行了精彩的课题展示与学术交流。生命科学学院iGEM竞赛队SCU-China经过激烈角逐，最终囊括金奖、最佳植物合成生物学奖和最佳基础性进展项目提名，这是SCU-China获得的第6个金奖，更是历史上首次获得最佳植物合成生物学奖和最佳基础性进展项目提名。
本年度基础性进展赛道最佳项目提名由本科生组和研究生组共同竞争评出，一同参评的还有来自哈佛大学、剑桥大学、慕尼黑工业大学、苏黎世联邦理工大学、清华大学、中国科学院大学等国内外顶尖高校代表队，SCU-China从参评的22支队伍中脱颖而出，最终取得赛道综合评分前五的好成绩，肯定了团队在基础合成生物学应用开发、基础工具构建方面的实力。
更加值得一提的是，SCU-China在选择植物合成生物学设计方案的所有队伍中勇夺桂冠，摘得最佳植物合成生物学奖，课题的理论创新性、设计完整性和实际应用性得到了国际评委的充分认可。
2024年度SCU-China竞赛队由生命科学学院、吴玉章学院、华西药学院、计算机学院、数学学院及轻工科学与工程学院等6个学院的25位优秀同学组成。指导教师团队全部来自生命科学学院，张年辉副教授牵头组织，由张阳教授、刘科教授、赵建教授、吴传芳副教授、曹洋副教授、童英副教授、刘志斌副教授、李佛生副教授老师和何韵云老师等十余位老师组成。其中张阳教授担任年度竞赛课题指导教师，在课题设计、完成和展示环节提供了全面地指导。此外，付饶老师在课题设计，王晞华老师在样品测试中也提供了针对性的指导和帮助。最终由张年辉副教授带领6位SCU-China队员组成的决赛团队，赴法国完成决赛展示和答辩。
2024年iGEM课题聚焦于探索植物天然产物生产的新方式，团队利用合成生物学方法设计了一个全新的植物合成生物学底盘——VersaTobacco。该底盘能够高效地合成具有药用价值的珍贵植物天然产物，为植物天然化合物的工业化生产提供可能性，最终在一定程度上解决部分药用化合物来源少、产量低、价格高昂的问题。
本氏烟草用于植物天然代谢产物异源生产具有的底盘优势，但本氏烟草中大量积累的绿原酸会降低其异源合成效率。该设计通过优化本氏烟草代谢网络，减少绿原酸含量，以提高底盘的生物合成效率。团队首先测定并部分注释了本氏烟草代谢组数据，并结合本氏烟草基因组数据进行了基于约束的重建和分析（constraint-based reconstruction and analysis, COBRA），选定了可优化的目标代谢通路和可敲除相关基因；而后通过CRISPR/Cas9技术敲除绿原酸合成的关键基因，构建出具备低绿原酸水平的本氏烟草底盘。为了验证底盘效率，团队在VersaTobacco中分别引入咖啡酰苹果酸、白藜芦醇和藏红花素的合成通路，通过对合成效率的测试，结果显示相较于野生型本氏烟草，VersaTobacco可以将三种化合物的合成产量提升20-30%。团队还对合成通路中的关键酶进行了定向进化和半理性设计，进一步提高了合成效率。此外，通过产业化和市场前景分析，结合教育推广与公众交流，VersaTobacco不仅展现了底盘生物学在植物化合物生产中的潜力，还为未来天然产物生物合成产业化路径提供了新的思路，符合健康、环保和可持续发展的趋势。
为了推动合成生物学知识的传播，扩大iGEM赛事的社会影响，生命科学学院四川大学iGEM协会依托项目开展了一系列的社会活动。包括通过对利益相关企业和人员进行走访分析、通过查阅资料和专家咨询确定了VersaTobacco的工业化应用方式；举办四川大学微生物应用设计大赛(ACMA)，在校内推广了合成生物学知识；队伍还前往中小学开展不同层次的宣讲普及合成生物学的知识。这些与科学研究紧密结合的，对学生的全面成长发挥了良好的促进作用，对课题的改进提供了方向，并将科学研究、科普宣传与现实生活有机结合起来，打造了基础学科学生培养的“价值塑造、能力培养和知识传授”的良好范式。
四川大学iGEM协会成立于2012年，现为校级科研类社团，致力于组织培养本科生参加iGEM，提升学生的国际化视野和专业能力。今年是协会竞赛队第13次代表四川大学参赛并第6次获得iGEM比赛金奖，并历史性的在所参加赛道获得综合前五的好成绩。这充分展现了SCU-China竞赛队扎实的专业基础和高超的动手能力，在国际竞赛舞台上展示了川大学子的风采。
四川大学 iGEM协会成立以来，不断的进行摸索和总结，组织结构健全，运行机制良好，学术活动规范，综合实力不断增强，四川大学iGEM协会已经成为校内最具国际化视野的学科交叉创新人才培养社团，影响力与日俱增。每年协会招新时都有来自川大理、工、医相关院系多个专业的上百名优秀同学报名。竞赛队每年以大二大三同学为主力大一同学为预备，筛选出20名左右同学组成SCU-China竞赛队参加年度iGEM大赛。队员们通过完成合成生物学特有的研究模式的训练，即计算机建模与生物学实验验证相结合，干湿实验相结合。学会使用工程学的理念和思维去解决生物学问题，在发现问题和解决问题的具体实践中探索学科交叉的具体方法和实现路径。社团形成了勇于钻研，善于合作的传统，具备勇于挑战和不断创新的精神，同学们既能登高望远，关注世界科技前沿，勇于尝试和创新，又能够潜心科研，埋头苦干。在完成竞赛课题的过程中既分工又合作，不同学科背景的同学一起讨论交流，在思维的碰撞中激发出创新的火花，在解决具体问题的过程中培养协作能力。
生命科学学院一直积极探索“基础学科拔尖创新人才”的自主培养机制和措施，在“以赛促培，追求卓越”的指导思想下，积极搭建各类研究创新平台，鼓励同学参加国内外高水平学科竞赛，锻炼和提升同学的研究创新能力。学院十多年来一直积极鼓励支持学生参加iGEM大赛，在做好生命科学学院学生培养同时保持开放，积极吸纳全校对合成生物学感兴趣的同学，通过学院高水平跨学科的学术平台促进全校学生培养。学院多项学科竞赛成绩斐然，在学科交叉融合的创新性人才培养方面取得显著成效，已经成为学院拔尖创新人才培养的重要举措，对学院人才培养和学科建设起到了很好的推动作用。
国际遗传工程机器大赛（international Genetically Engineered Machine Competition，iGEM）由美国麻省理工大学2003年发起并迅速风靡全球一项国际性的大赛，是当今合成生物学界最高级别的国际性大学生科技竞赛，被誉为合成生物学领域的世锦赛。2023年有来自66个国家和地区的400多支队伍完成报名注册参赛，国际知名的大学如MIT, Harvard, Stanford, Berkeley, Cambridge均组队参加角逐，中国高校中北京大学、清华大学、中国科技大学、上海交通大学等高校都组队参与竞赛。竞赛每年都受到Nature，Science，Scientific American，Economists 等杂志以及BBC等媒体的关注并进行专题报道。
比赛的核心是合成生物学，它是以生物学、化学工程、电子工程、信息学、计算科学等相关学科发展为基础的一门新兴多学科交叉的工程学科。它以工程学的理念为基础、采用标准化的生物元件和基因线路，在理性设计原则指导下组装并合成新的、具有特定功能的生物系统。合成生物学尝试重新设计现有的天然的生物系统，或是设计和构建人工生物组件和系统，其目的在于通过了解天然生物体系的运作机理来创造全新的生物体系。iGEM要求学生自主选题，利用课余时间合作完成实验工作。iGEM反映了世界顶尖研究型大学重视本科生科研训练的传统，以及鼓励学生更多自主探索的特点，以学生为中心的研究性学习的模式。由于iGEM在组织和工作形式上符合青年学生的性格特点，能够激发他们的想象力和创造力，因此吸引了大量热爱学术的同学的参与。
iGEM大赛官方主页：https://jamboree.igem.org/2024/home
四川大学队伍wiki主页：https://2024.igem.wiki/scu-china/
