点赞！用生物技术制作空气净化器，成电学子斩获国际大奖金牌

近日，2023年国际基因工程机器设计大赛（International Genetically Engineered Machine Competition，简称iGEM）在法国巴黎落下帷幕。来自成都的电子科技大学代表队（UESTC-China）凭借“E. coli Air Guard”项目——一个基于生物技术制作的空气净化器，获得赛事金牌。

▲UESTC-China团队队员合影

突破物理过滤

用生物技术实现空气净化

11月29日，红星新闻记者在电子科技大学的一间实验室内，看到了UESTC-China团队制作的生物空气净化器。它的体积不到市面上常用的空气净化器的一半，呈长方体，目前是一个实验机，被一层亚克力材料包装起来。

“正面中间的电子屏，显示温度和湿度，因为里面有细菌需要生存；气体从上方的泵进入，在四根管子里面进行过滤，臭味、有害气体会被大肠杆菌‘消灭’，转化成二氧化碳。”UESTC-China团队成员潘彦告诉记者，队员们基于生物降解的理念筛选有害物质并设计降解通路，再使用λ-Red同源重组、分子模拟、定向进化、固定化等一些列技术手段，实现生物空气净化器的功能，为空气净化器的设计提供新思路。

“其中一部分工作要在分子水平上对DNA进行操作，即使很小的误差也会对结果产生比较大的影响。在验证降解效果的阶段，也需要比较好的方法来检测物质浓度的变化，所以我们需要查阅大量文献，反复进行试验，不断改进试验方案。”UESTC-China团队队长之一、来自生命学院的学生陈焱炀告诉记者。

▲UESTC-China制作的生物空气净化器

▲七种有害物质（吲哚、甲醛、尼古丁、焦油、丁酸、氨气、硫化氢）的降解通路

晦涩的科学理论背后，有着实用的前景，他们制作的生物空气净化器不仅有机会走进人们的家中、办公室，还有可能用于解决焚烧秸秆带来的空气污染问题。对此，潘彦说：“如果把机器做得足够大，可以用于降解焚烧秸秆产生的有害气体。”

在UESTC-China团队的同学们看来，目前常用的空气净化器，多数采用物理过滤的方法，很难去除一些臭味气体，相对而言也不够环保。“例如物理过滤用的活性炭，它只是把有害物质吸附起来，并没有去除，用完后再扔到其他地方，又会造成污染。”潘彦介绍，“而生物空气净化器，是用大肠杆菌来分解有害气体，不会造成二次污染。”

项目最初意在解决二手烟问题

团队15名学生各有所长

据介绍，UESTC-China团队经过层层选拔组成，队员由来自生命学院、医学院、外国语学院、软件学院、计算机（网安）学院和格拉斯哥学院的15名学生组成。“队员们各有所长，有的编程，通过数学模型，来证明方案的可行性；有的做实验，将数学模型变成现实；还有外国语学院的同学，他们主要负责和国内外的机构进行沟通。”潘彦介绍，因为队员们的学科跨度大，需要尽可能地互相学习，啃对方领域内的书本，才得以形成密切的配合。

“E. coli Air Guard”项目是今年3月启动的，最初是队员们希望用一种创新的方法来解决二手烟问题，最终在老师们长达8个月的指导下，项目逐渐完善，包括了生物学系统、分子模拟、硬件、人类实践四个部分。

他们的项目并不局限于“象牙塔”内，队员们会走入社会，了解社会的实际需求。他们曾到成都污水厂开展实地调研，与中国林业科学研究院的专家交流。也会深入市民中间，开展线上线下科普活动，例如他们曾设计过“大肠杆菌空气卫士”线上小游戏、排练过科普舞台剧，以生动易懂的方式呈现项目意义，提高大众对空气质量的关注。

潘彦今年读大二，是医学院的医学生。对于潘彦来说，过去的大半年，是极其忙碌的大半年。“我喜欢玩乐队，是贝斯手，但做项目期间，完全没有时间练习贝斯，更没有时间玩游戏，课余时间全部都投入到了项目中。”

然而，这一切对于潘彦来说，又意义非凡。潘彦表示，近年来，公众对环保问题和呼吸道健康越来越重视，而“E. coli Air Guard”项目的初心，正是为解决这些问题出一份力。

▲参加社会活动

“用环保、美好的科技照亮世界”

完成从0到1的探索

如何让他们的初心，不仅仅停留于“象牙塔”内？在UESTC-China的教练组老师看来，这将是一个长远的议题。潘彦说，在企业调研时，行业人士就曾告诉他们，之所以目前多数采用物理过滤，是因为物理过滤的效率综合来看更高。不过潘彦也说，就成本方面而言，生物空气净化器是有优势的，该机器使用的大肠杆菌只需要培养基（例如盐溶液和葡萄糖等），就可以几乎无限地培育。

在团队指导老师冯娟看来，同学们用他们的创造力和对生命学科的热情扎根实验室，完成了从0到1的探索，证明技术上的可行性。而在未来的商业前景层面，这还需要借助更多的力量，共谋进一步发展。

据悉，国际基因工程机器大赛创始于2003年，每年由美国麻省理工学院（MIT）主办，是合成生物学领域的国际性学术竞赛。而电子科技大学代表队（UESTC-China），已连续十年在国际基因工程机器设计大赛斩获金牌，“E. coli Air Guard”项目所包含的“CC cycles——低碳‘聚能环’”线下项目还获得了今年成都市生态环境局、成都市教育局主办的第三届“蓉城智碳”成都市生态环保科普教育创新项目二等奖（全市仅2名）。

▲UESTC-China收获金牌

指导教师权凌认为，比赛多年积累的荣誉背后，是电子科技大学和学院老师们多年如一日致力于人才培养的情怀，以及这个比赛所特有的“human practice（人类实践）”带给团队的视野和格局，即一面做学术研究，一面深入社会，切实感受社会的需求，形成“用环保的、美好的科技，去照亮世界”的团队文化。

红星新闻记者 王拓

编辑 于曼歌