圖片來源：pixabay

芥末堆 紅印兒 7月1日

如果你是一個美容愛好者，可能不會對“玻尿酸”這個名字感到陌生。這種具有抗衰除皺功效的物質(zhì)最早從動物組織中提取而來，由于原料來源受限，提取率僅有1%左右。但現(xiàn)在，只需在培養(yǎng)基中用微生物發(fā)酵約48個小時，高純度的玻尿酸就可以接近制成。把微生物看作一個工程系統(tǒng)，并通過修改DNA來給這個工程系統(tǒng)做編程，進而加強效率，就是合成生物學(xué)這門新興學(xué)科在做的事。

即便學(xué)科領(lǐng)域尚且年輕、產(chǎn)業(yè)化之路仍待發(fā)展，成立于2016年的藍晶微生物也已經(jīng)踏出了合成生物學(xué)技術(shù)商業(yè)化的第一步。這家利用合成生物學(xué)技術(shù)制造PHA生物可降解塑料的公司，與多數(shù)科技類初創(chuàng)公司全然投入技術(shù)研發(fā)不同，成立還不到一年，就在技術(shù)產(chǎn)品線之外單開出一條教育產(chǎn)品線。

“合成生物學(xué)的產(chǎn)業(yè)前景雖然廣闊，但相關(guān)的專業(yè)人才缺口不小。” 藍晶微生物教育業(yè)務(wù)副總裁耿強說，“我們希望能通過教育業(yè)務(wù)讓教育和產(chǎn)業(yè)結(jié)合得更緊密。” 

從實驗室走出，用教育打通產(chǎn)業(yè)與科研 

藍晶微生物給旗下的教育子品牌起名叫“藍晶實驗室”，這個名字似乎也可以用來描述藍晶微生物最初誕生的地方。 

2009年底，清華大學(xué)教授陳國強和同事在新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番市高昌區(qū)艾丁湖第一次獲取高鹽土壤樣品。基于對這批土壤樣品中分離出的微生物菌種的研究，用生物合成的方法生產(chǎn)PHA的成本將可以降低50%。 

藍晶微生物聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO李騰是陳國強所在實驗室的成員之一，2016年左右臨近博士畢業(yè)時，他決心嘗試將該項技術(shù)投入到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中。除了考慮到生物精細制造PHA的商業(yè)前景，李騰的選擇也與生物產(chǎn)業(yè)和科研的現(xiàn)狀相關(guān)。

“生物是個基礎(chǔ)學(xué)科，沒有成熟的產(chǎn)業(yè)出口，哪怕出國讀完研究生深造之后，還是會找不到工作。”李騰曾在《一席》演講中半打趣半認真地說，“如果做一個合成生物學(xué)的公司，沒準還能在一定程度上改善我們這個專業(yè)的人的‘悲慘’命運。”

藍晶微生物的PHA生產(chǎn)工藝流程圖

藍晶微生物就此起步，專注于優(yōu)化微生物菌種的上游技術(shù)開發(fā)，并以技術(shù)授權(quán)的形式與下游廠商合作，共同生產(chǎn)PHA的不同類型應(yīng)用產(chǎn)品。目前，藍晶微生物的PHA技術(shù)應(yīng)用于包裝材料、生物基紡織品、農(nóng)用可降解地膜等多種產(chǎn)品。

就在藍晶微生物努力重構(gòu)PHA生產(chǎn)工藝的同時，數(shù)年前李騰曾參加的iGEM(Internationally Genetically Engineered Machine Competition，國際基因工程機器大賽)比賽在國內(nèi)受到越來越多大學(xué)生與中學(xué)生的關(guān)注。這項賽事由麻省理工學(xué)院的一門獨立研究課程發(fā)展而來，自2003年起以教育和比賽的形式推動合成生物學(xué)的發(fā)展。2016年，來自全球42個國家的5600位學(xué)生參與了iGEM賽事，中國有近15所高校均組建了隊伍參賽。 

除了李騰，藍晶微生物團隊里還有多位iGEM賽事的獲獎?wù)摺?017年初，一些國內(nèi)高校和中學(xué)便嘗試聯(lián)系藍晶微生物，希望獲得iGEM參賽方面的指導(dǎo)。相比高校學(xué)生，中學(xué)生的競賽需求更加集中，且不少中學(xué)缺乏競賽經(jīng)驗豐富的老師及實驗室設(shè)備。

不久，北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)國際部的數(shù)名學(xué)生成為了藍晶實驗室的第一批學(xué)員，藍晶實驗室的教育業(yè)務(wù)從提供iGEM競賽支持開始正式出海。 

陪伴式競賽指導(dǎo)，讓科學(xué)家來培養(yǎng)科學(xué)家

藍晶實驗室高級講師王宣是2017年北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)iGEM賽隊的指導(dǎo)，他與學(xué)員共同度過了為期近半年的備賽全過程。從前期宣講項目、篩選隊員，到之后提供理論培訓(xùn)、實驗培訓(xùn)，再到后來與學(xué)員確定項目選題、完成項目，iGEM賽事有一張自己的時間表。 

競賽指導(dǎo)既要踩準賽事時間線與要求，又要給學(xué)員留出充分的自主探究空間，選題成為關(guān)鍵的一環(huán)。“一開始學(xué)生們的想法比較天馬行空，我們會以結(jié)果為導(dǎo)向慢慢引導(dǎo)大家調(diào)整選題方向。” 藍晶微生物教育市場負責(zé)人朱天擇說，“比如，曾有學(xué)生提出想用細菌來檢測頭發(fā)是否洗干凈了，但檢測完還需要再洗一次頭，從可行性上看這個選題就被舍棄了?！?nbsp;

北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)iGEM賽隊最終將選題定為用微生物來檢測腸道炎癥，比賽最后，這個團隊通過綠色熒光物成功標示出炎癥癥狀，完成了選題，并獲得了全球金獎及三個單項獎提名。 

2017年參加iGEM比賽的團隊合影

輔導(dǎo)學(xué)員獲獎并不是藍晶實驗室的唯一目標，以科研項目形式展開的備賽過程其實也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的過程。藍晶實驗室采用了“言傳身教”的教育方法。在師資配備上，iGEM賽事指導(dǎo)老師幾乎都是生物專業(yè)的博士生，來自北京大學(xué)和清華大學(xué)的幾位教授則擔(dān)任顧問?！坝幸稽c‘傳幫帶’的意思吧。” 藍晶微生物教育業(yè)務(wù)副總裁耿強解釋。 

除了在實驗室里設(shè)計并完成項目，iGEM賽事還要求學(xué)生走出實驗室去參與市場調(diào)研和交流合作。藍晶微生物自然而然成為藍晶實驗室開展iGEM賽事指導(dǎo)的后盾。位于深圳的藍晶實驗室與藍晶微生物的研發(fā)部門共用同一空間，學(xué)生有機會感受產(chǎn)業(yè)研發(fā)與科學(xué)研究在一線的落地場景。

除此之外，借助藍晶微生物的平臺，學(xué)員可以深入高校、科研機構(gòu)及科技企業(yè)探訪，以完善項目方案。同時，藍晶微生物還會對如何將學(xué)生項目轉(zhuǎn)化為應(yīng)用產(chǎn)品提供商業(yè)化方面的建議。

基于項目制學(xué)習(xí)做設(shè)計，課程與實驗室打包入校

由于合成生物學(xué)尚是一個較新的領(lǐng)域，對于大多數(shù)學(xué)校和學(xué)生而言，iGEM賽事顯得小眾且門檻較高。相比之下，學(xué)校對于實驗室、課程以及STEAM教育整體解決方案的訴求更大且更普遍。藍晶實驗室相應(yīng)推出入校課程及實驗室的打包服務(wù)方案，并將STEAM教育作為切入口。 

傳統(tǒng)的生物實驗室從硬件設(shè)施到空間設(shè)計上都圍繞老師演示實驗展開，學(xué)生動手參與的機會并不太多，空間的有效利用率其實并不高。藍晶實驗室根據(jù)空間使用頻率將實驗室劃分成動區(qū)與靜區(qū)，并將藝術(shù)性與舒適性納入考慮中。例如，深圳的藍晶實驗室不僅有實驗區(qū)，還配有自習(xí)區(qū)和休息區(qū)，實驗室的內(nèi)飾則與北京大學(xué)校園公益營建社聯(lián)合完成。 

深圳的藍晶實驗室一角

在實驗室的硬件設(shè)施配備方面，藍晶實驗室可以根據(jù)學(xué)校的具體需求做定制化設(shè)計，在功能上滿足分子生物學(xué)、基因工程及合成生物學(xué)方面的實驗要求。相應(yīng)地，藍晶實驗室還會給學(xué)校提供實驗室運營支持，包括管理人員培訓(xùn)、儀器設(shè)備維護等。

搭配著實驗室硬件，藍晶實驗室研發(fā)了多套配套課程，課程大多以模塊化的項目制學(xué)習(xí)形式展開。從使用場景來看，課程可以分為校本課程、周末課外活動以及冬夏令營活動三種，內(nèi)容覆蓋合成生物學(xué)、基因工程等生物醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)的理論與技能要求。目前，一間藍晶實驗室大約可同時供20名學(xué)生上課使用。

接下來，藍晶實驗室打算在橫向與縱深方面做進一步拓展?！耙环矫媸亲龅赜蛲卣梗饕闇恃睾５貐^(qū)的國際學(xué)校?！敝焯鞊裾f，“另一方面是繼續(xù)深化課程研發(fā)，比如將課程與生物教學(xué)大綱結(jié)合或者做線上形式的模塊化課程包。”