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过滤器,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,反复进行试验半岛电竞下载,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。
▲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。”
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。“队员们各有所长过滤器,有的编程半岛电竞下载,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。
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过滤器。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半岛电竞下载,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)。
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。
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