校園動態︱港生奪國際生物賽金獎名列全球十強 辦工作坊讓公眾了解重金屬污染
撰文: 王明芳
發布時間: 2024/11/04 14:19
最後更新: 2024/12/09 17:33
【中學/iGEM/尖子】本港中學生再次揚威國際科研舞台。由5所中學聯合組隊,開發名為「Metalytic」的生物偵測器,用於檢測環境、水源及食品中的重金屬污染。偵測器不僅成本低、效能高,還結合了合成生物學和人工智能(AI)技術,為解決全球污染問題提供了創新方案,並於2024年國際基因工程機器競賽(iGEM)中脫穎而出,勇奪金獎。
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iGEM是全球最具規模的生物科技國際大賽,每年吸引來自世界各地超過400隊、約9000名參賽者競逐。由保良局何蔭棠中學、仁愛堂田家炳中學、五旬節中學、妙法寺劉金龍中學,及馬錦明慈善基金馬可賓紀念中學的學生組成「HongKong-JSS」聯隊,經過大半年研究及實驗,成功開發出低成本高準確度的重金屬生物偵測器。
偵測器透過基因工程改良大腸桿,令其能夠偵測水、食物或環境樣本中的重金屬,並產生色蛋白訊號,配合以人工智能及物聯網技術開發的「Metalytic」,做到實時監察並回饋用家的生物偵測器。港生憑偵測器在iGEM中奪得佳績,除了獲得金獎,還刷新本港中學參賽的歷史紀錄,榮獲「全球最佳硬件設計」、「最佳WIKI記錄」,以及連續兩年躋身全球十強,展現本港中學生在國際科研競賽中的卓越創新能力。
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校園動態︱iGEM主題為「合成生物學」
今年的iGEM賽主題為「合成生物學」,參賽隊伍需要設計、構建並測試合成生物系統,以應對全球性挑戰。「HongKong-JSS」聯隊受到本港重金屬污染問題的啟發,決定以「生物偵測重金屬污染」為研究題目。
田家炳中學的陳芷瑤表示,花了半年時間進行DNA質粒設計,利用合成生物技術改良大腸桿菌,進行實驗收集數據,成功研製能夠識別重金屬並產生色蛋白信號的大腸桿菌,
技術的突破在於其低成本和高效能,使重金屬污染的檢測變得更加便捷。
負責「Metalytic」偵測器編程的何蔭棠中學黃旭濤指,偵測器成本僅20美元(約160元港幣),能以低成本培養大腸桿菌,並結合了AI視覺、機器學習和物聯網技術,自動檢測細菌色素的濃度,從而精確反映重金屬污染程度,「技術不僅適用於環境監測,還能用於食品安全檢測,為發展中國家及資源有限地區提供高效、低成本的污染解決方案」。
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校園動態︱辦工作坊讓大眾認識重金屬污染
為了解生物科技的應用及重金屬污染問題,學生訪問了水務署、環保署及多位本地大學教授。何蔭棠中學生物科主任范基柱表示,參與iGEM不僅是對學生的挑戰,亦訓練他們面對壓力的應變及團隊合作能力。五旬節中學STEM發展主任王國晞認為,
學生從零基礎到懂得基因工程及人工智能技術,不僅提升他們的知識,還培養設計思維、創新精神與社會責任感。
除了技術的突破,學生亦有參與社會教育,舉辦多場工作坊,普及重金屬污染的危害及其對生態和人類健康的影響。妙法寺劉金龍中學的梁嘉敏因此製作了卡牌遊戲、Scratch遊戲及卡通繪本,她期望以生動的方式向大眾傳遞環保知識,並推廣合成生物學的應用。
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