15位学生参加颈骋贰惭比赛，他们如何从鼎石走向巴黎？
2024年10月26日，法国巴黎。
鼎石iGEM团队的7位学生代表站上2024iGEM盛会（2024 iGEM Jamboree）的颁奖舞台。
历时将近8个月的项目探索，经过3天答辩，当他们接过最佳教育奖（Best Education）和最佳生物元件集合奖（Best Part Collection）的奖杯时，内心的喜悦与激动已很难用语言表达——
在颈骋贰惭（国际基因工程机器大赛）全球50多个国家，130多支高中参赛队伍中，最佳教育奖和最佳生物元件集合奖分别只有一个。
不仅如此，鼎石颈骋贰惭团队还获得2024年颈骋贰惭大赛的金奖与最佳整合人文实践奖和最佳团队网站奖的提名。
对鼎石颈骋贰惭团队来说，这一刻的褒奖是对他们本次自主探索式学习旅程最大的肯定和鼓励。
iGEM是由美国麻省理工学院于2003年创办的一项顶级合成生物学（Synthetic Biology）赛事。同时也是数学、计算机、统计学、商学等领域交叉合作的跨学科竞赛。在这项赛事里，学生们需要自己去设计、构建、研发并分享他们的合成生物学项目成品，寻找机会去解决现实社会里存在的一些问题。
今年，鼎石iGEM团队15位学生队员—— 1位12年级学生，7位11年级学生和7位10年级学生，与3位鼎石12年级学生、1位11年级学生导师一起，针对春季花粉过敏问题，用一种基因调控技术——RNA interference (RNAi) 技术，在不影响树木自然繁殖的情况下，抑制两种致敏性蛋白质的传播，从源头最大程度地降低人们对花粉的过敏反应。
这不是鼎石学生第一次参加颈骋贰惭并取得优异的成绩：
鼎石2021届学生刘诗函带领队友发明了一种可以“贴”到皮下，有望能够根治关节炎的膏药，获得了2020年颈骋贰惭金奖；
鼎石2022届学生刘今雨和队友一起设计了一款可以直接降解塑料瓶，并能散发香气的宝藏垃圾桶，同样获得了2020年颈骋贰惭金奖。
鼎石2025届学生李逸坤在8年级作为队长，带领队友改造大肠杆菌降解橡胶，获得了2021年颈骋贰惭银奖；
9年级时，李逸坤再次作为队长，和队友一起研制新型生物除臭剂与香水，获得2022年颈骋贰惭金奖和全球10佳最佳整合人文实践奖；
去年，李逸坤作为学生指导，2025届学生李梓硕作为队长，和队友一起研制能够吸收二氧化碳来加固自身的建筑材料，获得了2023年颈骋贰惭银奖。
这是一项比赛，对学生们来说，更是一次系统而又硬核的跨学科项目的学习过程。
他们没有只将自己局限于学生的身份，面对失败和挑战，勇敢去尝试，去探索，努力用所学知识和技能解决现实生活中的问题。鼎石学生不断用行动告诉我们，什么才是学习的意义。
那些冷水，每一盆都有用
“你们这个项目，最终还是会失败的。”
让我们暂且回到项目进行过程中的一个环节。
经过几个月的实验，当鼎石颈骋贰惭团队终于用搁狈础颈基因调控技术研制出抑制过敏花粉蛋白的表达调节剂，接着要将这种药液输送到植物内部的时候，他们遇到了一个最大的难题。
药液需要经过注射，穿透植物的细胞壁，到达植物内部从而发生作用。但是，因为植物体内有许多种类的分解酶，当干扰基因进入植物内部时，很容易受到损坏。
经过再一次大量查阅论文，查找资料，在和更多的教授、专家交流和探讨之后，鼎石颈骋贰惭团队决定用一种纳米材料将蝉颈搁狈础载体（引导搁狈础干扰技术的关键生物分子）包裹在里面，将其安全、完整且有效地递送到植物内部。
紧接着，又一个问题出现了。植物的细胞壁中的糖类与蛋白质带有负电，而同样带负电的基因往往难以进入细胞内部，所以被纳米材料包裹的干扰基因依然无法进入植物内部。
在和不同专家交流的过程中，教授们也指出了这个问题，并提出了更多犀利的、充满质疑的声音。其中，有一位教授说:“这个项目，最终还是会失败的。你们的药液，进入不了细胞壁。”
对于努力了这么久的鼎石颈骋贰惭团队来说，这一盆冷水足以浇灭所有的热情和动力。尽管第一次做如此复杂的探索，第一次采用比较新的生物技术，失败也是再正常不过的、可以接受的事。但这盆冷水并没有让同学们就此放弃，即使这是来自权威的冷水。
鼎石颈骋贰惭团队当下思考的是，既然存在这样的问题，我们应该如何去解决它？
又是一次更深入的探索旅程。带着想要解决花粉过敏问题的决心和追寻答案的好奇和勇气，鼎石颈骋贰惭团队给出了自己的解决办法：
“既然带有负电的纳米颗粒会被排斥在细胞外，我们就让包裹干扰基因的纳米材料再提前吸附一个正电荷结构，这样，带有正电荷的纳米材料在输入过程中会通过静电吸附融入细胞，从而能够发挥作用。”
在距离鼎石一公里之外的花卉市场，同学们买了两棵树进行最终的实验，将被纳米材料包裹的药液分别注射到两棵树的树干和烟草的叶子里，再采集被注射的烟草和树叶进行测试，和大家分析和预想的一样，含有过敏因子的两种蛋白质被有效沉默，实验成功。
如果，在被否定之后就此放弃，这个项目将会是何种走向？
鼎石颈骋贰惭团队没有想过这个假设。用批判性思维去思考，不轻易否定自己，已成为他们日常的学习和探究方式。
｜鼎石颈骋贰惭团队在鼎石校园举办辩论赛，向社区分享更多对于合成生物学的相关知识
在项目过程中，鼎石颈骋贰惭团队接收过各种各样的声音。比起夸赞，成员们其实更愿意听到那些质疑的、负面的评价。尽管这样的声音很犀利，但是，却成为让大家不断检视自己，不断改进的动力。
正因为这些反馈，才让我们意识到自己的项目存在的问题，才让我们再去查阅不同的资料，再去反复地思考，并促使我们自主地去寻找一些更好的方法来去解决它，不断提高我们产物的完整度和实用性。
我们会用批判性的思维去看待不同的权威意见。当教授建议我们用基因枪，而不是注射的方式输送药物时，我们不会盲目地去听从这样的意见，而是会去分析其中的利与弊。用基因枪会不会对植物本身有损害？它的成本高不高？实际操作起来有没有难度？虽然我们是学生，但我们可以提出自己的质疑。
——鼎石颈骋贰惭团队“干队”
（人文实践组）队长 闫可欣
在巴黎2024颈骋贰惭会议的答辩现场，每支参赛队伍都有一个展示区，向前来观展的观众介绍自己的项目。鼎石颈骋贰惭团队总协调队长之一任泊翰说，同学们都非常自信、非常有底气地对大家介绍自己的研究成果。
“因为扎实的研究过程和充分的准备，无论从哪一个角度来说，我们的项目都经得起检验和推敲。而每一个成员几乎都参与了项目的所有环节，所以不管问到谁，大家都能非常清晰、准确地进行介绍。”
而当鼎石颈骋贰惭团队的代表成员走上领奖台的时候，他们知道，自己是可以用所学知识去造福社会，并改变世界的。
这的确是值得自豪的时刻。
一场“漫长”又复杂的学习经历
2024年10月底，在探索毛白杨花粉过敏项目将近8个月以后，梁芷祺、刘宇阳、任泊翰、王紫喻、余和华、张沛娇、郑好7位同学作为代表前往巴黎iGEM 大会参加现场答辩。他们的内心有些许忐忑，但更多的是从容和自信。
在将近8个月的项目过程中，他们太知道自己为此付出的努力。不管是从科学实验、人文实践、商业规划还是公共教育方面，鼎石颈骋贰惭团队都做到了比自己预想的更好的程度。
毛白杨花粉过敏，一个很普遍但似乎并未受到相当重视的问题。通过查阅资料和问卷调查，鼎石颈骋贰惭团队发现，大约67%的人在春季受花粉过敏的影响；80%的人表示春季花粉过敏严重干扰了他们的生活；而50%的人则认为现有的治疗方式并不能完全有效。
而除了尽量减少与过敏原的接触、吃过敏药，目前没有可以根治花粉过敏的办法。所以，在策划项目主题的头脑风暴会议上，当任泊翰提出能不能尝试通过合成生物技术，从源头去阻断花粉的传播时，团队几乎全票通过。
那是2024年2月。鼎石颈骋贰惭团队开始启动这个实际、又带有“些许理想主义色彩”的项目。在查阅了大量论文之后同学们发现，其实杨絮和柳絮本身并不是最主要的过敏原。在飘飞的过程中，杨絮和柳絮上粘连着的空气中的各种各样的花粉是致敏的主要成分。
而通过统计数据对比筛选，鼎石iGEM团队发现，在绝大部分植物花粉里，Heat Shock Protein 70和Profilin 3是两种导致过敏的常见的蛋白质。
在市面上现有的防治花粉过敏的方法里，最主要的方式是给树木注射赤霉酸，通过抑制树木繁殖使其不传播花粉。但鼎石颈骋贰惭团队认为，对树木而言，这样的方式并不符合伦理道德。况且，只有当花粉在达到一定的阈值之后才会引发过敏，所以，没有必要完全阻断花粉的传播。
于是，鼎石iGEM团队决定使用一种基因沉默技术——RNAi技术，在不改变树木基因序列的情况下，使得导致过敏的两种蛋白质（HSP 70和PFN 3）在7—10天之内少量表达在人体过敏阈值之下，这样既不会影响树木本身的繁殖，也会最大程度地降低人们过敏的反应。
现在，我们展示的是一个清晰而明确的结论，但其实，这是鼎石颈骋贰惭团队的同学们通过阅读大量的论文、进行大量的实验之后才被证实的可行的方法。&苍产蝉辫;
实验过程也并不一帆风顺。生物实验受干扰因素多，充满着很多不确定性。经历实验失败似乎是必经阶段。而更大的挑战在于，鼎石颈骋贰惭团队使用的基因沉默技术，之前主要应用于人体的癌症治疗，很少用于植物，相关研究的资料也很少，“所以每一步实验都带着‘赌’的成分，我们并不知道能否成功。”
一边查阅论文，一边做实验，一边采访业内的专家学者、不同大学的教授、临床医生，在这场自主性的学习和探索中，鼎石颈骋贰惭团队用各种方式和资源一点点靠近自己最初的设想，并使这样的设想成为能够落地的产物。
在和一位有着将近40年从业经验的园林工人李广孝先生的交流中，同学们了解到树木养护的经验、现有的抑制花粉药物的优缺点、树木对不同药物的反应以及为树木注射药物的方式、产生的效果和所需成本。
在商业规划方面，同学们采访到了来自英国的分子生物学家兼公司家John Cumbers先生，他当年也参加了iGEM比赛，并在后来创立了最大的合成生物学网络SynBioBeta。他给鼎石iGEM团队给出了他们的产物如何才能被市场采纳的非常犀利却中肯的建议。
｜通过采访不同的专家和学者，鼎石颈骋贰惭团队不断丰富自己的课余知识
如今，再回想起项目过程，曾经的“煎熬”、琐碎而复杂的工作内容依然历历在目：
每一天撰写实验报告、不断记录实验进程、大量阅读专业论文、进行社会调研、撰写调研报告、根据实验的进程联络采访、记录采访内容、改进实验、设计制作自己的官网、撰写公众号文章、针对不同的人群进行公众教育、进行商业规划……
虽然有一定的分工，鼎石颈骋贰惭团队成员分别在“湿”队（科学实验组）和“干”队（人文实践组）负责不同的工作，但实际上，大家的工作有很多重合的部分，每个人都熟悉和了解项目的每一个环节。虽然过程充满挑战，但鼎石颈骋贰惭团队用最终的成果证明了自己的能力。
其实，在鼎石平时的学习中，我们就有很多项目式学习的经验。我们往往需要完整地参与一个项目或者创造出一个真正的产物。在这样的学习中，我们不仅仅是一个学生，我们是可以大胆地去想、去创造的实践者。通过这样的探索，我们发现我们是有能力以专业的方式去把这样的项目展示出来的。
——鼎石颈骋贰惭团队“湿队”
（科学实验组）队长郑好
这不是鼎石学生第一次参加颈骋贰惭比赛并获取优异的成绩。鼎石2021届学生刘诗函带领队友获得2020年颈骋贰惭比赛的金奖；鼎石2022届学生刘今雨和队友同样获得了2020年颈骋贰惭比赛的金奖……
| 2020年获得iGEM金奖的队伍：鼎石2021届学生刘诗函和队友
从8年级就开始参加颈骋贰惭比赛的李逸坤，连续两年作为队长带领队伍参赛，之后，她更是作为学生指导，为参加颈骋贰惭的学弟学妹提供指导、建议、支持和帮助。
今年，是12年级的李逸坤第二次以学生指导的身份参加颈骋贰惭。已经积累了丰富经验的她，从不同的角度给予鼎石颈骋贰惭队伍指导和帮助。团队成员们分享道：
“李逸坤学姐给了我们太多的支持和引导。她12年级非常忙，但每次我们开会，她几乎都会来。无论是做研究还是读论文，她做得和我们一样多。当我们快要走到死胡同的时候，她就会给我们非常有用的建议。而当我们认为自己的方案做得很不错的时候，李逸坤学姐就会告诉我们哪些地方还做得不足，哪些环节还可以改进。如果没有她的领导，我们不会取得今天的成绩。”
而对李逸坤而言，这样的比赛不仅仅是专业方面的提升和对综合能力的培养，更重要的是，一届一届的传承和团队的合作，让这样的比赛多了温暖和力量：
“我非常享受一个团队一起朝着一个目标努力的感觉。从8年级第一次做队长的无措，到后来成为学生指导，我能感受到我们的进步和成长。看到学弟学妹开始组建明年的iGEM队伍，我有点难过， 因为明年我就毕业了，感觉心里少了一部分什么。同时我也很骄傲，我将这个项目一点点传承了下去，让更多的学生不断地加入进来，通过跨学科的方式继续进行更深入的探索，可以有很多年的传承，这是我感到荣幸的事，也是很有意义的事。”
请不要忘记容易被忽视的社会群体
在北京郊区，有一个云外图书馆。这是专门为在北京短期工作的务工人员的子女设置的公益学习机构。短期务工人员在不同的城市里流动工作，他们的孩子也跟着父母在不同的城市辗转。
放学后，父母无法按时将他们接回家，云外图书馆就为这些孩子提供了一个可以集中学习的地方。在北京，有不同的像云外图书馆这样的公益机构，鼎石也在不断地和这样的机构取得联系，为流动儿童提供更多的学习资源和学习机会。
在实验室里，同学们是专业的实验人员。出了实验室，他们需要将实验室里发生的一切以大众能听得懂的语言介绍给更多的人。这是颈骋贰惭大赛其中一个重要的组成部分，同样也是鼎石颈骋贰惭团队用心去思考的问题——他们进一步拓展了问题的边界：
“生物作为基础学科之一，普通人至少都对它有一定程度的了解。而我们很想将这些知识分享给没有机会去了解这些知识的人。”
在云外图书馆，鼎石颈骋贰惭团队在思考，如何以小孩子的视角，把生物和生命科学讲得更有意思。为此，10年级的闫可欣撰写了一套课件，她用通俗易懂的语言将生物知识转化成有趣的分享。10年级的夏洛特和10年级的王千爱与12年级的邢智童一起绘制了一本绘本，用轻松而有趣的方式为孩子们介绍了遗传学、细胞和合成生物学等概念。&苍产蝉辫;
除此之外，鼎石颈骋贰惭团队还带领小朋友们在侦探游戏里认识顿狈础；在游戏卡牌里学习生物知识；在提取草莓顿狈础的生物实验里，让孩子们了解实验的设备和步骤，一点点激发孩子们对于生物的兴趣。
不仅如此，鼎石颈骋贰惭团队还将自己的关注点扩展到那些容易被人们忽略的群体：视障人群和神经多样性儿童的身上。
在北京盲人学校，因为无法以视觉的方式展示，鼎石颈骋贰惭团队就用隐喻和比喻的方式帮助视障朋友理解生物概念。“例如，在解释细胞时，我们告诉盲人朋友将人体内的组织和器官想象成建筑物，而细胞是其中的房间……即使没有图表的帮助，他们仍然可以理解相关概念，以及细胞和细胞器之间的关系。”
鼎石颈骋贰惭团队还将夏洛特和王千爱与邢智童绘制的生物故事绘本翻译成盲文，并把它捐赠给了北京盲人学校。
而在与神经多样性儿童例如患有自闭症儿童相处的过程中，鼎石颈骋贰惭团队对他们的认知发生了很大变化。“很多人总以为，很难与自闭症儿童进行交流，但是，只要用对的方式，他们是非常容易沟通和相处的。”
那是9月的一个周末。鼎石颈骋贰惭团队邀请十几位患有自闭症的儿童来到鼎石，请他们参观鼎石的科学实验室，带他们认识显微镜，并将合成生物学知识和孩子们感兴趣的话题结合在一起——
“我们带他们一起设想，如果可以编程一个生物，他们想创造一个什么样的生物？孩子们特别喜欢恐龙，于是我们一起想象，有没有可能用生物克隆技术去复活恐龙？”
｜在来到鼎石，参加完颈骋贰惭团队的科学活动之后，一位自闭症儿童画下的恐龙
毫无疑问，对于大家来说，这是非常有意义的尝试。不论是在云外图书馆，关注视障群体还是神经多样化儿童，在鼎石颈骋贰惭团队看来，每个人都有平等获取知识的权利。随着项目一步步进行，对他们来说，这已不仅仅是一场比赛，他们希望自己的项目能够成功，去解决一些亟需解决的社会问题，并将这样的学习机会和学习资源分享给更多的人。
答辩现场，评委向鼎石颈骋贰惭代表成员提出了这样一个问题：做了这么多教育项目，你们计划如何将这些教育项目延续下去？
鼎石颈骋贰惭团队给出了非常真实和真诚的回答：
因为时间的限制和目前作为学生的身份，很难将我们的教育项目一直持续地进行下去——这确实不太现实。但是，我们的教育项目仍然非常有意义，在和流动儿童、视障群体和自闭症儿童的互动过程中，我们为很容易被社会忽略的群体提供了一个契机和机会，让他们平等地享有学习更多知识、了解更多科学话题的机会，这是一种珍贵的启发式教育。
或许，这是鼎石颈骋贰惭团队能够获得所有高中参赛队伍中唯一一个最佳教育奖的原因。他们所付出的努力不是为了完成大赛的指标，而是真正播种下平等教育的种子，并为其赋予力量。
蚕1:与其说参加了一项比赛，不如说你们经历了一场非常难得的探索式、项目式学习之旅。你们对参加此次颈骋贰惭项目有什么样的感受和收获？
闫可欣：参与iGEM，让我对合成生物学和分子生物学的研究方法有了系统的了解。另外，这个项目也极大地提高了我们的学术写作能力。正如上一次「鼎石思想实验室」邀请到的Leonard Cassuto教授说的那样，学术写作的目的不是为了凸显自己懂得比别人多，而是用一种大众能听得懂的语言让更多的人理解我们做的项目。在这个自主式探究的项目里，没有人给我们问题的答案。项目的时间安排、资金分配、项目的可行性等诸多问题都需要我们自己去思考去解决，整个项目下来，我们的成长非常大。
夏洛特：我是“干队”（人文实践组）成员，我的工作比较“杂”，比如要设计专业的调查问卷；要准备正式、有效的采访；要根据实验的进展记录我们现在遇到的问题以及下一步改进的方法等。因为实验量大，记录的工作量也很大。有一次，我在一周之内的记录、分析和总结文字有3万多字。但正是这样的经历，让我各个方面的能力都获得了提高。
梁芷祺：我们需要撰写大量的实验报告。从实验的设计、构建到实验过程，再到实验的结论和我们的反思……这让我学会了如何进行一个完整的项目过程。组织各种活动、在截止日期前提交项目、模拟答辩等比我想象中花费的时间更多，但是这一切都是值得的。
张沛娇：在“湿队”的实验中，所需的大量知识都是我们还没有学到的课外知识，所以我们要自学很多。在公共教育方面，我们需要用一种非常通俗易懂并有趣的方式把专业的知识分享给更多的人，对我来说，这是非常有意义的事。
郑好：我想在未来学习医学。因此，在科研项目中学习合成生物学是很有意义的。在科研背景下，像颈骋贰惭比赛这样具体的课题是很难在正式进入研发工作之前接触到的。对我来说，能够在高中阶段如此深入地了解一项技术，甚至是参与它的设计、制作与实际应用，是相当难得的体验。同时，我相信理解知识的尽头，是以教育的形式将知识传递出去。在这次课题的公共教育项目中，我带领云外图书馆的小朋友们做科学实验，为不同群体分享生物学的基础知识，让我学会了使用不同方式教授不同的学生群体，促进学生们对知识的理解。
任泊翰：我们的整个项目并不是大家想象中的死气沉沉的科研，我们所参与的是一个和社会有互动的项目。它回应了一些社会问题，我们影响别人也受到别人的影响，大家也从不同的群体中学习到了很多。在这个项目中，我们针对一个具体的问题而进行全面的探索和实践，这过程同时也帮助我们发展了很多不同的技能，所以对我来说，这是一次非常有意义的经历。
蚕2:在这次项目中，虽然有很多专业知识是你们还没有涉及到的，你们需要自学很多课外知识。但是，在项目中需要的一些技能和品质是你们本身所具备的。你们认为在鼎石社区培养的哪些能力对你们这次项目有非常大的帮助？&苍产蝉辫;
郑好：在颈骋贰惭比赛的现场答辩环节，我们需要非常自信、从容地去分享自己的项目并回答评委提出的问题。而身在鼎石，在公共场合演讲是一件非常平常和理所当然的事情。另外，在鼎石有很多项目式的学习方式。拿设计课来说，考试的内容是我们需要最终创作出一个实实在在的产物，并将自己的产物进行展示和推广。这就需要我们站在老师或更多人的角度去审视自己的作品，去打磨产物的细节，重视产物的质量。这种思维方式伴随我们学习的很多方面。
任泊翰：鼎石培养我们一种多角度，更全面的思考方式。对于一个问题的理解或一个项目的研究，老师要的不是一个标准答案，而是希望我们去做更深入地探究，去提出更多的问题。另外，鼎石不断鼓励我们去探索自己的兴趣和热爱，只有以兴趣主导，学习起来就会比较轻松。鼎石也给予我们非常丰富的资源，而只要利用好这些资源，并跟随自己内心的声音不断努力，就可以做得很好。
夏洛特：鼎石提供的不是应试技巧，她提供给我们的是一种“治本”的思维方式和学习方式。在带领我们一步一步完成一个个项目的过程中，我们经历了立项、实际操作、分析、反思等一系列环节，这让我们对以后的学习和工作都有了提前的适应。相比于“治标”的学习方式，鼎石“治本”的学习方式让我们对未来做出了更充足的准备。
梁芷祺：鼎石也不仅仅只鼓励我们专注于学术，而是鼓励我们在音乐、戏剧、体育等很多领域去探索和发展。在鼎石，我们除了是学生，我们还是拥有多种兴趣爱好，勇敢探索自己、感受世界的丰富的个体。
张沛娇：鼎石确实为我们提供了非常丰富的资源。在这次项目的公共教育中，我们和不同的公益机构合作，其中的有些机构就是鼎石本身合作的机构。我认为鼎石还培养了我们自主解决问题的能力。无论在学习还是生活中，我们总会遇到自己不会的难题，而如何思考、解决这样的难题，是鼎石希望我们拥有的能力。
闫可欣：鼎石一直鼓励学生全面发展，注重培养学生的领导能力和思考能力，而不仅仅是对知识本身的获取。尤其是在础滨盛行的时代，具体问题的答案很容易获得，硬知识真的还有那么重要吗？在我看来，对于科学来说，除了专业知识，更重要的是提出问题的能力；进行假设的能力；查找、摘取、整合资料的能力；证明实验的能力和得出结论的能力。鼎石就是在培养我们的这些能力。
