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2015年10月28日
成就與獎項
學生發明基因改造方案紓緩乳糖不耐症獲國際大獎

馮美玲
香港城市大學(城大)學生組隊參加在美國舉行的2015年國際遺傳工程機器設計競賽(iGEM),以優秀成績奪得金獎。獲獎的方案是利用轉基因菌株紓緩乳糖不耐症狀。乳糖不耐症是一種常見消化病,患者不能消化乳糖。
 
參賽團隊14名學生分別來自生物及化學系、生物醫學系、機械及生物醫學工程學系。今年iGEM的參賽者約有2,700名,城大的團279支來自世界各地的跨學科小組競賽,脫穎而出勇奪金獎。
 
城大已連續兩年參加iGEM並獲大獎。2014年,城大以利用轉基因大腸桿菌減輕癡肥問題的方案贏得金獎。
 
乳糖不耐症患者在飲用牛奶或食用奶製品之後,會出現腹脹、胃痙攣、腹瀉、噁心等症狀。在正常情況下,小腸裏的乳糖酶會將乳糖分解為葡萄糖及半乳糖以方便消化。但乳糖不耐症患者體內產生的乳糖酶極少,甚至不能產生乳糖酶。因此,未經消化的乳糖進入結腸後各種細菌使得乳糖發酵,產生乳酸與氣體等副產品,引致出現上述症狀。
 
有證據顯示食用奶製品對人體有益,可降低罹患高血壓的風險,及改善骨骼健康。為了幫助乳糖不耐症患者從食用奶製品中受益,城大的團隊用了三個多月,設計並培養了一種益生菌大腸桿菌菌株,能夠產生大量β半乳糖苷酶(一種乳糖酶),一旦感應到周圍有乳糖,菌株就會「自動爆裂」,快速釋出乳糖酶。
 
參賽團隊的首席顧問,生物及化學系副教授江潤章博士說:轉基因大腸桿菌菌株會『自動爆裂』的這個特性,在生物技術領域具有龐大的應用潛力。另外兩位團隊顧問是生物醫學系助理教授趙崇基博士劉智剛博士
 
這種大腸桿菌菌株可通過基因改造,變成可因應外部環境的變化而「自動爆裂比如在溫度或酸度發生變化時,可產生特定的療效或釋出藥物。城大團隊正考慮為這種新發明申請專利
 
三位團隊顧問都讚揚參賽隊伍今年夏天為這個計劃付出了極大心血,榮獲金獎可謂實至名歸。
 
參賽學生一致認為,這次參賽是很好的探索及創新經歷。
 
生物及化學系三年級學生Aruna Surendran Ramkrishnan說:「參加iGEM的經歷大大改變了我們。我們有機會增長知識,影響世界,而不是只局限於課堂學習。」
 
機械及生物醫學工程學系三年級學生姚德薇說:「這是把科學融入社會的一個良機。我們得以向香港的高中學生,以至波士頓國際會議上遇到的科學界人士講述這個方案的細節。很多乳糖不耐症患者都對我們的方案感興趣,對我們是很大的鼓舞。」
 
生物及化學系四年級學生江俊朗相信,合成生物學會成為生物技術領域的一大熱門學科,他說:「參加這次競賽之後,我增強了自信,感謝各位顧問老師的教導與支持。」
 
除了要解決科學領域的前沿難題,大會還要求參賽隊伍在其計劃中考慮並解決生物倫理學、可持續發展、社會公義、生物安全及保安、知識產權等問題,還要考慮如何推廣合成生物學這種前沿新科學。
 
在美國舉辦的iGEM比賽是合成生物學界的年度國際盛事,旨在鼓勵學生嘗試建立具有新穎生物功能的基因工程生物系統,用以解決實際問題。首次iGEM比賽2004年由美國麻省理工學院舉辦,現已成為規模最大的大學生及高中學生之合成生物學團體及重要比賽,透過教育及競賽促進合成生物學的學習與創新。
 
欲知道該獲獎計劃的詳情,請瀏覽網頁http://2015.igem.org/Team:CityU_HK