iGEM(International Genetically Engineered Machine competition)即国际基因工程机器大赛,是合成生物学领域的国际顶级大学生科技赛事。iGEM国际基因工程机器大赛是什么?需要具备哪些知识?iGEM竞赛流程及规则是什么?IGEM入门备考规划建议有哪些?机构IGEM竞赛辅导培训推荐!
iGEM大赛赛制介绍
赛事概况
起源与发展:该竞赛由美国麻省理工学院于2003年创办,2005年发展成为国际赛事。最初是为了回答合成生物学中的核心问题——能否在活细胞中使用可互换的标准化组件构建简单的生物系统,并且加以操纵。
参赛对象:面向高中生、本科生和研究生。
比赛时间:每年1月到11月初,其中1月至5月为项目准备阶段,6月至8月进行实验室工作,9月至10月准备展示内容,10月底或11月上旬进行答辩。
比赛形式:团队赛,分工合作开展项目,每队需有两名Instructors,无人数上限,推荐15-20人一组。各队伍在所在学校或相应专业实验室开展项目,出国答辩地点通常为法国巴黎或美国波士顿。
竞赛内容:分为干队和湿队,湿队主要负责学术+研发,干队主要负责市场+营销,学生可根据兴趣和学习基础选择。
比赛流程
项目准备阶段:1月至5月,团队组建并进行头脑风暴,制定计划,确定目标和任务。
实验室工作阶段:6月至8月,开始项目的实验室工作,运行功能性实验,处理绘图结果,在Team Wiki和Registry Pat页面上工作。
展示准备阶段:9月至10月,练习口头演示作品,准备海报,参加Jamboree。
答辩阶段:10月底或11月上旬,在国际舞台上展示项目成果并进行答辩。
奖项设置
设有金牌、银牌、铜牌等常规奖项,以及各类特别奖,如最佳干队、最佳湿队、最佳建模奖、最佳新生物部件奖等。
参赛意义
学术方面:学生能接触到合成生物学的前沿知识和技术,通过实践锻炼实验技能、文献查阅能力、数据分析能力和科学写作能力等,还可将研究成果提交给组委会,与全球科学家共享。
个人能力方面:充分锻炼学生的独立工作能力和团队协作能力,培养学生对于科学的热情,以及解决问题的能力和创新思维。
升学就业方面:在申请名校和科研机构时具有较大优势,多数获奖学生能被世界名校录取,如哈佛、耶鲁、剑桥、牛津、斯坦福、清华、北大等。同时,也为未来从事科研、生物技术、医药等领域的工作打下坚实基础。
相关政策
安全政策:明确了特定技术的使用规范,如不能在实验室外释放或部署任何转基因生物,在进行人体实验、动物实验等之前都需登记,严禁在人体上测试项目等。
通讯政策:要求诚实准确地陈述项目和结果,不能在视频或宣传材料中显示国旗,不允许使用受版权保护的材料,所有在线内容必须托管在iGEM服务器上等。
反骚扰政策:严禁任何形式的骚扰,包括口头、身体和性骚扰,威胁、恐吓等行为,以及与年龄、种族、性别等相关的歧视行为等。
iGEM大赛需要具备的知识点
参加iGEM竞赛需要具备以下基础知识:
生物学基础
基因工程:了解基因编辑技术如CRISPR-Cas9,以及基因表达和调控的基本原理。
分子生物学:熟悉DNA重组技术、质粒构建、PCR扩增、凝胶电泳等实验技术。
细胞生物学:掌握细胞培养、转染等基本操作和原理。
计算机科学与编程
编程语言:掌握至少一种编程语言,如Python、Java或C++,用于数据分析和建模。
算法和数据结构:理解基本的算法和数据结构,以便进行高效的编程。
数据库管理:了解数据库的设计和管理,以便处理和存储实验数据。
数学建模
数学基础:具备微积分、线性代数、概率论和统计学的基础知识。
建模方法:掌握微分方程、优化理论等数学建模方法,用于解决实际问题。
工程学基础
系统设计:理解如何设计和构建生物系统,包括生物传感器和生物反应器。
工程制图:掌握基本的工程制图技能,以便进行实验设计和结果展示。
材料科学:了解生物材料的特性和应用,如生物相容性和可降解性。
其他相关知识
商业和知识产权:了解商业计划书的编写、市场分析和专利商标法。
艺术设计:掌握基本的图形设计和视频编辑技能,用于项目展示。
英语能力:具备良好的英语听说读写能力,以便进行国际交流和文献查阅
iGEM竞赛流程及规划
iGEM队伍要求:
每支队伍通常由20-25人组成
iGEM适合学科:
iGEM鼓励团队成员来自不同学科背景,例如生物学、计算机科学、医学、工程学、设计、经济学等。跨学科合作能促进创新思维。
iGEM队伍分工:
干队:主要负责数学建模、人力资源、网页编程、设计画图等等内容。
湿队:是iGEM的骨干力量,主要负责iGEM课题设计和实验操作的团队,需要非常了解合成生物学和分子生物学的知识。
⛳️1月-4月:准备阶段
组队与选题:确定团队成员,进行头脑风暴,选定研究课题。
基础学习:学习合成生物学基础理论,了解iGEM竞赛规则。
⛳️5月-8月:实验阶段
实验设计:根据选题进行实验设计,包括湿实验室工作和干实验室工作。
实验实施:在实验室进行实验操作,收集数据。
⛳️9月-10月:准备答辩阶段
数据整理、项目整合:对实验数据进行分析处理,将实验结果、模型分析等整合到项目报告中
制作Wiki:创建项目介绍网页,记录项目全过程
准备答辩:准备20分钟的全英文演讲和海报展示
⛳️11月:答辩阶段
现场答辩:在iGEM的年度大会上进行项目展示和答辩。
颁奖典礼:根据评委评定,颁发金银铜奖及其他单项奖。
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