開羅大學(xué)創(chuàng)建了 iGEM 的第一支全埃及學(xué)生團隊，他們的項目是海水淡化——這支團隊在 Opentrons 的幫助下取得了可觀的進展。

iGEM 的創(chuàng)立原則之一是，成功的實驗需要全球化的視角。因此，iGEM 一直鼓勵學(xué)生團隊利用合成生物學(xué)工具，以改善他們的社區(qū)和全球環(huán)境。然而，與全球的科學(xué)家一樣，他們也經(jīng)常受到來自周圍世界的挑戰(zhàn)和困擾。

開羅大學(xué)的 iGEM 團隊就證明了這一點。這支由10名成員組成的團隊，憑借他們解決社區(qū)面臨的水資源短缺問題的項目，贏得了Opentrons的贊助。然而，解決水資源短缺問題的同時，他們也面臨著社會經(jīng)濟障礙對研究支持的限制。他們的經(jīng)歷提醒我們，對于許多科學(xué)家來說，取得進展仍然是一種難得的特權(quán)，而非理所當(dāng)然的權(quán)利。

我們分享他們的故事，明確支持與開羅團隊面臨同樣挑戰(zhàn)的科學(xué)家們，并提醒我們的社區(qū)，科學(xué)的民主化是一個持續(xù)的過程，不僅需要堅韌不拔的精神，而且還需要通力合作。

化逆境為優(yōu)勢

由于缺乏資金、資源和人員，埃及的科學(xué)項目支持非常有限，尤其是合成生物學(xué)領(lǐng)域。為了參加 2019 年的 iGEM，開羅團隊花了近兩年的時間從零開始學(xué)習(xí)合成生物學(xué)，與該領(lǐng)域的專業(yè)人士取得聯(lián)系，尋求資源和指導(dǎo)。

盡管埃及之前曾派團隊參加過 iGEM，但 2019 年是埃及團隊首次在同一個地方與全埃及學(xué)生合作。

開羅團隊面臨的第二個主要障礙是籌集資金?！?a >自然中東》報道稱，埃及在財政上優(yōu)先考慮需要立即解決的高風(fēng)險問題，而不是實驗室研究。結(jié)果是公眾和政府將科學(xué)家描述為不切實際的理想主義者，他們的工作需要數(shù)年時間才能證明其價值。鑒于他們試圖解決水資源短缺問題，開羅團隊最初在機構(gòu)外尋求資金支持。但由于該國對實驗室研究的曲解，他們只能被迫尋求機構(gòu)支持。雖然他們能夠從大學(xué)校長那里獲得資金支持，但仍需要支付 iGEM 的注冊費。iGEM 向每位團隊成員收取 850 美元的注冊費，而開羅團隊的注冊費總額超過了他們大學(xué)教師的學(xué)費。他們花了四個月的時間才獲得注冊費的支付，在此期間，團隊致力于設(shè)計一個合成生物學(xué)解決方案來解決埃及的水資源短缺問題。

水資源稀缺環(huán)境下的海水淡化

當(dāng)開羅團隊發(fā)現(xiàn)埃及第三大淡水湖變成了鹽湖時，他們決定將項目的重點放在海水淡化上。

他們決定對耐鹽酵母 Debaryomyces hansenii 進行基因改造，這是一種天然存在的海洋微生物，用于從湖水吸收鹽分并防止其進入環(huán)境。他們希望這能降低水中的鹽濃度，作為現(xiàn)有海水淡化基礎(chǔ)設(shè)施的預(yù)處理步驟。

該團隊為他們的海水淡化工作設(shè)計了雙管齊下的方法。首先，他們?nèi)コ私湍钢胸?fù)責(zé)消除毒素的外排通道，防止其將鹽重新釋放回水中。他們還向細(xì)胞中引入滲透保護劑，以在高鹽度下保持其完整性。他們的第二種方法涉及找到具有鈉和氯離子親和力的金屬結(jié)合蛋白，以引入結(jié)合域并將蛋白質(zhì)固定在鹽上，從而更快地進行海水淡化。

從不同角度看待成功

開羅團隊希望使用 OT-2 移液平臺對酵母進行基因改造。然而，由于海關(guān)問題，該團隊在飛往波士頓前幾周才收到 OT-2 。用于基因改造酵母所需的 DNA 序列、Twist Biosciences 操縱酵母耐受高鹽度的資源以及iGEM 套件也都在海關(guān)被耽擱了。

由于這些延誤，開羅團隊取得的進展有限。他們確實設(shè)法對酵母進行工程改造，使其在細(xì)胞重新釋放鹽分之前能夠保持鹽分達(dá)一小時。他們還在確定最佳的脫鹽蛋白質(zhì)和結(jié)合劑方面取得了進展。

但有限的進展并不抹殺他們?yōu)轫椖扛冻龅男燎谂Α?/p>

開羅團隊作為年輕科學(xué)家在各方面為參加 2019 年 iGEM 所做的努力與世界各地許多其他科學(xué)家所做的工作相呼應(yīng)。他們?yōu)閰⒓訒h感到欣喜若狂，并把每一次困難當(dāng)作教訓(xùn)。他們克服障礙并從中吸取教訓(xùn)的能力使他們成功，盡管他們在實驗室中沒有實現(xiàn)他們所希望的一切。

在 Opentrons，我們?nèi)χС挚茖W(xué)的民主化，以支持全球各地的科學(xué)家。Opentrons 通過提供低成本的高質(zhì)量自動化移液平臺和提供開源材料，消除科研團隊面臨的經(jīng)濟困難問題，進而推動全球各地科學(xué)家的科學(xué)發(fā)展…但即使有了這些幫助，像開羅團隊這樣的科學(xué)家仍然需要更多的幫助。例如愿意給出更實惠的價格的供應(yīng)商，愿意提供支持和指導(dǎo)的非營利組織，以及大學(xué)和政府機構(gòu)之間更多的合作。

在實現(xiàn)科學(xué)的民主化之前，我們還有很長的路要走。但我們很高興能盡我們的一份力量，為像開羅團隊這樣的年輕生物學(xué)家發(fā)聲。我們希望我們能激勵其他科學(xué)家也這樣做。

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