由美国麻省理工学院(MIT)主办的2014年国际遗传工程机器设计世界总决赛于2014年10月30日至11月4日在美国波士顿成功举办。14年的总决赛共有来自全球各大洲40多个国家、245所知名高校参加。其中包括MIT、Harvard、Cambridge、Berkeley、Stanford等世界顶尖学府的代表队;参赛的中国队伍多达54支,包括清华大学、北京大学、浙江大学、中国科技大学、天津大学、香港科技大学、台湾大学等高校的参赛队。各参赛队伍使用主办方提供的标准生物元件,完成参赛项目,并通过网站、演讲、墙报等形式进行展示交流和评比。
我校由徐向荣教授、徐浩老师等指导的18位同学组成的代表队AHUT_China获得了本届总决赛的银奖。我校徐向荣教授连续两届都受邀担任评审委员会委员。
在AHUT_China2014年的项目“BIO-COMPASS(生物指南针)”中,我们建立了基于DNA计算和生物砖的最短路径计算模型,并通过一个导航路径规划案例具体说明了计算原理。(如下图所示,从酒店所在的2号节点到达会展中心所在的8号节点。其中,博物馆所在的5号节点为必经节点,求历经节点最少的路径。)

首先,将地图中的道路和节点分别抽象成“边”和“点”,并对“点”的编号进行相应转换,以适用于DNA编码;其次,包含“点”信息的DNA链设计成一长度为40bp的随机DNA单链,作为点的生化反应模块;<A,B>“边”DNA单链的前半段与点A的DNA单链后半段互补,后半段与点B的DNA单链前半段互补,并据此建立标准生物导航信息数据库;随后,让设计的“点”和“边”DNA链随机连接,并将得到的所有结果进行大量扩增,通过凝胶电泳初步筛选出合适长度的DNA序列;接着,借助绿色荧光蛋白装置对插入质粒的DNA序列进行特异性检测,进一步筛选出同时包含2、5、8三个节点序列信息的质粒;最后,通过测序以及与数据库中各节点序列信息的比对,确定出最优的路径规划方案是2-4-5-7-8。
2014年AHUT_China人员名单
指导教师:徐向荣,徐浩,谢峻,佘惠莉。
队员:张润泽,吴鑫,高建宇,方昇,余凌国,阚延松,陈汉,史芮,曹梦怡,张翔,邵恺,李昊东,王越,魏宇,王想,赵婷婷,夏海超,陈林俊

