近日，2025年国际基因工程机器大赛（iGEM）在法国巴黎落下帷幕。记者从南京工业大学获悉，该校NJTech-China、NJTECH-CHINA-A两支队伍聚焦友好环境、绿色发展，在与全球400余支高校代表队的角逐中表现优异，分别斩获全球金奖，在世界竞技舞台彰显了聚力创新的实力和团结协作的风采。

“智能细胞工厂”实现“一菌双产”

聚酰胺54即PA54（俗称“尼龙54”）作为聚酰胺家族的新成员，是家族里的“环保优等生”，然而其原料须由“生物基尸胺”和“生物基琥珀酸”两种菌种生物合成，不仅流程复杂，需使用大量酸碱中和剂，还会产生废盐、二氧化碳等废弃物。南京工业大学生物与制药工程学院陈可泉教授团队指导的NJTech-China团队，通过合成生物学技术，解决了这一问题，在2025年iGEM竞赛中斩获全球金奖、最佳提升元件奖，并获得最佳生物制造项目提名。 

指导老师冯娇副教授介绍，以前制造聚酰胺54得请“两个不同的微生物团队”干活，一个团队专门造尸胺，另一个专门造琥珀酸。“就像做饭，得去A厨房蒸馒头，再去B厨房炖排骨，流程长且复杂，且两者工作时还会浪费资源，产生没用的废弃物。”指导老师许晟副教授形象地补充道：“我们是把以前两个各自生产、浪费严重的作坊，变成了一个高效、自给自足，还能‘内部消化垃圾’的‘全能一体厨房’。”

团队队长朱楚宁同学介绍，NJTech-China团队是一支典型的跨学科队伍，师生来自生工、计算机、机械、艺术等学院。项目中，他们构建了“干实验”与“湿实验”双轨并行的研发策略，形成“设计-构建-验证-优化”的闭环，极大提升了研发的精准性与效率。

“为了打造智能细胞工厂，我们选用大肠杆菌NT1003作为‘底盘细胞’，通过合成生物学手段，对其进行了精巧的设计改造。”湿实验组（实验室里验证）组长鹿晨曦同学介绍说，在老师们的指导下，他们为菌株安装了“基因开关”，改造了关键酶、调控了辅因子，精准控制实现了“一菌双产”。

“一菌双产”破解传统工艺环保痛点。团队成功构建的利用葡萄糖同步生成尸胺与琥珀酸（聚酰胺54两种关键前体）的“智能细胞工厂”，不仅简化了传统生产流程，更实现了生产过程中的酸碱自中和与原位二氧化碳固定，显著减少了中和剂使用量和废盐排放，真正实现了绿色、低碳制造。

新型抗菌敷料守护宠物健康

随着宠物饲养量持续增长，狗癣、猫癣等皮肤细菌感染已成为临床常见问题，目前通常采取抗生素疗法。但抗生素的过度使用会导致耐药菌株频现，治疗效果下降，形成“用药-耐药-再用药”的恶性循环。南京工业大学食品与轻工学院江凌教授团队指导的NJTECH-CHINA-A团队，为解决宠物临床抗生素耐药性这一难题提供了新方案。

“就像超级细菌的出现一样，宠物细菌对抗生素也在不断‘升级防御’。”江凌解释，他们团队利用合成生物学技术，通过“新型抗菌肽挖掘-经典抗菌肽优化-高效表达体系构建-功能性敷料整合”的全链条研究，设计实现宠物皮肤细菌感染的安全、高效治疗的宠物抗菌敷料，解决传统抗生素耐药性强、抗菌产品成本较高等行业痛点。

“抗菌肽作用于细菌细胞膜，破坏细胞膜，进而使细菌裂解死亡。”团队指导教师孙杨介绍说，团队采用的“抗菌肽”是生物体内的小分子肽，与传统抗生素作用机制不同，其可以通过物理方式破坏细菌细胞膜结构，使其糖、蛋白质等内溶物外泄而导致死亡。“这好比精准打击，直接击穿细菌的‘城墙’，而细菌难以通过变异来应对这种物理性攻击，从而有效规避耐药性问题。”

据介绍，这支团队特别“混搭”，涵括了从食品、生工到计算机、机械等学院的师生，有人负责搞技术、有人负责做实验、有人负责对接需求，硬是把“实验室里的想法”变成了能帮助宠物的实用方案。

担任人类实践组（从生活中来到生活中去）组长的杨亦柠同学介绍，光有抗菌肽还不够，得方便宠物主人使用。团队又把抗菌肽负载于特殊水凝胶基质中，制成类似创可贴的敷料。“这种材料既能持续释放药物，又具备良好的生物相容性和机械强度，能够较好地适应宠物皮肤，比传统药膏方便多了。”

记者了解到，iGEM是合成生物学领域的顶级国际赛事，已覆盖全球60余个国家。赛事以“用标准化生物元件设计人工生物系统”为核心，鼓励跨学科协作，结合生物实验、建模、设计等能力，解决环境、医疗、制造等现实问题，每年都受到《科学》《自然》等顶级学术期刊的密切关注。

通讯员 杨芳

扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子