港中学生研创新农药检测技术PestiGuard 国际基因工程大赛夺金奖
由迦密柏雨中学、东华三院伍若瑜夫人纪念中学、九龙真光中学、华英中学、圣公会圣三一堂中学及民生书院六所中学组成的队伍,在今年的国际遗传工程机器设计竞赛 (iGEM) 中凭借创新研究项目“PestiGuard”勇夺金奖,研究项目更跻身全球高中组前十强,并在专项奖项中荣获“最佳软件”全球高中组第二名、“最佳模型”与“最佳环境组别”均挺进全球高中组前五名。
今年比赛吸引来自全球超过 100 支高中队伍参赛,香港有六支队伍参赛获得金奖。香港中学联队(HK-Joint-School)的研究项目“PestiGuard”是一款创新且便捷的生物感测器,专为检测食品中的农药残留而精心设计,旨在提升消费者对食品安全的知识,帮助他们作出更明智的选择。
PestiGuard 采用了一种崭新的基因电路技术,结合适配体 (Aptamer) 和萤光蛋白基因,透过可量化的视觉输出呈现检测结果。其核心机制基于适配体在转录过程中形成的三维结构,当农药分子与适配体结合时,会阻碍核糖体进入核糖体结合位点 (RBS),从而抑制萤光蛋白的表达,使萤光信号减弱。
用户只需将等量的农作物样本加入感测器套件中,就能快速获取检测结果。萤光信号的明暗程度与农药浓度呈反比关系,当中萤光越亮,表示农药浓度越低;萤光越暗,则代表残留浓度较高。而为进一步提升用户体验及分析准确性,队伍还开发了一款名为“PestiGuard 生物感测器分析平台”(BioAP)的配套应用程式。该软件透过拍摄检测结果的照片,分析萤光颜色的强度,并与校准色标进行对比,从而准确计算农药残留浓度。
同学在整个研究过程并不简单,除了需掌握生物科技、基因工程、AI 技术及数学建模等多学科知识,更要经过多次实验验证与调整来完善技术。他们更主动向科学家、食品安全专家及公众收集建议,不断改良研究方案,以确保技术的实用性与科学性。 比赛当日,队伍不仅发表了精彩的研究报告,还展示科学海报、设计摊位,并即场回应评审及其他参赛队伍的提问。
对于取得的佳绩,队伍成员表示十分自豪与感恩。他们认为,参与 iGEM 不仅增长了知识,更启发了他们对科研的热情与抱负,未来希望继续投身科研事业,致力于解决全球食品安全及环境污染等重大问题,并以科技创新造福人类。