2017年9月15日下午，上海科技大学magicblock项目的成员方雪和高波赴上海市徐汇区教育学院附属实验中学举行2017年国际遗传工程机器大赛(igem) human practice 科普活动。活动邀请了9名热爱科技创新的初中生，在科技总辅导员金喆老师协助组织下，开展了一场题为“bio+?”的科普互动课。
同学们正在认真听课 同学们正在认真记笔记
magicblock的队员们首先了解了我校学生对生物学的认识情况，得知大部分同学都在读初二，已经开始上生物课，同时在科学课中也接触过了相关知识，同学们对生物很感兴趣，认为生物是非常有用的一门学科，不少同学表示未来想攻读与生物相关的大学专业。在接下来的四十分钟里，magicblock的队员带给了附中同学们对生物和科学研究的新认识。
作为现代生命科学研究的重要对象，“菌”成为了话题的开始。菌能干什么呢？同学们纷纷表示菌能使人生病，菌能成为生物武器；有的同学还说，菌能做酸奶，还能分解垃圾。大部分同学接触到的“菌”，都是以负面形象存在于脑海中的。那么菌还能干什么呢？
magicblock的队员告诉同学们：菌其实很厉害，我们可以把菌想象成宏观世界的微缩版，如果做个类比，其实我们日常生活中想做的事情菌都能实现。
bacteria can talk! 菌可以通过特殊的方式交流。同学们都知道动物之间会交流，昆虫之间也会交流，它们通过感受一些特殊的化学物质来实现信息交流，菌也是这样。队员们以革兰氏阴性菌为例，介绍了菌是如何响应周围环境，通过信号分子ahl来实现信息的交流和处理，最终实现群体感应的。群体感应是magicblock项目研究的重要组成，也是生物学领域，尤其是微生物方面非常有趣的一个现象。在了解到这个机理之后，同学们惊呼这一现象的奇妙。
bacteria can process information! 队员们接着把菌比做了计算机，解释了计算机的基本操作流程：输入，信息处理，输出。我们打字，录音，都属于输入，而计算机反馈给我们的结果则属于输出。这些知识同学们早在信息课上就有所了解，但是细菌能实现这些操作还是第一次听说。队员们接着引出了基因工程的概念，一些特殊的菌，可以对其进行编辑，让它实现需要的功能，比如常用的工程菌就有大肠杆菌、铜绿假单胞菌等。理论上，科学家可以对菌进行“编程”，让菌来处理信息，给出结果。
利用这个性质，菌可以看见我们看不到的东西。队员举了气体检测的例子：有的气体可能无法直观地判断浓度，比如雾霾，比如一些有害气体，理论上可以通过菌来实现气体存在性的检测；依旧用编程的思想，假定输入为气体浓度高于某一阈值，这种情况下菌可以产生响应；如何观察呢？只要定义输出为“荧光表达”，最后在荧光显微镜下观察菌是否亮了，就可简单判断气体浓度是否达到了阈值。
作为生物研究的一个典型，菌其实只是冰山一角。为什么菌很重要？也是因为其繁殖快，研究周期相较于动物、植物比较短，而且容易观察现象。之后，magicblock的队员们又向附中同学列举了生物学的学科分支，包括细胞生物学、分子生物学、生物物理学，还有合成生物学等，同学们就此对生物学有了更全面的认识。
队员正在介绍细菌群体感应 队员正在介绍实验室
虽然igem是合成生物学的比赛，但它也是一个非常综合的比赛。这一点从负责这项活动的两位队员的身份就可看出，两位同学都不是生命学院的，一位是物质学院化学专业，一位是物质学院物理专业。其中一位还是徐汇区教院附中2012届的毕业生，借此机会，学姐和这批热爱科学的学弟学妹探讨了自己对于比赛、对于生物学，以及对科学研究的态度。
队员简单介绍了项目和实验室的情况。为什么我们叫magicblock？形象的说就是小朋友搭积木，把每个菌赋予不同的功能，通过群体感应实现信息的传递，最后根据需求进行拼接，就可以实现一些组合功能。这个项目的好处在于，很复杂的系统也可以通过简单的拼接实现，而且不需要每设计一个新程序就重新做一套菌，大大减少了实验的复杂度。
这个项目涉及到很多学科的知识，有生物学，有信息学，有数学……互动课接下来的项目就是头脑风暴了，主题是：生物+？生物能和什么组合在一起？比如magicblock就是“生物+积木”。magicblock队员希望学弟学妹能在未来发展的路上不被单一的学科或思想所限制，而应该博览群书，多尝试一些未知的领域，这样会给自己带来更多的灵感。
同学们经过一段时间的思考，提出了不少有趣的观点。有的同学提出，生物+纸，可以用菌来造纸；有的同学提出，生物+声音，可以用生物方法实现音质的保护，让一些声音在开始衰减之前将其固定住，实现无损音质；有的同学提出生物+光，让菌遇到光就变色；有的同学说可以用生物+测谎，设计一些实验来进行测谎；还有像生物+生物，生物+电池，生物+蓝牙，生物+人工降雨……“我们可以让生物按照我们想要的方式长，想怎么长就怎么长，放在地上就可以长出我们需要的样子，可以用它来建房子！”一名同学如是说。有不少同学同时想到了生物+计算机的点子，这和magicblock的灵感来源特别接近，队员顺势又讨论起了magicblock，从逻辑电路到或非门，为什么或非门能实现所有的逻辑门？为什么我们要做或非门？同学们听得津津有味，还上黑板演示起了另一种电路表达……经历了这番讨论，同学们充分感受到了magicblock的综合性，也感受到了科学探索的奇妙。
队员正在介绍或非门 队员与师生合影
的确，生物可以实现很多功能，只要我们敢想敢干，未来一定是生命科学的时代。同学们还绘制了科技创意画，把心中的想法画在白纸上，也许在不就的将来，随着合成生物学技术的成熟，这些美好的想法都能实现。
（责编：何艳婷；责任审核：陈二）
2017-09-27