iGEM 國際遺傳工程機器設計競賽
iGEM
如果你曾經好奇，一隻細菌能不能被教會做有用的事，你已經走了一半。好奇心，是唯一的門檻。
用一支團隊真正經歷的方式學合成生物學：一個真實的問題、一套設計出來的生物系統、一個模型、一次實驗，以及向世界解釋它的責任。從第一個想法，走到一支站在 Grand Jamboree 上的隊伍；零件已經準備好，學生的力氣留給科學。
iGEM（International Genetically Engineered Machine，國際遺傳工程機器設計競賽，也譯作國際基因工程機器設計競賽）是全球規模最大的合成生物學比賽。學生團隊自行選定問題，設計並建造生物系統來回應它，把專案記錄在公開的 wiki 上，並在年度 Grand Jamboree 發表。競賽由獨立的非營利組織 iGEM Foundation 主辦，設有高中組；近幾年，台灣每年都有七到九支高中隊伍參賽。
CompetiLab 的 iGEM 培訓計畫帶台灣的高中生走完這整條路。它是一套合成生物學、團隊研究與科學溝通的教育，依照一個 iGEM 專案會經歷的階段來設計；建模、Human Practices 與文件模組都已經建好，讓隊伍在最初幾週就能開始做科學。要組建或加入正式隊伍的學生，透過 iGEM Foundation 自己的程序報名；我們確保他們準備好出發，並在整個賽季陪在旁邊。
- 對生物、工程、程式或設計好奇的國高中生。不需要實驗室經驗。
- 想組建或加入高中 iGEM 隊伍，並在賽季開始前就看見整個專案、從問題到 Jamboree 的學生。
- 被生命系統吸引、想用它們做出真實東西的學生。
- 01理解合成生物學的核心概念：零件、裝置、系統，以及設計—建造—測試—學習的循環。
- 02找出一個真實世界的問題，判斷用生物的方法處理是否合適。
- 03設計實驗、批判地閱讀實驗流程，並維持一本別人也能照著做的實驗記錄本。
- 04建立簡單的數學模型，用它在實驗前後做決定。
- 05實踐 Human Practices：與利害關係人對話，考量安全與倫理，並讓所學改變專案。
- 06把專案清楚地記錄並發表給科學家與一般大眾，達到 Jamboree 評審期待的標準。
基礎
- iGEM 簡介與歷史
- 合成生物學基礎
- 生物系統與實驗思維
專案設計
- 找出真實世界的問題
- 研究與專案設計
- 組隊與協作
建造與測試
- 實驗室安全與基本技術
- 建模與資料分析
- 量測與再現性
責任
- Human Practices
- 安全、生物保安與倫理
- 科學溝通
成果
- 專案文件與 wiki
- 簡報與競賽準備
- 團隊故事與精選專案
一個專案，一個階段一個階段走
選一個重要的問題
從社區或產業的需求出發，和真正面對這個需求的人談，判斷生物學幫不幫得上忙。
設計系統
把問題翻譯成生物設計：用哪些零件、哪個宿主、成功時應該發生什麼。
上實驗桌之前先建模
建立簡單的模型預測行為，找出關鍵參數，規劃真正能區分結果的實驗。
建造與測試
組裝構築體、進行有對照的實驗，把一切記錄在經得起檢視的實驗記錄本裡。
Human Practices
回到利害關係人身邊，檢視安全與倫理，根據所學修改專案。
記錄與發表
為公眾寫下專案、製作簡報，並演練評審會問的問題。
具分子生物、建模、生物資訊與科學溝通背景的導師，在整個賽季與學生團隊並肩工作。涉及濕實驗的部分，在有適當督導、符合機構安全規範的設施中進行。建模範本、wiki 架構與 Human Practices 訪談指南都事先準備好，隊伍的時間用在專案上。
我們教的是過程與標準，並協助隊伍理解 Foundation 對高中隊伍的要求。隊伍報名、資格、安全表單與評審屬於 iGEM Foundation。
為在地產業設計的生物感測器
針對臺灣水產養殖、農業或飲用水中相關污染物的全細胞感測器。
從廢棄物出發的生物製造
改造微生物把農業副產物轉化為有用的化合物，並附上產量與成本模型。
診斷與偵測
與臨床或公衛工作者共同設計的無細胞病原或標記偵測系統。
軟體與建模方向
一個幫助其他隊伍設計、模擬或記錄的工具，建立在使用者研究之上。
01
選殖之前先挑酵素
用蛋白質結構預測在螢幕上比較候選變體，只選殖最有希望的那幾個。
02
預測啟動子的強度
用已發表的序列—表現量資料訓練一個小模型，替隊伍考慮中的零件排序。
03
用手機數菌落
隊伍自己做的電腦視覺模型，從培養皿照片裡計數並分類菌落。
04
把線路擬合到資料上
讓模型用隊伍自己的量測擬合基因線路的參數，再預測下一個實驗。
05
先起草安全論證，再檢查它
用 AI 助理起草並批評 wiki 的安全章節，揭露使用，每一個主張自己負責。
時程、形式、費用與申請日期，會在諮詢對談時確認。
高中生可以參加 iGEM 嗎？
可以。iGEM Foundation 設有高中組，高中隊伍與大學隊伍在同一個 Grand Jamboree 發表。資格、隊伍要求與費用由 Foundation 訂定且逐年調整；我們的知識專欄整理了歷年規則的要求，最新版本請以 igem.org 為準。
需要實驗室經驗嗎？
不需要。我們從基礎開始，動手操作逐步引入，而且只在有督導的環境中進行。一個強的 iGEM 專案有很大一部分，包括建模、Human Practices 與文件，都在實驗桌以外進行。
CompetiLab 和 iGEM 是什麼關係？
我們是獨立的教育工作室，負責培養與陪伴隊伍。iGEM 由 iGEM Foundation 主辦，負責報名、資格與評審。
一支隊伍需要什麼才能開始？
好奇心、幾位強項不同的學生，以及一位指導老師。其他的我們來協助：問題、設計、建模、利害關係人對話，以及 wiki。