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这三个创客,想把DNA扩增1000万倍

本文作者:奕欣 2016-01-11 14:54
导语:不接地气的项目,也不妨碍拿大奖呢。

这三个创客,想把DNA扩增1000万倍

在传统的印象里,接地气的创马作品总是更容易赢得评委的青睐,比如萌萌哒宠物管家解决生活痛点的智能光鞋,或者注重交互又格外新颖的空气吉他然而在深大站的创客马拉松上,这支二等奖获得者则显得有些鹤立鸡群,分分钟跳戏的错觉总让大家内心OS“我们中出了一个叛徒”。

从队名开始,这个团队就显现出和其它团队的不同。BioLab,简单粗暴的理解就是生物实验室,而他们带来的作品,就是一个听上去非常高冷的东西——“BioLab生物实验平台(开源PCR仪)”。像BioLab这样的阳春白雪,在创马比赛上的确少见。不过,这并不影响他们做出获得创马评委认可的作品。

这三个创客,想把DNA扩增1000万倍

(从左至右:李航、Ken、詹俊鸣)

项目是由队长Ken提出来的,他自己负责的是软件部分。詹俊鸣学的是电子信息方向的通信专业,和李航一同负责硬件。还有一位外援,主要为团队提供一些理论知识的支持和解释。

“我们想要做的是实验平台和社区,设备的主要目标群体是创客和学生,通过APP和线上平台帮助他们了解生物科技。”

PCR全称“聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)”是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制。简单说来,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。所以,只要有微量的DNA信息,就能加以放大,进行研究。比如说,在一些历史疑案中,凶手留下的证据微乎其微,可能只有少得可怜的毛发、皮肤或血液。然而有了PCR技术,只要能分离出一丁点的DNA,就能加以放大,进行比对。再比如说,考古时出现的人物残骸或是化石模型,拥有的信息极其有限,而PCR就类似一个放大镜,可以将信息丰富扩充。

1993年,美国科学家Kary Mulis发现了PCR技术,并因此而获得了诺贝尔化学奖。现在,PCR技术已经被广泛地应用于生命科学研究、食品卫生、医疗、法医及环境监测等诸多方面。在我们的生活中,PCR仪器应用得最为广泛的方面在于对感染性疾病的诊断。理论上,只要样本有一个病原体存在,PCR就可以检测到。其次,PCR技术能有效的检测基因的突变,可据此进行肿瘤早期诊断、分型、分期和预后判断。

然而,在认知上,我们习惯性地以为PCR仪是一个遥不可及的东西。BioLab想做的,就是想把它变得更加亲民,让学生们也能接触到看似不可及的高精尖技术。

“现在做开源PCR仪的人不多,多数人都以为PCR仪得靠买的,但这种设备一般很贵,所以导致很多有想法的人第一步就迈不出去,因为没有设备。所以我们做的PCR仪想尽量压缩价格,同时平衡性能,给更多人尝试和学习的机会。”

这三个创客,想把DNA扩增1000万倍

在本次创马比赛上,团队实现了如下的功能:

  1. DNA扩增。用PCR仪可以进行聚合酶链式反应(PCR),把目标DNA量提高1000万倍,实际是加热和退火的循环过程。


  2. 手机APP连接控制设备,提供实验流程帮助。

简单说来,他们做的PCR仪分为软硬件两方面,一个是硬件方面,用于检测疾病和扩增DNA;一个是软件方面,用于教学和共享。

此外,他们的平台是开源和可扩展的,“例如有人做了光学分析器来分析细菌,他也需要用到PCR,那他可以接入到我的平台,让整个实验连接起来。而平台可以提供更多的服务,像实验数据管理,AI自动分析等等。”

所以,BioLab团队想要做的是一套东西,社区、平台才是他们的重点,而PCR只是一部分。“就像Arduino对电子设计一样,它是一个大众普及的工具。”

为了更好地解释这一点,团队用了一个有趣的比喻:

“我们做了一支画笔,同时告诉你画笔是由一根木和几条毛组成的。当然,你可以做一支画笔。不过,如果你不会或者觉得麻烦也可以用我们做的画笔。然后大家可以通过这支画笔去创作各种各样的画,画出写实派、抽象派,创作出很多很多很棒的作品。”


“同时,我们提供一个社区,你可以将你做的东西放上去和大家分享,在社区上大家可以交流,分享技术,共同创作,共同进步。而我们的PCR就像那根画笔一样。当然我们除了做画笔,之后也会做橡皮檫、颜料,组成一套绘画工具(这就是我们说的整套实验平台),让大家更方便,更好地用我们的东西创作和了解画画,并且让用户觉得,画画也没想象中这么难吧,我也可以画的。”

说起开发时的难点,团队表示在于温度和时间的控制。不过在创马比赛上,BioLab生物实验平台的大致功能已经实现了。评委们一致认为,这个产品颇具市场前景,不管是对于生物学科的教育,还是普及研究老师有着重大的意义,因而都给出了很高的评价。

这群高冷的“叛徒”相比起其它“接地气”的团队,总有种走错片场的独树一帜,然而他们就是凭此,获得了本次创马比赛的二等奖。

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由于制作时间比较短,团队认为,这个产品还有一些优化空间,“在流程控制上还需要用算法优化,让机器的运作时间更加稳定。”

也许是不善表达,也许是具有工科男的典型特征,团队在采访的时候总是惜字如金,带着一种高冷的感觉。然而,这并不影响团队对PCR事业的热忱和激情。队长Ken正在筹措成立自己的公司,争取将这一愿景化为现实,让开源PCR仪离我们更近一点,再近一点。

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