
“我們得特等獎了!”
清晨的寂靜被打破,房間里爆發出女孩們清亮而歡騰的笑聲。這笑聲,為一段持續了七百多個日夜的科研長跑,畫上了一個圓滿的驚嘆號。
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在日前落幕的第十九屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽決賽中,我校生命與醫藥學院“爭鮮奪秒”團隊,憑借項目“超前預警肉品腐敗粘度熒光探針的機制研究”,在與一眾頂尖高校比拼中脫穎而出,斬獲主體賽全國特等獎。這不僅是我校在“挑戰杯”賽事中的歷史性突破,更如一束微光,照亮了肉品安全檢測的新路徑。
PART 01
破題:溯源檢測滯后性
故事的開端,始于一次社會實踐。彼時團隊負責人姜青青初入大一,在輔導員的帶領下,走進一家肉制品企業。在生產一線,一個看似尋常的環節卻讓她深感震驚:目前,企業判斷肉品腐敗主要采用微生物檢測法。然而,該方法用于生鮮肉品檢測時,由于微生物檢測依賴于耗時的培養過程,當報告顯示菌落總數超標時,肉品往往已完成了從早期變質到徹底腐敗的過程,難以及時反映其真實品質。“這對于生鮮肉品來說,存在很大的滯后性。”
疑乃思之始,問為學之端。這次實踐的見聞,如同一顆充滿生命力的種子,在她心中悄然埋下:能否找到一種全新的“信號”,打破這檢測僵局?想法真正落地,是在一次與校團委老師的交流中。“他提到,能否將項目定位從‘檢測’升級到‘預警’,這句話點醒了我們。”姜青青介紹說。
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一個跨學科研究團隊迅速集結。團隊8名成員來自制藥工程、生物科學等各相關專業,他們懷著對項目的真誠熱情與濃厚興趣,各擅勝場,和而不同,恰似一套精密的智慧拼圖,看似形態各異,實則天衣無縫。
團隊有了,尋找關鍵“信號”——“標志物”便成了當務之急。何為標志物?這就好比我們出行時使用的導航地圖:紅色代表擁堵,綠色代表暢通——顏色本身并非交通擁堵,卻是其最直觀、最準確的“信號兵”。生命科學中的標志物亦然,它是一個可被精確測量的信號,用以揭示我們難以直接感知的生物學變化過程。
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但尋找理想的標志物談何容易?最初的嘗試屢屢受挫,傳統標志物均難堪大任。轉機,發生在2023年一個炎熱的暑假。在每周一的例行組會上,大家一起分享進展、剖析困境,團隊成員陳冉在匯報細胞實驗時提到一個有趣的現象:當使用粘度熒光探針檢測時,凋亡細胞竟表現出異常強烈的熒光。“凋亡細胞與肉品腐敗的細胞狀態存在內在聯系,我們能不能試試這個?”一個大膽的假設被提上議程。山重水復疑無路,柳暗花明又一村。當他們將“粘度”作為預警指標進行實驗時,效果出奇地好。“那一刻,我們的實驗迎來了歷史性的轉折點。”姜青青至今回想起來,激動之情仍溢于言表。
當前,國內外肉品檢測主要依賴于生物胺、菌落總數等標志物開展。而“爭鮮奪秒”團隊首創以“肉品腐敗-粘度變化-熒光響應”的定量檢測新法。他們歷經百余次實驗,篩選22種結構,鎖定“丙烯腈-嗎啉基”體系,在肉品腐敗粘度上升時,通過限制分子內旋轉產生強熒光,實現腐敗提前12小時預警,如同為肉品安全裝上了一個高靈敏的“預報晴雨表”,真正做到了防患于未然。
PART 02
攻堅:淬煉精準熒光探針
如果將細胞比作一個漆黑無光的巨型倉庫,那么我們所要尋找的特定腐敗分子,就是散落其間的微小塵埃。如何才能精準定位?就需要一把強大的“智能手電筒”——熒光探針。它由兩部分構成:一個能精準識別并“抓住”目標分子的“導航頭”,和一個被特定光線照射后便會發出熒光的“信號燈”。這個探針就像被派往微觀世界的“分子偵探”,一旦鎖定目標,便點亮信號,讓腐敗在隱匿階段就無所遁形。
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“難點在于探針的合成與篩選,要確保它在復雜食品基質中仍具有高靈敏度和選擇性,同時還要避免背景干擾。”團隊指導老師舒偉說。如果將“粘度響應”引入肉品檢測領域是團隊從0到1的突破,那么粘度探針的迭代升級,則是在“1”的基礎上不斷精進。
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科研之路并非總是線性前進的。實驗的本質,是一場對腦力與毅力的極限考驗。“我們連續幾個月都在反復調整分子結構,但響應效果始終不理想。”團隊成員回憶道。“每當臨近崩潰邊緣,老師們總能及時出現,給出關鍵建議,”團隊成員李雨蒙說,“有一段時間,我們的實驗集體陷入僵局。”面對重壓,團隊成員選擇暫時“逃離”,給自己放了一天假。有趣的是,當再度回到實驗室,之前的難題竟迎刃而解。李雨蒙開玩笑地說:“有時實驗也靠一定的運氣。”但她深知,運氣是努力的附屬品,實力才是成功的保障。終于,團隊成員在一次查閱文獻時,發現一類具有“分子轉子”特性的熒光團。“我們嘗試將其引入設計,使得檢測效果大幅提升。”舒偉欣慰道。正是那些看似徒勞的失敗,為最終的驚喜積蓄了全部力量。
功夫不負有心人。團隊將最終成型的粘度熒光探針應用于實際肉品檢測,并與現行國家標準進行比對,數據給出了最有力的證明:結果顯示出高度一致性。這不僅是一組冰冷的數字,更是對團隊所選路徑最熱烈的喝彩。“感覺標志物選的很好,很有成就感。”團隊成員蘇佳麗臉上滿是自豪的笑容。
PART 03
落地:賦能精準快檢技術
所有的星光都不應只停留在銀河,最終都要照亮腳下的路。科研的終極使命,正是將論文里的墨痕,化作推動科技前行的薪火。
如今,這支團隊夢想的星光,已開始照亮現實。以粘度熒光探針為核心技術的肉品腐敗檢測技術,已成功走出實驗室,步入試點應用階段。團隊與兩家企業合作進行實地測試,在實際應用中,該技術使得肉品腐敗的檢測準確度和效率得到大幅提升,目前已穩步推進至中試階段。“我們的方法能將檢測時間縮短至10分鐘內,準確率提升約15%,同時成本降低30%以上。”舒偉介紹說,“我們希望能在近幾年內初步實現技術落地,真正服務于肉類生產和流通環節的質量控制。”團隊開發的便攜式試劑盒,支持現場快速可視化檢測,相關成果已發表SCI論文16篇,累計影響因子134.9,申請專利6項,1項已獲授權。
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一路走來,成績的背后,是團隊成員朝暮不懈的汗水,是實驗室里日夜不熄的燈光,更是指導老師舒偉、李超、肖海濱始終如一的星光引路。他們既是學術航程中的“掌舵者”,于關鍵處精準把控方向;亦是團隊溫暖的“守護者”,于細微處浸潤每位成員的心田。從二樓辦公室到五樓實驗室的那段樓梯,老師們不知上下奔走了多少回,每一次敲門而入,帶來的都是關切的目光與建設性的意見。談及恩師,成員們的話語間滿是敬愛,數不盡的點滴溫暖瞬間涌上心頭。正是這份師生間雙向奔赴的溫暖滋養,使得團隊的奮斗之路開滿佳績繁花。至今,團隊已累計獲國家級獎項20余項,其中,全國大學生生命科學競賽國家一等獎4項,國家級創新創業訓練計劃優秀結項2項。
從肉企參觀時的初心一動,到實驗室里的千百次試驗,再到如今邁向廣闊市場的堅實一步,“爭鮮奪秒”團隊用他們的智慧、汗水與堅持,完美詮釋了“挑戰杯”賽事的精髓所在——以挑戰之姿,探科學之極;以創新之火,暖生活之需。
他們的故事,未完待續,而他們的成果,將守護著我們的萬千餐桌和萬家燈火。
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