港中學生研創新農藥檢測技術PestiGuard 國際基因工程大賽奪金獎
由迦密柏雨中學、東華三院伍若瑜夫人紀念中學、九龍真光中學、華英中學、聖公會聖三一堂中學及民生書院六所中學組成的隊伍,在今年的國際遺傳工程機器設計競賽 (iGEM) 中憑藉創新研究項目「PestiGuard」勇奪金獎,研究項目更躋身全球高中組前十強,並在專項獎項中榮獲「最佳軟件」全球高中組第二名、「最佳模型」與「最佳環境組別」均挺進全球高中組前五名。
今年比賽吸引來自全球超過 100 支高中隊伍參賽,香港有六支隊伍參賽獲得金獎。香港中學聯隊(HK-Joint-School)的研究項目「PestiGuard」是一款創新且便捷的生物感測器,專為檢測食品中的農藥殘留而精心設計,旨在提升消費者對食品安全的知識,幫助他們作出更明智的選擇。
PestiGuard 採用了一種嶄新的基因電路技術,結合適配體 (Aptamer) 和螢光蛋白基因,透過可量化的視覺輸出呈現檢測結果。其核心機制基於適配體在轉錄過程中形成的三維結構,當農藥分子與適配體結合時,會阻礙核糖體進入核糖體結合位點 (RBS),從而抑制螢光蛋白的表達,使螢光信號減弱。
用戶只需將等量的農作物樣本加入感測器套件中,就能快速獲取檢測結果。螢光信號的明暗程度與農藥濃度呈反比關係,當中螢光越亮,表示農藥濃度越低;螢光越暗,則代表殘留濃度較高。而為進一步提升用戶體驗及分析準確性,隊伍還開發了一款名為「PestiGuard 生物感測器分析平台」(BioAP)的配套應用程式。該軟件透過拍攝檢測結果的照片,分析螢光顏色的強度,並與校準色標進行對比,從而準確計算農藥殘留濃度。
同學在整個研究過程並不簡單,除了需掌握生物科技、基因工程、AI 技術及數學建模等多學科知識,更要經過多次實驗驗證與調整來完善技術。他們更主動向科學家、食品安全專家及公眾收集建議,不斷改良研究方案,以確保技術的實用性與科學性。 比賽當日,隊伍不僅發表了精彩的研究報告,還展示科學海報、設計攤位,並即場回應評審及其他參賽隊伍的提問。
對於取得的佳績,隊伍成員表示十分自豪與感恩。他們認為,參與 iGEM 不僅增長了知識,更啟發了他們對科研的熱情與抱負,未來希望繼續投身科研事業,致力於解決全球食品安全及環境污染等重大問題,並以科技創新造福人類。