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NCTU_Formosa結合生物、程式與物聯網 開發污染物致基因突變可視化系統
2019.12.18

交通大學NCTU_Formosa團隊結合生物科技與工程領域專長,開發「污染物致基因突變可視化系統」,透過細菌在不同環境的生長狀況,加入數學模型與程式設計,進行生物實驗驗證分析,判斷環境或食品中是否有突變物,並以程式運算出導致基因突變的強度。團隊更利用人工智慧與機器學習技術,開發突變強度預測系統,經由已知的化學物質結構,將可預測突變的可能性。
為了使一般大眾更容易了解突變的危險性,團隊將研究與物聯網(IoT)結合,運用IoT系統將實驗數值進行轉換,傳輸到IoT系統的四驅車中,將實驗計算出的突變率數值,以有趣又吸睛的賽車遊戲呈現;車速越快,代表該車對應的化學物質導致突變的危險性越強。這項研究將工程及機器概念運用於生物領域,獲得麻省理工學院舉辦之「2019年國際基因工程機械競賽(iGEM)」世界金牌殊榮,已申請專利及撰寫相關論文。
iGEM為世界性競賽,吸引來自世界頂尖大學超過300組團隊、逾5000人參與。NCTU_Formosa團隊由生科系陳文亮副教授及李曉青助理教授帶領參賽、蘭宜錚副教授提供基因工程專業指導,更有參賽過的助教分享國際競賽經驗,讓作品展現高創新性和應用實踐,是交大推動跨領域人才培育的重要成果。
團隊成員黃竣頡同學表示,iGEM是非常辛苦的比賽,需要團隊成員付出百分之一百二十的努力才能夠完成,「但在這段旅程中,我們一同學習、一同蛻變,向世界展示來自台灣的創意,發現自己在過程中成長了許多。」羅又翔同學則說,團隊在建立突變率分析模型、群體感應系統模型及突變力預測AI模型的過程中,不只學習各種分析手法和程式語言開發分析平台,還把所學應用在不同領域的研究上,充分發揮交大跨領域學習的精神。
生科系趙瑞益主任表示,學生參與國際競賽,最重要的是培養具有與國際一流大學學生交流和競爭的能力,並發揮跨域團隊合作精神。歷年來NCTU_Formosa團隊已培養多位學生出國進修,並成立新創公司延續研發成果。此新創模式也成功推廣至高中及民間團體,透過與一般大眾互動、分享,讓學生具有更全面的跨域學習能力。
陳文亮副教授指出,交大自2009年開始參賽,並輔佐清大、成大、中興大學組織團隊參賽,開啟學生參與國際基因競賽的契機,「我試著一間間學校分享、推廣,到現在每間學校都有很好的成績,真是十年有成!許多學生感謝我為他們開啟跨域學習的機會,並找到未來的研究方向,很開心,我覺得這就是教育的目的。」
NCTU_Formosa團隊感謝陳信宏校長與行政、系所主管長期的支持,在生物資通訊(Bio-ICT)跨領域人才培育上投入大量資源,期望為台灣培育更多跨領域生物科技人才並厚植生醫產業。
補充資料:
NCTU_Formosa團隊成員主要由大學部學生組成,包括生物科技學系:黃竣頡、劉宇倫、柯孟豪、羅又翔、陳昱勳、詹元耀,奈米科學及工程學士學位學程系:吳沛洋、黎書含、洪如瑩、呂昊諭、徐聿甫、林方敏,資訊工程學系:邱筠絜,百川學士學位學程:游毓堂。另有三位助教,包括分子醫學與生物工程研究所:陳楷文、李照宇。
本校首頁新聞https://www.nctu.edu.tw/component/k2/item/3907-nctu-formosa