
“我们得特等奖了!”
清晨的寂静被打破,房间里爆发出女孩们清亮而欢腾的笑声。这笑声,为一段持续了七百多个日夜的科研长跑,画上了一个圆满的惊叹号。
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在日前落幕的第十九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛中,我校生命与医药学院“争鲜夺秒”团队,凭借项目“超前预警肉品腐败粘度荧光探针的机制研究”,在与一众顶尖高校比拼中脱颖而出,斩获主体赛全国特等奖。这不仅是我校在“挑战杯”赛事中的历史性突破,更如一束微光,照亮了肉品安全检测的新路径。
PART 01
破题:溯源检测滞后性
故事的开端,始于一次社会实践。彼时团队负责人姜青青初入大一,在辅导员的带领下,走进一家肉制品企业。在生产一线,一个看似寻常的环节却让她深感震惊:目前,企业判断肉品腐败主要采用微生物检测法。然而,该方法用于生鲜肉品检测时,由于微生物检测依赖于耗时的培养过程,当报告显示菌落总数超标时,肉品往往已完成了从早期变质到彻底腐败的过程,难以及时反映其真实品质。“这对于生鲜肉品来说,存在很大的滞后性。”
疑乃思之始,问为学之端。这次实践的见闻,如同一颗充满生命力的种子,在她心中悄然埋下:能否找到一种全新的“信号”,打破这检测僵局?想法真正落地,是在一次与校团委老师的交流中。“他提到,能否将项目定位从‘检测’升级到‘预警’,这句话点醒了我们。”姜青青介绍说。
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一个跨学科研究团队迅速集结。团队8名成员来自制药工程、生物科学等各相关专业,他们怀着对项目的真诚热情与浓厚兴趣,各擅胜场,和而不同,恰似一套精密的智慧拼图,看似形态各异,实则天衣无缝。
团队有了,寻找关键“信号”——“标志物”便成了当务之急。何为标志物?这就好比我们出行时使用的导航地图:红色代表拥堵,绿色代表畅通——颜色本身并非交通拥堵,却是其最直观、最准确的“信号兵”。生命科学中的标志物亦然,它是一个可被精确测量的信号,用以揭示我们难以直接感知的生物学变化过程。
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但寻找理想的标志物谈何容易?最初的尝试屡屡受挫,传统标志物均难堪大任。转机,发生在2023年一个炎热的暑假。在每周一的例行组会上,大家一起分享进展、剖析困境,团队成员陈冉在汇报细胞实验时提到一个有趣的现象:当使用粘度荧光探针检测时,凋亡细胞竟表现出异常强烈的荧光。“凋亡细胞与肉品腐败的细胞状态存在内在联系,我们能不能试试这个?”一个大胆的假设被提上议程。山重水复疑无路,柳暗花明又一村。当他们将“粘度”作为预警指标进行实验时,效果出奇地好。“那一刻,我们的实验迎来了历史性的转折点。”姜青青至今回想起来,激动之情仍溢于言表。
当前,国内外肉品检测主要依赖于生物胺、菌落总数等标志物开展。而“争鲜夺秒”团队首创以“肉品腐败-粘度变化-荧光响应”的定量检测新法。他们历经百余次实验,筛选22种结构,锁定“丙烯腈-吗啉基”体系,在肉品腐败粘度上升时,通过限制分子内旋转产生强荧光,实现腐败提前12小时预警,如同为肉品安全装上了一个高灵敏的“预报晴雨表”,真正做到了防患于未然。
PART 02
攻坚:淬炼精准荧光探针
如果将细胞比作一个漆黑无光的巨型仓库,那么我们所要寻找的特定腐败分子,就是散落其间的微小尘埃。如何才能精准定位?就需要一把强大的“智能手电筒”——荧光探针。它由两部分构成:一个能精准识别并“抓住”目标分子的“导航头”,和一个被特定光线照射后便会发出荧光的“信号灯”。这个探针就像被派往微观世界的“分子侦探”,一旦锁定目标,便点亮信号,让腐败在隐匿阶段就无所遁形。
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“难点在于探针的合成与筛选,要确保它在复杂食品基质中仍具有高灵敏度和选择性,同时还要避免背景干扰。”团队指导老师舒伟说。如果将“粘度响应”引入肉品检测领域是团队从0到1的突破,那么粘度探针的迭代升级,则是在“1”的基础上不断精进。
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科研之路并非总是线性前进的。实验的本质,是一场对脑力与毅力的极限考验。“我们连续几个月都在反复调整分子结构,但响应效果始终不理想。”团队成员回忆道。“每当临近崩溃边缘,老师们总能及时出现,给出关键建议,”团队成员李雨蒙说,“有一段时间,我们的实验集体陷入僵局。”面对重压,团队成员选择暂时“逃离”,给自己放了一天假。有趣的是,当再度回到实验室,之前的难题竟迎刃而解。李雨蒙开玩笑地说:“有时实验也靠一定的运气。”但她深知,运气是努力的附属品,实力才是成功的保障。终于,团队成员在一次查阅文献时,发现一类具有“分子转子”特性的荧光团。“我们尝试将其引入设计,使得检测效果大幅提升。”舒伟欣慰道。正是那些看似徒劳的失败,为最终的惊喜积蓄了全部力量。
功夫不负有心人。团队将最终成型的粘度荧光探针应用于实际肉品检测,并与现行国家标准进行比对,数据给出了最有力的证明:结果显示出高度一致性。这不仅是一组冰冷的数字,更是对团队所选路径最热烈的喝彩。“感觉标志物选的很好,很有成就感。”团队成员苏佳丽脸上满是自豪的笑容。
PART 03
落地:赋能精准快检技术
所有的星光都不应只停留在银河,最终都要照亮脚下的路。科研的终极使命,正是将论文里的墨痕,化作推动科技前行的薪火。
如今,这支团队梦想的星光,已开始照亮现实。以粘度荧光探针为核心技术的肉品腐败检测技术,已成功走出实验室,步入试点应用阶段。团队与两家企业合作进行实地测试,在实际应用中,该技术使得肉品腐败的检测准确度和效率得到大幅提升,目前已稳步推进至中试阶段。“我们的方法能将检测时间缩短至10分钟内,准确率提升约15%,同时成本降低30%以上。”舒伟介绍说,“我们希望能在近几年内初步实现技术落地,真正服务于肉类生产和流通环节的质量控制。”团队开发的便携式试剂盒,支持现场快速可视化检测,相关成果已发表SCI论文16篇,累计影响因子134.9,申请专利6项,1项已获授权。
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一路走来,成绩的背后,是团队成员朝暮不懈的汗水,是实验室里日夜不熄的灯光,更是指导老师舒伟、李超、肖海滨始终如一的星光引路。他们既是学术航程中的“掌舵者”,于关键处精准把控方向;亦是团队温暖的“守护者”,于细微处浸润每位成员的心田。从二楼办公室到五楼实验室的那段楼梯,老师们不知上下奔走了多少回,每一次敲门而入,带来的都是关切的目光与建设性的意见。谈及恩师,成员们的话语间满是敬爱,数不尽的点滴温暖瞬间涌上心头。正是这份师生间双向奔赴的温暖滋养,使得团队的奋斗之路开满佳绩繁花。至今,团队已累计获国家级奖项20余项,其中,全国大学生生命科学竞赛国家一等奖4项,国家级创新创业训练计划优秀结项2项。
从肉企参观时的初心一动,到实验室里的千百次试验,再到如今迈向广阔市场的坚实一步,“争鲜夺秒”团队用他们的智慧、汗水与坚持,完美诠释了“挑战杯”赛事的精髓所在——以挑战之姿,探科学之极;以创新之火,暖生活之需。
他们的故事,未完待续,而他们的成果,将守护着我们的万千餐桌和万家灯火。
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