這不是科幻小說，而是被美國麻省理工學院（MIT）譽為21世紀改變世界的十大技術之一「合成生物學」。雖才剛起步，但已廣泛運用於解決現今農業、醫學、能源...等各面向問題。比如：哈佛大學將細菌重新編程，使其能吸取空氣中的二氧化碳並轉換為燃料，成為「細菌柴油」，可用來替代柴油且因應未來石油、能源短缺問題。

優秀人才的競技場

「合成生物學」的巨大影響力，從每年參加國際基因工程生物機械競賽（International Genetically Engineered Machine Competition，簡稱iGEM）的學生團隊快速成長，而且吸引到麻省理工學院、哈佛大學、劍橋大學、東京大學、北京大學…等世界頂尖學府代表隊參加，便可看出它的重要性。

臺灣自2007年陽明大學率先參賽後，至去（2017）年已有10支隊伍共襄盛舉，包括明道中學、台中一中和台北美國學校三所高中，並於44個國家、共計313支隊伍中贏得6金、2銀、1銅，其中台北美國學校榮獲高中組世界冠軍、成功大學奪得「最佳環境主題」大獎，中山醫及中興大學聯隊也於「食品與營養」主題中得到世界前三及「大學組網頁設計」世界前六的佳績，表現十分出色。

有別於傳統生物學，合成生物學在現有的生物物種上進行探索，更致力於創造、建構新的生物／微生物種，但新物種不能無中生有，iGEM主辦單位MIT會先將具有特殊功能的DNA（去氧核糖核酸）製成標準化元件，內含不同編程排序的基因密碼，讓參賽者好似在組裝一台電腦或一具機器人，以不同功能的基因作為零件重新編程，從創意中打造出全新的生物物種來解決世上各項問題。

吃足苦頭的自我挑戰賽

成大學生團隊看見台南重要產業─水產養殖，因採高密度養殖且使用大量飼料，造成氨氮廢棄物快速累積，導致硝酸鹽類濃度增高危害魚體，業者為降低硝酸鹽類濃度，多選擇換水或污水直接排放，結果造成地層下陷、污染河川湖泊…等問題，而橫跨6院、10系所組隊參賽並運用基因工程、統計、資訊、電機等跨領域技術開發新生物系統，將基因轉殖至大腸桿菌體內，創造出具感測、警示功能和調控功能的兩種新大腸桿菌，一方面可偵測池中硝酸鹽類濃度是否過高；另一方面還能將硝酸鹽轉換為胺基酸，改善水質，降低污染。

儘管創造過程很有趣，但iGEM畢竟是競賽，除了有時間壓力和團隊合作的考驗，評審還會針對可行性、實用價值、報告表現、創意以及社會推廣教育、安全和不同團隊間的合作…等項目予以評分。

贏得2017年iGEM金牌與環境主題大獎的成大代表隊指導老師，亦是成大參加iGEM競賽之推手─化工系副教授吳意珣指出，iGEM競賽訴求的是與自我挑戰，「若以跳水比賽為例，參賽隊可以自行選擇技術難度，只要你能完整且完美的呈現，就有資格獲得金牌，而技術難度越高、有創意又能完美演出，分數自然就會越高，才有機會拿到Best（主題大獎）或進入決賽。」

但吳意珣認為，無論技術難度高低，參賽學生都必須擁有主動學習、團隊合作和不怕挫折的決心，這是一個學習的歷程。

成大代表隊隊員林鉦諺和黃胤鈞分別是化學系和物理系大四生，在升大四的暑假期間，為了趕實驗進度均有留校過夜、就地補眠的經驗，他們不約而同地說：「整個參賽過程就是不斷的學習與收穫。從一開始與來自不同領域的同學團隊合作、主動提問到美國參賽現場，克服語言障礙，鼓起勇氣和國外學生交流、以英文上台簡報…等，都是學習和自我突破的過程。」

尤其iGEM競賽強調跨領域合作，讓林鉦諺也看見未來職涯趨勢，促使他跳脫化學系框架，決定未來投身跨領域產業；黃胤鈞已決定申請物理研究所，他計畫以結合物理及生物學的「量子生物學」為研究主題，甚至希望未來和參賽夥伴一起創業。

中興大學電機系三年級生孫尉哲，在中山醫及中興大學聯隊中負責網頁製作和3D列印，對他來說都是全新嘗試，包括合成生物學的知識，「我必須想辦法提高學習效率，才能同時應付系上課業和iGEM競賽；尤其競賽有時間壓力，我們一定要在指定時間內完成網頁和3D列印成品，致使我現在時間管理效率十足。」

過程雖然辛苦，但孫尉哲覺得十分值得，他說：「iGEM競賽是由學生獨力完成的比賽，老師為協助角色，加上競賽涵蓋層面很廣，包括寫企劃書向企業募款、採訪業者、向民眾說明黃麴毒素的危害（聯隊參賽主題）、到國中小學宣導科普…等，很多體驗都是第一次。如果希望自己擁有一個很不一樣的大學生活，參加iGEM競賽是很不錯的選擇。」

近年來，臺灣各大專院校學生積極參與全球各領域極具指標性的國際競賽並奪得卓越成績。但對學子們而言，競賽過程培育的能力和競爭力，更勝於名次表現。

吳意珣深有所感地說：「我接觸iGEM競爭至今7年多，它對拓展學生國際視野、培養主動積極的學習力和勇氣，以及跨領域團隊合作的精神，大有裨益；尤其看到大家為了一個共同目標而努力，方能體會人因夢想而偉大的意涵。」