今年暑期，我报名参加了为期一周的深圳CRISPR基因编辑技术与肿瘤免疫项目。这是我第一次独自去往一个陌生的城市，学习之外也借机锻炼了自己独立解决问题和自主安排的能力。
Day1 第一天
项目前几天主要由老师兼科研专业人士讲解基础的理论知识。第一天的课程主要讲授了CRISPR基因编辑工具的原理，发展和应用以及基因信息检索与CRISPR设计网站的使用。在之前有关遗传学的知识中，我了解过遗传信息的载体-DNA双螺旋结构和主要存在于细菌中的质粒，遗传信息如何被转录翻译成具体的蛋白质，基因突变（由不良生活习惯如吸烟饮酒，放射性物质等造成）最终引发癌症。而这次的课程着重讲述在细菌或古生物中存在的CRISPR系统如何防御入侵的病毒，达到对自身的免疫以及人类如何利用这其中特别的机制进行基因编辑。
CRISPR结构由CAS基因，前导区，CRISPR序列（重复序列区，间隔区）组成。而CRISPR-CAS9系统由CAS9蛋白，crRNA,tracRNA组成。这个系统的作用机制为crRNA识别与其互补的序列，CAS9蛋白剪切对应的互补序列，被切下的部分将插入CRISPR序列。crRNA能与tracrRNA融合成sgRNA，所以在CRISPR-Cas9操作流程中，通过CHOPCHOP网站设计gRNA（改变crRNA部分即可改变需作用的基因位点）然后将gRNA连接在目标载体中，最后将构建好的CAS9-gRNA表达质粒导入细胞中，能实现对特定基因的改造。
Day2 第二天
第二天的课程主要讲述了肿瘤免疫板块。首先介绍了免疫系统的组成，包括免疫器官（脾，胸腺，淋巴结）；免疫细胞（T细胞，B细胞，粒细胞）；免疫活性物质（抗体，淋巴君子，溶菌酶）。又将它们细分为非特异性免疫-eg体液中的杀菌物质和吞噬细胞和特异性免疫-能刺激促使产生与入侵病原对应的抗体以进行更有力高效的打击。就特异性免疫，讲解了免疫细胞的分化树状图，从最顶层的起源-干细胞 一直到细分的T-helper cell and plasma cell.并且通过一张“流程图”解释了这么多分化成不同类型的免疫细胞如何彼此分工，击退外来的细菌和病毒。
接着介绍了肿瘤及其治疗手段。肿瘤分为良性和恶性。恶性肿瘤难以治疗因为它的细胞能通过“伪装”逃避免疫监视。肿瘤的传统治疗有手术，放射线，化学药物。老师为我们介绍了两种新型治疗方式。第一种是肿瘤免疫治疗-免疫检查点抑制剂虽然不会直接杀死癌细胞，但它能跟癌细胞上的受体结合，致使免疫细胞无法识别而将其消灭。第二种是CAR-T治疗。这是CRISPR系统应用到医疗中的实例，大致步骤如下：收集病人的血液；纯化提取血液中的T细胞；用基因工程技术，把CAR基因装入T细胞；扩增装入CAR基因的T细胞；将其输入人体；后续严密监控病人的身体反应。
实验操作学习
在进入实验室之前，老师首先讲解了与实验室安全有关的各种管理制度和仪器操作规范，以确保人身安全和实验的顺利推展。在日常操作规范部分提及到个人安全常用防护品，包括白大褂（避免裸露皮肤），护目镜，防护面罩，手套（防冻，隔热等），洗手液等等。除了这些平时中学教过的内容，我也学到一些新的更加细节的东西：所有配制的化学试剂必须有姓名，成分，说明和日期。如果要使用挥发性试剂或有毒试剂，需在通风橱内操作并确保通风橱处于工作状态。化学废液需按其属性分类倒入相应的废液桶中废液桶内液面高度到达桶高的4/5后应及时更换新桶。液氮罐区，负80冰箱，应配备长款防冻手套；使用加热设备，烘箱，微波炉，应戴隔热手套，橡胶手套用于特殊操作，用完应洗净晾干，并放回原处，不得戴手套拿取公共用品和按电梯。新购化学试剂需向管理员登记，并按标识分类存储，取用后放回原处位置等等内容。
紧接着，老师又为我们引出数年来大学生因实验操作不当而引起的惨痛事故，其中不乏国内高校的博士后和研究生。这提醒我们无论何时何地，都必须牢记实验室管理规定和操作规范，对科学保持严肃谨慎的态度，对自己的生命负责。
在CRISPR基因编辑实验中，我们用到的主要仪器包括离心机，培养皿，移液枪，涂布棒，离心柱等等。主要实验包括质粒的提取，PCR扩增，DNA片段纯化，质粒组装和质粒组装检测。
最后一天
最后一天我们观察了前一天涂板的培养皿中菌落的菌群生长情况，四个培养皿中只有一个成功生长。老师有为我们大致梳理了前几天做的实验的内容以及它们之间的关系，部分实验的顺序被调整，并且有些实验用到的材料不出自于上一个实验的产物，因为产物制备不成功，所以我们使用的是科研人员们提前准备好的材料。
之后我们主要去参观了E栋的前沿生物实验室。我们看到了每个楼层被分为不同的板块，包括实验室，办公室，特殊房间。其中实验室里有完全人工操纵的实验岛，另外我们特地参观了一名科研人员的办公台，上面的电脑展示的是荧光蛋白成像。
这次参观加深了我对科研人员日常工作的了解，并让我明白做科研这份工作需要一份耐得住寂寞和持之以恒的心。
我的感悟
在这次活动中，我学到了许多CRISPR基因编辑领域有关的知识，并构建起完整的知识体系。其中包括CRISPR系统的理论知识（工作原理，研究进程，作用机制，应用，涉及的伦理问题），肿瘤的免疫治疗（免疫系统的组成，特异性免疫，免疫检查点抑制剂，CAR-T治疗，可控DNA分离路线），实验技巧（微生物涂板，PCR扩增，核酸提取，液体和固体培养基的配制，电泳分离蛋白）。
当然我也遇到了挑战--实操实验，真正的科研中涉及到的操作手法是娴熟谨慎的，当中有许多需要注意的细节，比如在进行平板涂布时，需尽可能让操作的器材靠近酒精灯，以免被外来的细菌感染。同时，实验中有许多日常接触不到的专业术语，繁琐的实验流程又进一步增加了难度。好在经过团队协作，请教身边的优秀同学和老师以及自己上网查询资料，我掌握了实验的基本原理和目的。
CRISPR-Cas9基因编辑技术与生物遗传学领域紧密挂钩。而遗传学自然也是几乎所有与生物相关的专业的必修课(Genes and Genomics/Mechanisms of Gene Expression)CRISPR基因编辑技术作为最新的生物科技之一，必定会再次出现在大学的学习课程和实际操作运用中，尤其会适用于突破人类面临的遗传病和肿瘤问题。而这正是生物医学(我的意愿专业)需要探究的重大课题。
此次活动让我窥见我的理想专业-生物医学未来的就业环境。我想我不会因为知道这是有多么难的一件事而轻易放弃这份专业。我从中发现了自己从事这份事业还有许多许多方面急需成长，会就此激励自己向着目标迈进。
【竞赛报名/项目咨询+微信：mollywei007】
