在合成生物学顶尖赛事——国际基因工程机器设计大赛（iGEM）全球总决赛中，中山大学的两支本科生队伍SYSU-Software队和SYSU-China队表现出色，共获得3座奖杯。其中，SYSU-Software队凭借其开发的CAST Designer软件系统获得软件类全球唯一最高奖——最佳软件项目奖，并斩获总决赛金牌；SYSU-China队则凭借其“诱导多能干细胞（iPSCs）防癌系统”项目获得最佳网页奖，并进入研究生组最终大奖角逐，获得全球第三名，这也是亚洲区的最好成绩。

CAST Designer软件：辅助基因通路设计

SYSU-Software队开发的CAST Designer软件系统能够辅助基因调控网络和基因通路的设计，并提供准确的模拟预测与实验指导。该软件可以在设计、修改、试验实现的整个流程中帮助合成生物学家构建人工生物系统。领队杨建华介绍，人类基因图谱数据量巨大（约3Gb），通过实验直接寻找基因间关联几乎不可能。而CAST软件可以模拟特定条件下基因调控网络的作用结果，揭示基因相互作用过程，从而帮助研究者设计更精准的实验，将研究周期缩短至一个月左右。

iPSCs防癌系统：自杀基因降低致癌风险

2006年，日本科学家山中伸弥成功开发出诱导多能干细胞（iPSCs）技术，使已分化细胞重编程为多能性细胞，并可进一步诱导分化为其他组织细胞。然而，iPSCs在诱导分化过程中存在潜在的致癌风险。在山中伸弥的实验中，移植了iPSCs的小鼠中有30%患上肿瘤。SYSU-China队的项目旨在设计一个生物控制系统，防止iPSCs在细胞治疗后发生癌变。他们的策略是在iPSCs中引入自杀基因和特异性靶标：当iPSCs未分化成预期细胞时，自杀基因被激活，非正常细胞被清除。实验结果显示，非正常细胞的杀死率高达95%。据领队松阳洲介绍，采用该方法，理论上可将山中伸弥实验中小鼠的患癌率降低至5%左右。

这一创新性设计为iPSCs技术的临床应用提供了重要的安全保障，有望推动再生医学的发展。