2009 年的初春，几名大三学生从一些老师和同学那里听到了 iGEM 这个名字，当得知那些极具创新性的项目竟然是一群与自己同龄的学生独立完成的，马上对 iGEM 产生了强烈的好奇和想要参与其中的冲动。但是，要想组建团队参加比赛，就必须要有实验室，要有指导老师，还要有大量的经费，这绝不是一般实验室和老师能够办到的。鼓足了勇气，他们找到了贺林院士。贺老师的 Bio-X 研究院历来坚持学生是创新主体的人才培养理念，源源不断地培养和向社会输出众多优秀本科毕业生和研究生。在仔细了解了 iGEM 的情况后，贺老师认为 iGEM 竞赛所倡导的学科交叉与 Bio-X 研究院的科学思想非常契合，而且 iGEM 在人才培养方面具有其独特的选拔模式和评判标准，是锻炼和培养具有优秀意志品质和科学素养的全能型创新人才的理想孵化器。因此，他当机立断，决定动用自己所能集结到的最好资源，为交大 iGEM 人开辟出一条探索合成生物学的追梦之路！2009年3月2日，在马德秀书记和张杰校长的支持下，在贺林院士的总体策划下，上海交通大学第一支 iGEM 团队在 Bio-X 研究院闵行分部的三楼会议室正式成立，并命名为 SJTU-BioX-Shanghai 。
即利用 RelE、RelB 蛋白以及 Lon protease 和 tmRNA 来组装原核生物的生物钟，使大肠杆菌进入振荡式的生理周期，并在一定程度上达到调控大肠杆菌生命周期的目的。这种震荡系统能够运用于现实生产中，通过调节振荡频率，来赋予大肠杆菌不同的用途。
利用合成生物学的方法和思想，设计并构建出两套分别在原核生物和真核细胞中起作用的基因回路，来针对骨关节炎这一发病广泛但又无好的治疗方法的疾病进行治疗。经过团队近一年的高强度辛苦工作，基本实现了原核与真核细胞基因回路调控，为骨关节炎疾病治疗提供了新的方法途径，无论是在基础研究还是临床探索都具有深远的意义。
一般情况下，生物稀有密码子会限制蛋白表达，所以研究者们通常会避免这种情况的发生。我们团队恰恰利用了这一特点，在目的基因内部插入不同数量的稀有密码子，对基因表达水平进行精确地调控，并且将这种调控机制应用到代谢通路中，为代谢途径的优化提供了便捷的技术手段。这是一种全新的调控蛋白合成和调节代谢通路的工具，为合成生物学元件库添加了新的功能模块，显现出广阔的研究和应用前景。本届项目以其创造性的想法和精巧的设计得到了 iGEM 竞赛评委们的重视和好评。
今年的参赛项目命名为 Membrane Magic（膜上的奇迹），即利用细胞膜天然的特性，首次将细胞膜作为支架，在其上构建一套系统对代谢途径进行优化、加速和转向。队员们在短短4-5个月的时间里，利用合成生物学手段创造了一个全新的大肠杆菌膜蛋白调控系统，并利用该系统成功将单位细胞总脂肪酸合成产量提高将近24倍，为未来生物能源的开发和利用提出了新的解决方案；同时，我们在膜蛋白系统基础上利用光信号调控紫色杆菌素合成途径，首次实现了光信号调节代谢途径中分支反应的转向，为复杂的代谢网络调节提供了新的研究思路。整个项目从细胞膜支架这一创新性概念的提出，到复杂系统的构建，脂肪酸合成反应的显著加速以及紫色杆菌素合成途径的成功转向，充分证明了细胞膜蛋白系统的优越性和广阔应用前景。
今年的参赛项目为创新性地将生物感光系统及新兴的 CRISPRi 系统相结合，通过光、电信号控制一条代谢流中多个基因的表达，从而实现代谢流的体内优化。在短短的三个月中，队员们已经成功设计并构建出一套新型的光照培养装置和对应的基因表达系统，通过计算机软件系统和单片机控制，实现红、绿、蓝三光光照强度的连续定量调节，从而实现对感光系统和下游基因表达强度的优化。整个项目通过生物、物理、计算机等多系统交叉，在合成生物学，生物化学等生命科学基础研究以及微生物发酵工业生产当中都具有极其广阔的应用前景。
今年的参赛项目叫做 Crown（皇冠），是因为皇冠这一形象生动地展示了项目设计的核心结构及其独创性价值。TALE（Transcription Activator–like Effector，转录激活因子样效应子）是一种来自于植物病原体 Xanthomonas sp 的 DNA 结合蛋白，其结构由不同数量的重复单元组成，每一个重复单元特异识别一个 DNA 碱基对。大多数情况下每个重复单元由34个氨基酸组成。这34个氨基酸中除了第12，13位的氨基酸变化较大之外，其他氨基酸高度保守。这两个不保守的氨基酸被命名为 RVD（repeat variable diresidue）。每个重复序列中12，13位的氨基酸和识别的核苷酸种类有特殊的一一对应关系。TALE蛋白的特异DNA序列识别以及灵活的可组装性为它们在分子生物学中的应用提供了巨大的前景，科学家们可以设计组装任意的TALE单元去识别目标DNA双螺旋序列。队员们正是利用了TALE的这一特性，通过在环状DNA上选择不同的识别序列，并根据所选择的序列设计TALE，以期最终实现灵活快速构建蛋白多聚体的目的，使不同种类的且功能上互有补充的酶蛋白聚合起来以提高生物体内的酶促反应效率。
Cyano Pac-man（蓝藻吃豆人）即指在蓝藻内构建具有显著性脱盐能力的生物脱盐（biodesalination）系统。目前应用较广泛的反渗透法等海水淡化技术，因能耗高而无法得到大规模地推广，而生物脱盐方法的开发正是致力于构建节能高效的脱盐系统。团队将光合细菌蓝藻作为脱盐底盘生物，将光驱动氯离子泵噬盐菌紫质蛋白（halorhodopsin）作为脱盐驱动器，将人工设计合成的暗诱导启动子作为脱盐控制器，构建出只依赖于自然光和黑暗条件的节能生物脱盐系统。在实验室模拟的脱盐工作流程中，该生物脱盐系统成功地将钠离子和氯离子浓度降低了20%。团队也在社会实践工作中，探索出可能适用的藻水分离工艺，并且提出将生物脱盐作为反渗透法的预处理步骤的观点，为将来生物脱盐的工业推广作出了有益的尝试和打下了坚实的理论基础。
通过合成生物学的方法构建用于检测生理样本中疾病标志物的酵母菌株。疾病，尤其是重大恶性疾病的早期诊断是医学基础和临床研究中面临的最难和最迫切的问题。本届团队针对糖尿病与嗜铬细胞瘤两种疾病的生物标志物构建了快速的家用酵母检测器，其能在30秒内根据生物标志物的浓度发出肉眼可见的冷光，并且解决了生物检测器的保存与运输的问题，为这两大疾病早期诊断提供了快速和经济实惠的解决方案，并为今后更多疾病的早期诊断提供了思路和细胞底盘。为了缩短检测时间，我们决定避开转录机制，另辟蹊径地利用酵母内 cAMP 的变化构建生物传感器，并利用 G蛋白偶联受体 的模式化特点构建了可替换元件的检测信号系统，让同一种酵母底盘可以提供替换受体而检测不同的疾病标志物，同时创新性地提出利用冻干的方法来制作酵母生物检测器，便于运输储存，利于成果转化。
今年的参赛项目名为 Palette - A Universal Multifactorial Visualized Detection System（一种可视化多因子检测系统），即通过合成生物学的方法构建可视化的多因子检测系统。
当前，我们的生活中存在着各种各样的多因子体系，如水系及土壤中各种重金属污染，食品中的各种添加剂，人体血液和体液中的各种疾病因子等等，对这些多因子的快速简便的检测越来越迫切和重要。本届团队采用新的基因转录控制技术和可视化的色素蛋白构建了便携的生物检测系统，结合手机拍照和 APP 分析，能够对不同因子进行显色，通过色彩的叠加实现对多因子的定量检测。
此次项目创新性的采用 STAR（Small Transcriptional-Activating RNA，小分子转录-激活RNA）技术，实现对基因的表达控制，并且团队成员陈焯阳在现有文献基础上开发了新的STAR元件，显著提高检测效率。实验在大肠杆菌中引入相互之间有正交性的STAR基因，分别控制不同色素基因的表达，结合色素蛋白的肉眼可视性和色彩叠加原理，实现对多因子的显色检测，突破了传统荧光检测需要依赖实验室仪器的限制。并且，团队成员与上海交通大学微纳电子学系合作，开发出检测工程菌的玻璃纤维滤纸载体，反应盒和颜色定量分析的 APP 手机软件，对待测物浓度和颜色深浅关系建立数学模型并成功拟合了实验数据。在使用时，用户只需将待测物滴到滤纸上，显色后通过手机拍照和专业的 APP 分析，便可定量检测多因子浓度。此款检测系统成本低，便携性好，应用广泛，适用于人们的日常生活检测。
在今年的项目中，团队利用合成生物学的方法构建出了一种可以检测结直肠癌的工程菌。通过抗原-短肽结合，工程菌被锚定在癌细胞上，并表达大量微型气泡，使其能够被超声快速检测，从而能够快速、准确、轻松定位癌症病灶。在三个月的实验时间里，团队通过构建基因载体，表达蛋白和超声、细胞爬片、微流控、免疫组化等多种方法，在体外及体内都严格验证了该工程菌的功能。本项目亮点在于用超声作为检测方法，实现了针对结直肠癌的非侵入性的早期筛查，减轻了肠镜等检测方法给患者带来的痛苦。