张锋教授登上《时代周刊》封面：编辑基因组的下一代领袖

▎药明康德/报道

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在最新的一期《时代周刊》上，华人学者张锋教授作为“下一代领袖”（Next Generation Leaders）之一，登上了封面。《时代周刊》挑选他入榜的理由是“用改造生命的技术，改变了科学”。

“下一代领袖”是《时代周刊》自2014年起的一项评选活动，旨在寻找全世界在科学、艺术、体育等不同领域具有杰出领导能力的年轻人。而张锋教授是本次入选该榜单的唯一一名生命科学家。

入选榜单时，他只有34岁。

少年的科学梦想

这名生命科学领域的年轻领袖，在美国中部的一个小城市起步。

在业内资深新闻网站STAT的一次采访中，张锋教授和他的母亲都回忆起了一个秋夜发生的故事——那天回家的路上，母子俩被漫天的落叶所深深吸引。这些秋叶在发芽生长的几个月后，逐渐老去和死亡，留下了生命中最后的一抹亮色。在车上，母子俩聊起了生命的短暂。是的，生命很容易就会消逝。很快，连存在过的痕迹都会难以辨识。“我想要尽力改变些什么东西，这对我来说很重要”，张锋教授说道。

▲张锋教授对生命科学的兴趣由来已久（图片来源：STAT）

很快，年轻的张锋在自己的身边找到了兴趣点——他的父母都是计算机科学专业，这让张锋对编程产生了兴趣。而1993年上映的《侏罗纪公园》，让张锋意识到，生物体原来也是一个可以编辑和控制的系统。

上高中时，张锋与他的同学们得到了在一家主攻基因疗法的实验室学习的机会。在那里，张锋从零起步，学会了如何将来自水母的绿色荧光蛋白基因，转移到另一个生物的细胞内，并让它顺利工作。“它们发光了！”尽管已过去了20多年，但当回忆起实验成功的那一刻，张锋教授还是难掩兴奋。

凭借在这个实验室做出的一个遗传学课题，张锋获得了2000年的“英特尔科学奖”全美第三名。高中毕业后，他获得了哈佛大学的全额奖学金，前往波士顿继续学习。很快，在著名华人学者庄小威教授的帮助下，张锋与其他几名研究人员一道，帮助解释了流感病毒进入细胞的方法。他所利用的技术，正是自高中时就驾轻就熟的绿色荧光蛋白。

人们往往把这称为命中注定：他的每一步，都像是为之后所做的铺垫。一颗学术之星，也正在冉冉升起。

诺贝尔奖级别的发现

在斯坦福大学Karl Deisseroth教授（光遗传学奠基人之一）的课题组获得博士学位，并在哈佛大学George Church教授的实验室完成博士后训练后，张锋成了布罗德研究所（Broad Institute）最年轻的科研负责人。这家附属于麻省理工学院和哈佛大学的机构一共有8名核心成员，张锋也是其中之一。

▲张锋教授是布罗德研究所最年轻的课题负责人（图片来源：MIT）

在那里，张锋教授显示出了卓越的眼光。“他总是能发现具有潜力的想法”，他的同事们在一次采访中曾这样说道。自然，像CRISPR-Cas9基因编辑系统这样充满变革能力的技术，也不会被张锋教授的慧眼所忽略。

最初，CRISPR-Cas9系统仅仅是特定细菌体内用来抵御病毒感染的“免疫系统”，然而包括张锋教授在内，许多科研人员都意识到，这一系统有望用于精确、快速的基因编辑。2012年，Jennifer Doudna教授与Emmanuelle Charpentier教授在《科学》杂志上发表文章，确认CRISPR-Cas9系统在体外实验中能“定点”对DNA进行切割。两个月后，Virginijus Siksnys教授在《PNAS》杂志上发表了类似的研究。这些论文也表明CRISPR-Cas9系统作为基因编辑工具的巨大潜力。

▲许多业内人士认为，Doudna教授、Charpentier教授与张锋教授有望因在CRISPR-Cas9系统上的杰出贡献而获得诺贝尔奖（图片来源：PLOS）

这离CRISPR-Cas9系统的进一步应用只差临门一脚：科学家们需要证实，这项来源于细菌的基因编辑系统，同样能应用于人体。这可是个大胆的假设。要知道，两者的基因组复杂程度有着云泥之别。

然而张锋教授与他的团队做到了。2013年，张锋教授在《科学》杂志上发表了一篇重磅研究：他们首次在哺乳动物内应用了CRISPR-Cas9系统，并确认它能在几周内建立起小鼠的疾病模型。此外，张锋团队也首次在人体细胞内成功地用CRISPR-Cas9系统完成了基因编辑。

这些发现带来了CRISPR-Cas9系统的巨大变革。它让科学家们能够完成先前不敢设想的工作。如今，我们有望能清除每一个受感染细胞中的艾滋病病毒，或是治疗镰刀状红细胞贫血症等经典的遗传疾病。甚至，科学家们已经畅想利用它来攻克癌症的可能。此外，它也能在植物的基因组中得到应用。这能带来全新的生物能源，或带来性状更稳定的作物。

今年6月，CRISPR-Cas9技术已被美国国立卫生研究院（National Institutes of Health, NIH）正式批准用于人体基因编辑 。宾州大学的Carl June教授等人希望利用CRISPR-Cas9技术移除癌症患者T细胞的多个基因，从而激活T细胞，用来治疗癌症。而Nature也报道说华西医院的卢铀教授的团队在8月开展了史上首例CRISPR-Cas9系统在人体中的应用，用于肺癌患者的治疗。

一个崭新的领域开启了。

本次入选“下一代领袖”，正是《时代周刊》对张锋教授在如此年轻的前提下，做出如此重量级贡献的肯定。正如张锋教授所言，无论是对他个人，还是对科学，一切就这样改变了。我们有了精确编辑DNA的能力，这对医学、基础生物研究或是植物生物学，都有着重要的加速和催化作用。

我们恭喜张锋教授能够入选该榜单，并登上《时代周刊》封面。也祝愿在诸多科研人员的努力下，CRISPR-Cas9系统能够给患者们带来更多治疗的选择，造福人类的健康。

参考资料：

[1] The Editor of Life’s Building Blocks

[2] Meet one of the world’s most groundbreaking scientists. He’s 34.