张锋:这个33岁的华人,开创了基因编辑时代
▎药明康德/编辑
11月2日,《财富》中文版发布了“2015年中国40位40岁以下的商界精英”,生物医药领域中共有3人入选,其中包括备受关注的CRISPR-Cas9技术发明人张锋。
今年33岁的张锋因为基因编辑神器CRSIPR一直备受关注,此次他排在榜单的第35位。《财富》中文版给他的评价是:
去年进入我们榜单的张锋和他参与创始的爱迪塔斯医药(Editas Medicine)最近宣布完成了1.2亿美元的B轮融资。据报道,投资人中还包括比尔•盖茨,而公司的关键专利来自张锋。这种被《连线》杂志称为“创世纪引擎”的基因组编辑技术有可能改变世界,而Editas的张锋俨然是其中的关键人物之一。
“它正在改变人类研究科学的方式”——1993年诺贝尔医学奖的得主Phillip Sharp如此评价CRISPR-Cas9技术。
随着这种最新的基因编辑技术的横空出世,科学家们在理论上可以此对任一类细胞中的任一基因任意进行改造,以实现他们所希望看到的性状改变。这意味着任何遗传病以及其他由基因突变导致的疾病都可能通过用这种技术去攻克。这一伟大的技术不仅极大的震动了科学界,其轰动效应也延伸到了广阔的社会人文领域。
CRISPR-Cas9技术如今已经成了生物学中最热门的研究领域之一,而这其中的一位重量级的人物竟是一位年仅33岁的科学家——张锋。这位来自MIT的华裔科学家曾坦言,他研究开发这项技术的初衷正是希望通过它帮助了解并最终通过基因操作的手段治愈疾病,尤其是精神疾病。自从他发表的第一篇报道CRISPR-Cas9技术的文章于2013年在《科学》杂志发表后,张锋领导的团队就一直夜以继日的工作,不断从这项技术中挖掘新的价值,成果丰硕。他们为此还专门成立一家公司——Editas Medicine,并且毫无悬念的募集到了超过一亿美元的投资,而比尔·盖茨也赫然见于其投资者之列。
是什么样的经历和洞察力推动了张锋在基因编辑领域取得如此的突破呢?这一切还要从其中学时代说起。与很多其他同样喜爱科幻片的少年不同,高中时代的张锋从《侏罗纪公园》电影中看到的不仅是科学家让恐龙复活这一结果,而是注意到了其实现手段——通过将恐龙的基因与青蛙的基因混合。张锋回忆道,这一情节让他意识到,通过重新编码基因可以改造生物体的性状,就像他同为计算机专家的父母所做的编程工作一样。从那以后,张锋就一头栽进了其所在高中的基因治疗研究项目组,从那里他第一次接触到了分子生物学,并被它深深吸引。
从此之后,无论是在哈佛还是斯坦福,张锋都从没有间断过各类基因改造的工作,成绩斐然。当年还在斯坦福读博的他就曾与其导师共同开创了光遗传学——通过向特定细胞中转入某种光敏感蛋白的基因使细胞能被光信号操纵。可是,张锋并没有因此满足。当面对大学时的好友因为精神疾病不得不休学而自己却无力相助时,他就暗下决心,将来一定要努力攻克这类疾病,让这样的悲剧不再重演。也许基因改造在未来可以解决这一问题吧?然而,要实现这一目标还有很长的路要走,还有很多的障碍要克服。比如说,他就深深的感到,现有的基因改造技术仍有很大的不足,尤其是在亲自体会到了TALEs这一当时常用的基因编辑技术在实际使用时是多么的困难之后。他希望,人类有一天能对任一细胞中的任一基因任意进行改造,然而这一理想要实现起来谈何容易。
事情的转机出现在2011年。那时已任职于MIT的张锋在一次会议上第一次了解到了CRISPR系统——一种在细菌中进化出的能识别并破坏侵染细菌的病毒基因组的免疫系统。他敏感的意识到了这一系统的独特性——通过一段RNA序列识别病毒的基因片段,并以此引导Cas9酶前来将后者摧毁。利用RNA与目标DNA的互补性结合,而非像在现有的基因编辑技术中以蛋白质结构识别DNA,必然会极大的提高结合的效率和特异性!想到这一点,张锋再也按捺不住内心的兴奋了。
他立即开始与其学生Le Cong着手CRISPR系统的研究。虽然辛苦,虽然披星戴月,但是CRISPR系统所蕴含的巨大潜力让两人无法接受工作上出现任何耽搁。在不到两年的时间内,这项研究就取得了巨大的突破——两人将这一源于原核生物的系统改造,使之得以在哺乳动物细胞中发挥功能,能对任一类细胞中的任一基因任意进行改造。于是就有了那篇2013年发表在《科学》上让张锋一举成名的文章。
虽然取得了巨大的成就,张锋却始终不忘初心。他说自己真正的梦想在于通过基因改造技术了解并最终战胜疾病,尤其是包括自闭症、抑郁症和精神分裂在内的精神疾病,期望以此可以给人类带来更多的快乐、更有效的社会联系和更真诚的沟通。
参考文献:
[1]http://www.statnews.com/2015/11/06/hollywood-inspired-scientist-rewrite-code-life/
[2]http://www.biodiscover.com/news/celebrity/123550.html
[3]http://www.biodiscover.com/news/celebrity/123381.html