DNA编辑大师张锋教授登上时代周刊

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”（NextGenerationLeaders）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。

其实，今年7月时，麻省理工学院理学院（SchoolofScience）就正式宣布授予五位研究人员“终身教授”荣誉，其中就包括了张锋（嗯，就是下图唯一那个亚洲面孔~）。

张峰（FengZhang），麻省理工学院生物医学工程副教授，主要研究领域为神经系统功能与疾病。任职于麻省理工学院与哈佛大学两大顶尖学府合组的布罗德研究所，是最年轻的实验室领导人。年他发表可快速编辑人类DNA的技术，被权威科学期刊《自然》选为当年度十大科学家，封他为「DNA编辑大师」，知名杂志《纽约客》则形容他是「基因骇客」

一场电影激发的终身志向

张锋年出生于中国石家庄，也许因为从事较为前沿的计算机行业，张峰的父母更能看到当时国内教育的局限性。为了能让他得到更好的教育，母亲在年带他移民到了美国的爱荷华州得梅因市（DesMoines）定居。

刚从中国来到美国，他的母亲起初靠干一些粗活，比如在一个汽车旅馆做保洁来养家糊口——尽管她是一位计算机工程师。张锋的父亲是中国某科技大学的一位行政人员，有几年的时间并没有和他们一起在美国生活。

几年之后，张锋读了高中。

其实当时的张锋对生物并不感兴趣，他觉得生物课只是在味道难闻的屋里解剖青蛙。如果不是在参加了周六的特长班，他现在可能会成为一个优秀的程序员。在多伦多大学的一个讲座上，他回忆道：“在一节细胞生物学课上，老师给我们播放了一个科学纪录片，就是这个，屏幕上出现了《侏罗纪公园》的剧照，因为我的父母都是电脑工程师，我从小就喜欢编程，而这个电影则让我知道了，生物也许也是一个可以被编程的系统。”

一颗种子就此在张锋的心里种下。他意识到，一个有机体的遗传指令可以被改写，由此改变它的特性，就像父母编写计算机代码一样。

年，张锋得到了第一个对活体生物DNA进行编程的机会，他那时是西奥多·罗斯福高中（TheodoreRooseveltHighSchool）二年级的学生。学校当时有一个“天才学生项目”，负责老师问张锋是否愿意课后去学医院一个基因治疗实验室当志愿者。“我说，这太棒了！”张锋回忆说。虽然那时他关于现代生物学的知识几乎“为零”，但实验室主任约翰?利维（JohnLevy）博士并不介意他是个“小白”。

每天下午，利维博士会坐在他的休息室，一边喝茶一边在白板上板书，解释有关分子生物学的一些概念。张锋很快就学会了关键技术，并在他的热身项目中取得成功：使用病毒将水母中的绿色荧光蛋白基因移动到人的黑色素瘤细胞中，而绿色荧光蛋白是可以在黑暗中发出荧光的。

这虽然不是复活恐龙，但张锋已经编辑一个物种的细胞，使其能够表达另外一个物种的基因，细胞中散发出的奇异的绿色荧光就是明证。“它们亮了！”即使在20年后，张锋还记得当时激动的心情。

这一年剩下的时间里，张锋研究荧光蛋白能否保护DNA免受紫外辐射的伤害，这种荧光蛋白能够吸收可能致癌的紫外辐射。他发现荧光蛋白可以做到，这一实验成为张锋参加爱荷华州科学展览的项目，吸引了很多“像我这样的孩子”，张锋回忆道，“我们都是怪才（geeky）”。

而在这段时间里，张锋常常回家很晚，母亲常常需要在车子里等好几个小时。

一次回家的路上，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。

在那个夜晚，有一颗火花，在张锋的心里点亮了。

▲张锋教授对生命科学的兴趣由来已久（图片来源：STAT）

诺贝尔奖级别的发现

在斯坦福大学KarlDeisseroth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GeorgeChurch教授的实验室完成博士后训练后，张锋成了布罗德研究所（BroadInstitute）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。年，JenniferDoudna教授与EmmanuelleCharpentier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，VirginijusSiksnys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。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（NationalInstitutesofHealth,NIH）正式批准用于人体基因编辑。宾州大学的CarlJune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。

转载自：华健医学