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他在中國(guó)度過(guò)童年時(shí)光，高中時(shí)便榮獲 Intel 大獎(jiǎng)。剛80后的華人學(xué)霸：明天他會(huì)得諾貝爾獎(jiǎng)嗎？過(guò)而立之年的他，以光遺傳學(xué)博士論文、TALEN技術(shù)編輯基因組博后研究，以及獨(dú)立后的CRISPR/Cas9 三項(xiàng)里程碑式的工作載入史冊(cè)。

他是張鋒、華人生物學(xué)界最耀眼的新星，風(fēng)投競(jìng)相追逐的對(duì)象，諾貝爾獎(jiǎng)的大熱門(mén)。明天凌晨，他會(huì)收到來(lái)自斯德哥爾摩的電話(huà)嗎？

先看看他簡(jiǎn)單的履歷吧：

• 1983年出生中國(guó)石家莊

• 2004年畢業(yè)于哈佛大學(xué)化學(xué)物理專(zhuān)業(yè)

• 2009年取得斯坦福大學(xué)化學(xué)與生物工程博士

• 2011年加入麻省理工學(xué)院

• 2013年發(fā)現(xiàn)CRISPR/Cas系統(tǒng)可用來(lái)編輯DNA，使基因療法成為可能。獲得美國(guó)瓦利基金青年研究家獎(jiǎng)（Vallee Foundation YoungInvestigator Award），獎(jiǎng)金 25 萬(wàn)美元。

  
  

• 2014年被《Nature》雜志評(píng)為2013年年度十大科學(xué)人物之一；獲得National Science Foundation (NSF)最高榮譽(yù)Alan T. Waterman Award，Jacob Heskel Gabbay Award in Biotechnology and Medicine，和Society for Neuroscience Young Investigator Award；獲得美國(guó)首個(gè)CRISPR專(zhuān)利；設(shè)立Editas Medicine公司，該旨在利用 CRISPR 基因編輯技術(shù)開(kāi)發(fā)出直接更改致病基因的療法，獲得4300萬(wàn)美元風(fēng)投。

  
  

• 2015年獲Tsuneko & Reiji Okazaki Award；會(huì)同時(shí)收獲一枚諾貝爾獎(jiǎng)?wù)聠幔?/span>

再看看他的研究生涯

中學(xué)時(shí)代的緣起

張鋒1983年出生于中國(guó)河北石家莊，93年隨父母移民美國(guó)愛(ài)荷華州Des Moines。1994年，他12歲的時(shí)候，在一堂禮拜六的分子生物學(xué)課上觀看了電影《侏羅紀(jì)公園》。老師觀察到他對(duì)恐龍及生物工程表現(xiàn)出超乎尋常的興奮和興趣。不久以后，這位老師幫張鋒在當(dāng)?shù)氐膖he Human Gene Therapy Research Institute實(shí)驗(yàn)室找到了一份志愿者的工作。從此以后，張鋒每天放學(xué)以后都會(huì)到實(shí)驗(yàn)室來(lái)參與一些分子生物學(xué)的工作。

（張鋒16歲時(shí)獲得Intel Science Talent Search 獎(jiǎng)第三名照片）

當(dāng)時(shí)，他的實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)師經(jīng)常提出的一些“瘋狂的點(diǎn)子”，例如綠色熒光蛋白（GFP）能夠吸收紫外線(xiàn)，因此可以用作防曬霜。

而當(dāng)張鋒將GFP厚厚地涂在一層DNA之上時(shí)，他發(fā)現(xiàn)GFP真的能夠防止DNA受到紫外線(xiàn)的損傷。這段經(jīng)歷加深了他在生物學(xué)方面的興趣，而中學(xué)時(shí)代參與的一些科研項(xiàng)目也幫他贏得了很多科學(xué)活動(dòng)的大獎(jiǎng)，特別是在2000年的 Intel Science Talent Search，張鋒獲得第三名。要知道這項(xiàng)享有盛譽(yù)的科學(xué)大賽起源于1942年，已經(jīng)有8名獲獎(jiǎng)?wù)吆髞?lái)榮獲諾貝爾獎(jiǎng)，其中就包括錢(qián)學(xué)森的堂侄，加州大學(xué)圣地亞哥分校的錢(qián)永健教授（見(jiàn)圖），在1968年15歲時(shí)獲得Intel Science Talent Search獎(jiǎng)。

（錢(qián)永健教授獲得Intel Science Talent Search獎(jiǎng)以及后來(lái)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的照片）

博士期間牛刀小試

高中以后張鋒順利考取了哈佛化學(xué)及物理專(zhuān)業(yè)。他后來(lái)解釋為什么選擇這個(gè)專(zhuān)業(yè)而不是他已經(jīng)有所成就的分子生物學(xué)。雖然分子生物學(xué)每天都有令人振奮的新進(jìn)展，物理和化學(xué)的基本原理卻是比較穩(wěn)定的，他想要打好基礎(chǔ)，讓自己在今后的學(xué)術(shù)道路具有堅(jiān)固的基石。在哈佛大學(xué)的本科學(xué)習(xí)期間，他受到莊曉薇的賞識(shí)，進(jìn)入了她的實(shí)驗(yàn)室。

2004 年，張鋒來(lái)到斯坦福大學(xué)申請(qǐng)就讀研究生。他原本想要拜訪(fǎng)諾獎(jiǎng)得主朱棣文（StevenChu），卻陰差陽(yáng)錯(cuò)地碰到了剛剛擁有自己實(shí)驗(yàn)室的 Karl Deisseroth。經(jīng)過(guò)短暫溝通之后，Zhang 對(duì) Deisseroth 的課題非常感興趣，Deisseroth 也對(duì)張鋒在化學(xué)和物理方面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)留下了深刻印象，他盡力說(shuō)服張鋒加入在自己新建的實(shí)驗(yàn)室。他們的合作促成了一個(gè)全新的領(lǐng)域，也就是大名鼎鼎的光遺傳技術(shù)（optogenetics），利用光學(xué)刺激和來(lái)自水藻的光敏感蛋白精密控制大腦神經(jīng)元活動(dòng)。這為最終理解大腦如何工作，如何產(chǎn)生意識(shí)和情感，又如何在神經(jīng)退行性疾病中發(fā)生故障提供了阿拉丁神燈一般的強(qiáng)有力工具，也使得他們?cè)谀X科學(xué)（brain science）的發(fā)展史上深深地刻下了自己的名字，并因此榮獲了2012Perl-UNC Neuroscience Prize 和 2014 Alan T. Waterman Award 。

獨(dú)立的巔峰之作

博士畢業(yè)后，張鋒離開(kāi)了Deisseroth 的實(shí)驗(yàn)室，回到了麻省，作為研究員入職麻省理工學(xué)院（MIT）。此后，他先后進(jìn)入了McGovern Institute for Brain Research 和Broad Institute of MIT and Harvard 這兩所頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)，并建立了自己的實(shí)驗(yàn)室。在履新大約一個(gè)月的時(shí)間后，張鋒偶然聽(tīng)到一位傳染病生物學(xué)家談?wù)摷?xì)菌中天然免疫系統(tǒng)的組件-CRISPR/Cas。張鋒敏銳地感覺(jué)到它的非凡潛力，于是在維基百科（Wikipedia）和其他所有他能找到的資料上學(xué)習(xí)它。

在當(dāng)時(shí)的2011年，已有少數(shù)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始利用CRISPR/Cas來(lái)靶向基因組的一些精確區(qū)域，但卻沒(méi)有人想到或者把它用作調(diào)整人類(lèi)基因組的工具。而張鋒在短時(shí)間內(nèi)吸收了前人的研究成果，改進(jìn)了CRISPR/Cas，證實(shí)它能夠在人類(lèi)細(xì)胞中起到基因剪裁的作用。自從張鋒捅破這層窗戶(hù)紙以后，迎來(lái)了基因組編輯領(lǐng)域許多的進(jìn)展和應(yīng)用。

由于在CRISPR/Cas用于基因編輯方面的突破性成就，張鋒在2013年以后贏得了巨大的聲譽(yù)與關(guān)注。而CRISPR/Cas作為最可能廣泛實(shí)用的基因編輯工具，有著數(shù)百億美元的商業(yè)前景，幾個(gè)CRISPR/Cas研究的開(kāi)拓者都著手商業(yè)化準(zhǔn)備。張鋒創(chuàng)立了Editas Medicine公司，Emmanuelle Charpentier在歐洲創(chuàng)立了CRISPR Therapeutics，Jennifer Doudna之前與張鋒共同創(chuàng)立了Editas Medicine，離開(kāi)Editas Medicine后她現(xiàn)在創(chuàng)立了一家小公司Caribou Biosciences。而張鋒在2014年4月?lián)屜全@得CRISPR相關(guān)的首個(gè)專(zhuān)利。

（CRISPR-Cas9技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)表）

潛力、爭(zhēng)議及期待

CRISPR/Cas是一種在大多數(shù)細(xì)菌和古細(xì)菌中存在的天然免疫系統(tǒng)，利用了插入到基因組中的病毒DNA(CRISPR)作為引導(dǎo)序列，通過(guò)CRISPR相關(guān)酶(Cas)來(lái)切割入侵病毒基因組物質(zhì)。2012年，Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在Science發(fā)表了一篇關(guān)鍵文章。文章中揭示了天然免疫系統(tǒng)是如何變成編輯工具的。至少，它可以在試管中切斷任何的DNA鏈。

然而這種充滿(mǎn)魔法的工具是否能運(yùn)用到人類(lèi)細(xì)胞的基因組上，最終達(dá)到剪裁編輯人類(lèi)基因的效果呢。張鋒在2013年1月?lián)屜劝l(fā)現(xiàn)了這種可能和所需的方法。Jennifer Doudna在幾周后，也發(fā)表了她自己的獨(dú)立結(jié)果。

到這個(gè)時(shí)候，科學(xué)界普遍承認(rèn)，CRISPR可能是自20世紀(jì)70年代生物技術(shù)時(shí)代開(kāi)啟以來(lái)發(fā)現(xiàn)的最重要的基因工程技術(shù)。CRISPR系統(tǒng)具有搜索和替換DNA的雙重功能，可以讓科學(xué)們通過(guò)替換堿基，輕松的改變DNA的功能。在接下來(lái)的時(shí)間里，科學(xué)家們已經(jīng)證實(shí)，利用CRISPR可以治療小鼠的肌肉萎縮、罕見(jiàn)肝臟疾病，甚至使人類(lèi)細(xì)胞具有免疫HIV等驚人的功能。

2014年4月15日，美國(guó)專(zhuān)利局將CRISPR-Cas9技術(shù)的專(zhuān)利頒發(fā)給張鋒所在的Broad研究所，而張鋒博士就是該專(zhuān)利的發(fā)明者。專(zhuān)利權(quán)限包括在真核細(xì)胞或者任何細(xì)胞有細(xì)胞核的物種中使用CRISPR。這就意味著，他們擁有在除細(xì)菌外的任何生物中使用CRISPR的權(quán)益，包括老鼠、豬、牛和人。這使得他和他的研究所幾乎可以控制所有與CRISPR相關(guān)的重要商業(yè)應(yīng)用。

2014年11月在美國(guó)硅谷，Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier獲得了獎(jiǎng)金為300萬(wàn)美元的The Breakthrough Prizes of Life Sciences，兩位學(xué)界高顏值女神身穿華麗黑色禮服，在好萊塢明星的簇?fù)硐陆舆^(guò)了The Breakthrough Prizes獎(jiǎng)杯和獎(jiǎng)金。她們?cè)贑RISPR-Cas9開(kāi)拓性的工作獲得了極大的認(rèn)可。而張鋒作為另一位在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)拓性的人物卻并沒(méi)有被列為共同發(fā)明人共享這一獎(jiǎng)項(xiàng)。

而剛剛在2015年9月24日揭曉的路透社引文桂冠獎(jiǎng)也將CRISPR基因編輯技術(shù)作為今年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的大熱門(mén)，但是這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人卻只列了Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier，張鋒又一次落在了世人的視線(xiàn)外。難道張鋒在CRISPR上的成就最終將錯(cuò)過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)的認(rèn)可嗎？

路透社引文桂冠獎(jiǎng)對(duì)Charpentier和Doudna以及她們工作成就的介紹

那么，到底誰(shuí)才最應(yīng)該擁有CRISPR基因編輯發(fā)明人和榮譽(yù)和利益呢？

學(xué)界普遍認(rèn)為是Charpentier和Doudna推動(dòng)了CRISPR編輯的發(fā)展，張鋒則是通過(guò)證實(shí)它能夠在真核細(xì)胞中起作用揭示了它的巨大潛力，來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院的George Church則獨(dú)立證實(shí)了張鋒的這一研究發(fā)現(xiàn)。

張鋒聲稱(chēng)，他開(kāi)拓了這一領(lǐng)域的研究風(fēng)潮：在這一技術(shù)得到廣泛報(bào)道之前他一直在開(kāi)展研究，并且由于他的實(shí)驗(yàn)室過(guò)去曾經(jīng)微調(diào)ZFNs和TALENs來(lái)編輯DNA，擁有了一些適當(dāng)完善CRISPRs的經(jīng)驗(yàn)，使得他們?cè)贑RISPRs的基因編輯研究上搶占了先機(jī)。

雖然張鋒獲得了關(guān)于CRISPRs的第一個(gè)專(zhuān)利，但實(shí)際上加州大學(xué)伯克利分校的Jennifer Doudna以及當(dāng)前任職于德國(guó)Helmholtz感染研究中心的Emmanuelle Charpentier提交專(zhuān)利申請(qǐng)的時(shí)間要比張鋒早了七個(gè)月。張鋒被首先授予專(zhuān)利最有可能的原因就是，他申請(qǐng)了快通道專(zhuān)利（fast-trackpatent），在他遞交申請(qǐng)短短6個(gè)月后授予了他知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)。

為了證明自己是第一個(gè)發(fā)明者，即第一個(gè)在人體細(xì)胞中使用CRISPR-Cas的人，張鋒提供了他的實(shí)驗(yàn)室筆記本的快照，以此證明他在2012年年初就創(chuàng)建并運(yùn)行了CRISPR-Cas系統(tǒng)。這早于Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier提交她們自己的專(zhuān)利申請(qǐng)的時(shí)間，甚至也早于她們?cè)赟cience上發(fā)布自己的研究成果的時(shí)間。而且根據(jù)張鋒表示，Jennifer Doudna在她早期專(zhuān)利申請(qǐng)中的預(yù)測(cè)CRISPR將會(huì)對(duì)人類(lèi)細(xì)胞有用只是一種泛泛的猜想，相反地，他是第一個(gè)證明CRISPR驚人作用的人。

我們相信CRISPR/Cas9 最終會(huì)得諾貝爾獎(jiǎng)，即使不是明天。張鋒是否會(huì)得到應(yīng)有的承認(rèn)呢，讓我們拭目以待。

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