当今最为人关注的华人生物科学家——张锋

本   期   人   物

张 锋

全文共计2792字

预计阅读用时10分钟

建议收藏文章，闲暇时阅读~

张 锋

获阿尔伯尼生物医学奖

麻省理工学院理学院终身教授

2013年年度十大科学人物之一

斯坦福大学化学及生物工程博士

“我不想只是因为结果已经可以发表就投稿，我希望等到我们有重大的进展时再发表文章，而不是只为成为第一。”

在华人生物学家之中，张锋这个名字对于大多数人来说应该并不陌生。

张峰成为科学界明星是因为发现了基因编辑工具CRISPR，这项被誉为“上帝的剪刀”的技术让人们拥有了前所未有的基因编辑能力，让我们有机会以低廉的成本精确的替换掉病变的DNA片段，从而达到治疗或者缓解疾病的目的。

这项发现可能最终能治疗一些对人类健康最具威胁性的疾病，从自闭症、精神分裂到癌症和失明等病症。或者说，他开发的一种遗传学工具可能将人类带入定制婴儿的乌托邦时代，引起世界轰动。

那么今天，就让转折点直聘带大家走进张锋的传奇人生。

一、人生的第一次机会

从计算机编程到DNA编程

“我最初不喜欢生物学，感觉这门学科就是辨别不同的叶子，给东西分类。我更喜欢数学、化学和计算机——把东西拆开，再重新装回去。”⬇⬇⬇

张锋1982年出生于河北石家庄，11岁时，张锋随母亲离开中国来到美国爱荷华州得梅因市（Des Moines）定居。

张锋的父母都是搞计算机科学的，在父母的影响下，他对对编程一直很感兴趣。

“我最初不喜欢生物学，感觉这门学科就是辨别不同的叶子，给东西分类。我更喜欢数学、化学和计算机——把东西拆开，再重新装回去。”

然而在得梅因的中学时光里，张锋却幸运地参加了一个分子生物学的“周六提高计划”。那里的指导老师很聪明，他们发现，让一群孩子全心投入的一个明智选择就是给他们看电影《侏罗纪公园》。

这部1993年的电影，讲述了狂妄自大的研究人员将恐龙与青蛙的DNA混合，将已经灭绝的爬行动物带到现实中，这让张锋意识到生物学也可以是一个可编程的系统。

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。

1995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（Theodore Roosevelt High School）二年级的学生。学校当时有一个“天才学生项目”，张锋课后去学校附近的卫理公会医院一个基因治疗实验室当志愿者。

从此，张锋走上了一个由现代生物学“小白”，到当今备受瞩目的天才科学家之路。

• 22岁获得哈佛大学化学与物理学学士学位

• 27岁获得斯坦福大学化学及生物工程博士学位

• 31岁被评为年度十大科学人物之一

• 34岁成为MIT终身教授

二、巅峰之作

突破性的成就赢得了巨大的声誉与关注

在2012年，张锋在《自然》杂志上发表了他们的研究成果，成为了CRISPR-CAS9真核细胞基因编辑领域发表最早、被引用数量最多的论文之一。⬇⬇⬇

起初，张锋完全不知道CRISPR是什么。直到2011年2月，在博德顾问委员会的一次会议上，一位访问学者报告了他关于细菌基因组里一种被称为CRISPR的免疫系统的研究。

那是张锋第一次听说CRISPR，这个奇怪的名字立刻激发了他的好奇心。

“我完全不知道CRISPR是什么，但我用Google对它进行了搜索，实在是非常兴奋。幸运的是，这个领域开始的时间不长，要读的文献并不多。”

他了解到CRISPR全名为“规律成簇的间隔短回文重复序列”，是微生物学家从细菌中发现的。CRISPR在细菌中的作用是抵御病毒入侵。CRISPR系统同时拥有“搜索”和“摧毁”两种机制：使用遗传物质RNA寻找特定序列的DNA，同时使用一种称为Cas9的酶来切开DNA。CRISPR可以抵御侵染乳酸杆菌的病毒，而这种病毒侵染后会使酸奶变味，张锋说，“当时这个领域关注的是使用CRISPR生产更好的酸奶”。

然而张锋却由此受到了启发，产生了一个大胆的想法：我们能让它在人类细胞中工作吗？

于是张锋便对它展开了疯狂的研究。张锋的冒险精神和远见在这里又一次得到了体现。当时大多数科学家都会从简单地细菌开始熟悉这个技术，而张锋选择的则是直接在老鼠和人体细胞中做实验。

起初，只有张锋和丛乐两个人，他们经常工作到晚上11点或者更晚。张锋要给学生上课，到下午晚些时候才能开始他的实验。他们休息时吃拉面、中餐外卖或者卷饼。

终于，经过不懈的努力，他成功了。在2012年，他们在《自然》杂志上发表了他们的研究成果，成为了CRISPR-CAS9真核细胞基因编辑领域发表最早、被引用数量最多的论文之一。

三、专利之争

卷入一场被称为“世纪生物技术之战”的专利战

这是一场东海岸与西海岸的冲突，由博得研究所和加州大学伯克利分校展开。⬇⬇⬇

当时，美国专利局的规定是将专利授予第一个发明或第一个构想出新东西的人。张锋提交了实验室的记录本，以证明他们实验室确实是第一个（想到或发明的），这将比已经发表的结果占更大的比重。

如果按照现在的“提交优先”的申请制度，专利可能会授予杜德纳和卡彭蒂耶。但在实际有效的“发明优先”的传统系统下，麻省理工学院2014年4月获得了一个关键的专利，使用CRISPR编辑植物和动物的基因组，张锋被列为发明人之一。

加州大学伯克利分校对这个决定提出申诉。该大学认为杜德纳和卡彭蒂耶取得了CRISPR的关键突破，而张锋在动物细胞中的成功只是她们工作的延展。

张锋并不同意这种说法，他说杜德纳和卡彭蒂耶2012年的论文“显示了你可以在试管中对DNA进行剪切”。但如果延展到植物和动物细胞中是“显而易见”的，“为什么我们的论文会被《科学》杂志接受？”张锋问道。他说，他在2011年就有了在动物基因组中使用Cas9，并在人类细胞中使用的想法，他所设计的RNA与杜德纳和卡彭蒂耶描述的并不一样。

“即使一次只能改变一个基因，也足以引发一次革命。”

由此，一场“世纪生物技术专利之战”拉开了帷幕。

2016年1月，USPTO宣布启动抵触审查程序，重新审核双方的CRISPR技术的专利申请。

2017年2月，CRISPR专利大战第一回合结束，美国专利审判和上诉委员会（PTAB）裁决哈佛大学与麻省理工学院Broad研究所申请的CRISPR基因编辑系统在真核细胞中的应用，与加州大学伯克利分校研究者Dougna和欧洲合作者Charpentier描述的如何利用CRISPR-Cas9来对分离的 DNA 进行精确切割，并不存在冲突，因此继续保留。

而加州大学伯克利分校方面对这一裁决提出上诉，并转战到美国联邦巡回上诉法院。去年7月25日，加州大学伯克利分校对联邦巡回法院提交的诉书中，主张 PTAB 忽略了重要证据，并且犯了很多错误，裁决错误。

2018年9月10日，美国联邦巡回上诉法院（CAFC）宣布重磅裁定，裁定麻省理工学院张锋教授及其所属的Broad研究所拥有的CRISPR专利有效，维持了PTAB在2017年2月的判决。

四、良师益友

张锋希望帮助更多的年轻科学家成长

他一直在为支持科学教育的组织捐献他的科学奖金。在过去的几年里，他获得了大约150万美元的奖金——比诺贝尔奖的奖金还要多——而且他还多次获得诺贝尔奖的提名。⬇⬇⬇

张锋的研究生Omar Abudayyeh说：“有一次，我真的搞砸了，浪费了张锋数小时，因为我不小心把错误的管子给了他，导致这个实验没有成功。”

Abudayyeh羞愧地对张锋回忆道：“对不起，我昨天应该给你现在这个管子。” 他只是看着我，说：“Omar，Omar，没关系，我明天再做。”

Abudayyeh说：“他真的很有耐心，他愿意看着我们长大。”

现在，张锋已为人父，为人师，在为孩子寻找合适的学校以及与我的学生相处时，他越来越意识到教育的重要性，不论是基础教育还是高等教育。

布罗德研究所主任Lander曾这样评价张锋：

研究自然过程中的乐趣让人迷恋，很奇妙，没有任何东西能与之相媲美。这就是为什么科学家要做科学研究，而张锋表现的如此明显，你可以从他的脸上看到喜悦。他不怕失败，因为他正在享受快乐，更高层次的快乐。

文章整合资料来源于：新华网、 DeepTech深科技、青塔、知识分子、药时代、生物谷、Science科学、梅里埃诊断及一些不明来源的网络资料。

尊重原创，如有侵权请联系我们

（转化医学网360zhyx.com）