故事库-中国往事  > 所属分类  > 
[0] 评论[0] 编辑

张锋

张锋,男,美国麻省理工学院的博士,当今最为受人关注的华人生物学家之一。1983年出生于中国石家庄,现任美国麻省理工学院生物医学工程学 Keck Career Development 教授,博德研究所 (Broad Institute) 核心成员,且在MIT担任脑与认知科学及生物工程副教授。这位年轻有为的科学家最著名的工作是基因修饰技术CRISPR-Cas9的发展和应用。率先获得了美国专利,并被视为诺贝尔奖的热门人选之一。2016年9月,张锋获得有“诺奖风向标”之称的引文桂冠奖(Citation Laureates)。2018年当选美国科学院院士。
中文名
张锋
职业
科学家
出生地
中国石家庄市
专长领域
神经科学、生物工程
主要成就
基因修饰技术CRISPR-Cas9
主要荣誉
2016年引文桂冠奖

目录

2009年 美国史丹佛大学化学系博士

2004年 美国哈佛大学化学暨物理系学士

个人履历

2004年毕业于哈佛大学化学物理专业

来自中国大陆的美籍华裔麻省理工学院学者张锋来自中国大陆的美籍华裔麻省理工学院学者张锋

2009年取得斯坦福大学化学与生物工程博士

2011-2015年 麻省理工学院,脑与认知科学系及生物工程系助理教授

2011年-迄今 麻省理工学院麦戈文脑科学研究所(McGovern Institute for Brain Research)研究员

2011年-迄今 麻省理工学院与哈佛大学共设 博德研究所(Broad Institute)核心成员

2013年发现CRISPR/Cas系统可用来编辑DNA,使基因疗法成为可能。获得美国瓦利基金青年研究家奖(Vallee Foundation YoungInvestigator Award),奖金 25 万美元。

2014年被《Nature》杂志评为2013年年度十大科学人物之一;获得National Science Foundation (NSF)最高荣誉Alan T. Waterman Award,Jacob Heskel Gabbay Award in Biotechnology and Medicine,和Society for Neuroscience Young Investigator Award;获得美国首个CRISPR专利;设立Editas Medicine公司,该旨在利用 CRISPR 基因编辑技术开发出直接更改致病基因的疗法,获得4300万美元风投。

2015年获Tsuneko & Reiji Okazaki Award

2016-迄今 麻省理工学院,脑与认知科学系及生物工程系副教授(终身职)

2018年当选美国科学院院士。 

研究领域

在遗传学和神经科学领域,张锋对两种革命性技术的发展做出了重要贡献。当他还是研究生时,他是光遗传学研究团队里的关键成员之一。

这一团队开发出了利用光激活大脑神经元的技术,使科学家搞清哪些神经回路控制了哪些行为,并寻找到精神分裂症和双相情感障碍等精神疾病产生的根源。

仅仅几年之后,张锋做出了另一项让他跻身于世界顶尖生物学家的工作:如何快速、简便且有效地编辑植物和动物、包括人类在内的的基因组。

研究生涯

中学时代的缘起

张锋1983年出生于中国河北石家庄,93年随父母移民美国爱荷华州Des Moines。1994年,他12岁的时候,在一堂礼拜六的分子生物学课上观看了电影《侏罗纪公园》。老师观察到他对恐龙及生物工程表现出超乎寻常的兴奋和兴趣。不久以后,这位老师帮张锋在当地的the Human Gene Therapy Research Institute实验室找到了一份志愿者的工作。从此以后,张锋每天放学以后都会到实验室来参与一些分子生物学的工作。

当时,他的实验室导师经常提出的一些“疯狂的点子”,例如绿色荧光蛋白(GFP)能够吸收紫外线,因此可以用作防晒霜。而当张锋将GFP厚厚地涂在一层DNA之上时,他发现GFP真的能够防止DNA受到紫外线的损伤。这段经历加深了他在生物学方面的兴趣,而中学时代参与的一些科研项目也帮他赢得了很多科学活动的大奖,特别是在2000年的 Intel Science Talent Search,张锋获得第三名。要知道这项享有盛誉的科学大赛起源于1942年,已经有8名获奖者后来荣获诺贝尔奖,其中就包括钱学森的堂侄,加州大学圣地亚哥分校的钱永健教授(见图),在1968年15岁时获得Intel Science Talent Search奖。

博士期间牛刀小试

高中以后张锋顺利考取了哈佛化学及物理专业。他后来解释为什么选择这个专业而不是他已经有所成就的分子生物学。虽然分子生物学每天都有令人振奋的新进展,物理和化学的基本原理却是比较稳定的,他想要打好基础,让自己在今后的学术道路具有坚固的基石。在哈佛大学的本科学习期间,他受到庄晓薇的赏识,进入了她的实验室。

2004年,张锋来到斯坦福大学申请就读研究生。他原本想要拜访诺奖得主朱棣文(StevenChu),却阴差阳错地碰到了刚刚拥有自己实验室的 Karl Deisseroth。经过短暂沟通之后,张锋 对 Deisseroth 的课题非常感兴趣,Deisseroth 也对张锋在化学和物理方面的坚实基础留下了深刻印象,他尽力说服张锋加入在自己新建的实验室。他们的合作促成了一个全新的领域,也就是大名鼎鼎的光遗传技术(optogenetics),利用光学刺激和来自水藻的光敏感蛋白精密控制大脑神经元活动。这为最终理解大脑如何工作,如何产生意识和情感,又如何在神经退行性疾病中发生故障提供了阿拉丁神灯一般的强有力工具,也使得他们在脑科学(brain science)的发展史上深深地刻下了自己的名字,并因此荣获了2012Perl-UNC Neuroscience Prize 和 2014 Alan T. Waterman Award 。

独立的巅峰之作

博士毕业后,张锋离开了Deisseroth 的实验室,回到了麻省,作为研究员入职麻省理工学院(MIT)。此后,他先后进入了McGovern Institute for Brain Research 和Broad Institute of MIT and Harvard 这两所顶级研究机构,并建立了自己的实验室。在履新大约一个月的时间后,张锋偶然听到一位传染病生物学家谈论细菌中天然免疫系统的组件-CRISPR/Cas。张锋敏锐地感觉到它的非凡潜力,于是在维基百科(Wikipedia)和其他所有他能找到的资料上学习它。在当时的2011年,已有少数的研究团队开始利用CRISPR/Cas来靶向基因组的一些精确区域,但却没有人想到或者把它用作调整人类基因组的工具。而张锋在短时间内吸收了前人的研究成果,改进了CRISPR/Cas,证实它能够在人类细胞中起到基因剪裁的作用。自从张锋捅破这层窗户纸以后,迎来了基因组编辑领域许多的进展和应用。

由于在CRISPR/Cas用于基因编辑方面的突破性成就,张锋在2013年以后赢得了巨大的声誉与关注。而CRISPR/Cas作为最可能广泛实用的基因编辑工具,有着数百亿美元的商业前景,几个CRISPR/Cas研究的开拓者都着手商业化准备。张锋创立了Editas Medicine公司,Emmanuelle Charpentier在欧洲创立了CRISPR Therapeutics,Jennifer Doudna之前与张锋共同创立了Editas Medicine,离开Editas Medicine后她现在创立了一家小公司Caribou Biosciences。而张锋在2014年4月抢先获得CRISPR相关的首个专利。

潜力、争议及期待

CRISPR/Cas是一种在大多数细菌和古细菌中存在的天然免疫系统,利用了插入到基因组中的病毒DNA(CRISPR)作为引导序列,通过CRISPR相关酶(Cas)来切割入侵病毒基因组物质。2012年,Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier领导的研究小组在Science发表了一篇关键文章。文章中揭示了天然免疫系统是如何变成编辑工具的。至少,它可以在试管中切断任何的DNA链。

然而这种充满魔法的工具是否能运用到人类细胞的基因组上,最终达到剪裁编辑人类基因的效果呢。张锋在2013年1月抢先发现了这种可能和所需的方法。Jennifer Doudna在几周后,也发表了她自己的独立结果。

到这个时候,科学界普遍承认,CRISPR可能是自20世纪70年代生物技术时代开启以来发现的最重要的基因工程技术。CRISPR系统具有搜索和替换DNA的双重功能,可以让科学们通过替换碱基,轻松的改变DNA的功能。在接下来的时间里,科学家们已经证实,利用CRISPR可以治疗小鼠的肌肉萎缩、罕见肝脏疾病,甚至使人类细胞具有免疫HIV等惊人的功能。

2014年4月15日,美国专利局将CRISPR-Cas9技术的专利颁发给张锋所在的Broad研究所,而张锋博士就是该专利的发明者。专利权限包括在真核细胞或者任何细胞有细胞核的物种中使用CRISPR。这就意味着,他们拥有在除细菌外的任何生物中使用CRISPR的权益,包括老鼠、猪、牛和人。这使得他和他的研究所几乎可以控制所有与CRISPR相关的重要商业应用。

2014年11月在美国硅谷,Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier获得了奖金为300万美元的The Breakthrough Prizes of Life Sciences,两位学界高颜值女神身穿华丽黑色礼服,在好莱坞明星的簇拥下接过了The Breakthrough Prizes奖杯和奖金。她们在CRISPR-Cas9开拓性的工作获得了极大的认可。而张锋作为另一位在这个领域开拓性的人物却并没有被列为共同发明人共享这一奖项。

而在2015年9月24日揭晓的路透社引文桂冠奖也将CRISPR基因编辑技术作为今年的诺贝尔化学奖的大热门,但是这项技术的发明人却只列了Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier,张锋又一次落在了世人的视线外。难道张锋在CRISPR上的成就最终将错过诺贝尔奖的认可吗?

奖项与荣誉

2014年 美国国家科学基金会沃特曼奖 (National Science Foundation’s Alan T. Waterman Award)

2014年 雅各布海斯克戈拜生技医药奬 (Jacob Heskel Gabbay Award in Biotechnology and Medicine,与道纳和夏彭提耶共同荣获)

2014年 世界经济论坛年轻科学家奖 (Young Scientist, World Economic Forum)

2014年 美国神经科学学会年轻研究者奖 (Society for Neuroscience Young Investigator Award,表彰CRISPR-Cas9及光遗传学科技)

2015年 纽约干细胞基金会罗伯森研究者奖 (Robertson Investigator Award, New York Stem Cell Foundation)

2015年 美国解剖学家协会年轻研究者奖 (Young Investigator Award, American Association of Anatomists,表彰CRISPR-Cas9)

2015年 冈崎恒子&令治奖 (Tsuneko and Reiji Okazaki Award,表彰CRISPR-Cas9)

2015年 保罗艾伦家族基金会优秀研究者 (Paul G. Allen Family Foundation Distinguished Investigator)

2016年 哈佛大学威尔森奖 (Wilson Prize,表彰CRISPR-Cas9)

2016年 人类基因体组织杰出新研究者奖 (Human Genome Organization Chen New Investigator Award,表彰CRISPR-Cas9)

2016年 加拿大盖尔德纳国际奖 (Canada Gairdner International Award,与道纳和夏彭提耶共同荣获)

2016年 引文桂冠奖(Citation Laureates),此奖被称为“诺奖风向标”。

2016年 台湾第二届唐奖生技医药奖(与珍妮弗‧道纳、伊曼纽‧夏彭提耶共同荣获)

2018年当选美国科学院院士。 

文章与著作

2016

Slaymaker IM, Gao L, Zetsche B, Scott DA, Yan WX, Zhang F., Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity. Science 351(6268):84-8

2015

Zetsche B, Gootenberg JS, Abudayyeh OO, Slaymaker IM, Makarova KS, Essletzbichler P, Volz SE, Joung K, van der Oost J, Regev A, Koonin EV, Zhang F., Cpf1 is a single-RNA-guided endonuclease of a clAss 2 CRISPR-Cas system. Cell 163(3):759-71

2014

Shalem O, Sanjana NE, Hartenian E, Shi X, Scott DA, Mikkelson T, Heckl D, Ebert BL, Root DE, Doench JG, and Zhang F., Genome-scale CRISPR-Cas9 knockout screening in human cells. Science 343(6166):84-7

2013

Wang H, Yang H, Shivalila CS, Dawlaty MM, Cheng AW, Zhang F, Jaenisch R., One-Step Generation of Mice Carrying Mutations in Multiple Genes by CRISPR/Cas-Mediated Genome Engineering. Cell 153(4):910-8

2013

Cong L, Ran FA, Cox D, Lin S, Barretto R, Habib N, Hsu PD, Wu X, Jiang W, Marraffini L, Zhang F., Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science 339(6121):819-23

专利之争

事件经过

2016年1月,国际基因测序先驱埃里克·兰德(Eric Lander)在国际学术期刊《细胞》(Cell)发表综述文章,总结CRISPR技术的发展历程,并认为在张锋利用CRISPR在真核细胞生物实现基因编辑之后,CRISPR技术带来了“暴风骤雨般的改变”

2011年9月16日,美国总统奥巴马签署批准美国发明法案,正式确定了美国专利法系统于2013年3月16日转向谁先申请谁获得专利的系统。

2012年5月25日,加州大学伯克利分校向美国专利与商标局提交了与CRISPR相关的专利申请。同年12月12日,张锋与博德研究所也向美国专利与商标局提交了申请,申请对象是在哺乳动物细胞的基因组上进行CRISPR-Cas9基因编辑这一方法。

2012年6月,杜德纳和其合作伙伴卡彭蒂耶报告可以在试管中使用CRISPR-Cas9切割DNA的任意位置。2013年3月15日,杜德纳向美国专利与商标局提交了CRISPR相关专利的申请。

2014年4月15日,美国专利与商标局将与CRISPR相关的第一项专利授予麻省理工学院和博德研究所。截止到去年11月,张锋实验室以及博德研究所关于CRISPR-Cas9的相关专利在美国已经有14个被批准,在欧洲也有4个已经被批准。

2015年4月,在经过精心的准备之后,加州大学伯克利分校要求美国专利与商标局启动干预程序,重新审核CRISPR相关专利的归属。

邮件曝光

2015年2月28日,林帅亮在发给杜德娜的邮件,主题为“博德研究所的CRISPR专利以及申请贵实验室的职位”。

2011年10月,林帅亮在张峰实验室工作,当时是实验室中唯一一个着手研究CRISPR的人,而其他人都埋头于上一代的基因编辑技术TALEN。

2011年10月至2012年6月,林帅亮在张锋实验室期间,正是张锋证明自己率先在人类细胞上进行CRISPR基因编辑的关键时期。2012年6月,因为母亲的手术和国内的博士学位,他选择回国。

2012年6月,杜德娜和她的合作者瑞典于默奥大学的埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)在线发表了关于利用原核生物的CRISPR系统在体外编辑试管中的DNA的论文。

2013年以前,美国的专利归属实行的是先发明制度,谁更早地发现CRISPR,谁就获得专利归属。

邮件回应

博德研究所的发言人Lee McGuire在该研究所官网发文回应。文中对林帅亮当时在张锋实验室时的情况进行介绍,提到说,林帅亮是在张锋的指导下进行了CRISPR研究,并表示,大量证据显示,林帅亮的指控是错误的。

2011年8月,张锋向其介绍了Cas9在基因编辑方面相关方面信息;2011年10月他向其解释tracrRNA在crRNA二聚体装载在Cas9过程中的重要性等;2011年11月,他承认由于未能完全遵循张锋等人设计的实验计划操作而导致了部分实验的失败。

针对专利的归属质疑,Lee McGuire反驳道,大量例子表明,在2011年初,杜德娜发表论文之前,张峰团队就已经成功设计出了在真核基因组上的CRISPR-Cas9系统。

2011年10月至2012月6月,在张峰实验室时,林帅亮的身份是北京大学、清华大学和北京生命科学研究所联合培养项目的博士生,经北京大学教授饶毅推荐,进入张峰实验室。离开博德研究所后,林帅亮在哈佛大学生物学家Norbert Perrimon实验室工作。

2012年12月,张锋和博德研究所的CRISPR专利申请名单中,林帅亮在列。

2015年2月28日,正值林帅亮3月1日美国签证过期的前夕,林帅亮向杜德娜发送求职邮件,表示愿意提供更多关于博德研究所CRISPR实验的数据,并在3月2日,得到了加州大学旧金山分校的职位。

2016年8月18日,林帅亮表示,自己现在不方便接受采访,会在合适时候做公开说明。林帅亮没有回复澎湃新闻的邮件询问。

晋升麻省终身教授

2017年2月,美国麻省理工学院(MIT)理学院(School of Science)宣布晋升五位副教授为终身教授,其中包括年仅34岁的著名华人科学家张锋。在美国麻省理工学院历史上,钱学森在35岁时晋升为终身教授,并曾在很长一段时间里是麻省理工学院最年轻华人终身教授纪录的保持者。

人物评论

1、评奖,是人为主观的判断,不可能达到所谓“客观”,但公平与否是值得争议的。这次大奖的争议将不止一个。按兰德叙述在这一工作最先驱的科学家、西班牙的Francisco Mojica也被排出。很多人认为他当年单独一人发现现象并独步研究立下了CRISPR的首功。

2、“(这项技术)改变了我们做科学的方式” ,麻省理工学院的生物学家菲利普·夏普(Phillip Sharp)评论道,他是1993年诺贝尔生理学或医学奖得。

3、科学界普遍承认,CRISPR可能是迄今为止发现的最重要的基因工程技术。科学家可以通过它改变、编辑或替换任何动物身上的基因,甚至是人类生殖细胞的基因,这意味着人类的诸多遗传性疾病有望得到治疗。对于张锋的发现是创造性的还是锦上添花,科学界有争议。但据分析,不管张锋会不会得诺贝尔奖,CRISPR/Cas9基因编辑技术迟早都会得诺奖。

4、张锋致力于开发工具来研究神经科学与人类疾病。他先前的研究造就了“光遗传学”科技,应用在神经细胞的再生。在CRISPR技术的发展中,其主要的贡献在于率先使其适用于哺乳类细胞。——唐奖评审委员会

附件列表


0

故事内容仅供参考,如果您需要解决具体问题
(尤其在法律、医学等领域),建议您咨询相关领域专业人士。

如果您认为本故事还有待完善,请 编辑

上一篇 世界避孕日    下一篇 姜瑜

同义词

暂无同义词
  • 友情链接:
  • 中原企业家
  • 华锐社区
  • 法学学习
  • 故事库
  • 舆情信息
  • 郑州商业观察
  • 美丽中国
  • 药食同源
  • Lovely China
  • 纯欲天花板
  • 留学生