张锋:把基因剪刀送进人类细胞
关键词:他从细菌的免疫档案里取出CRISPR-Cas9,率先把这把基因剪刀送进人类细胞;十年后,美国食品药品监督管理局批准的全球首个基因编辑疗法,用的正是他2015年的设计

张锋,男,1982年10月出生于河北石家庄,美籍华裔分子生物学家,CRISPR-Cas基因编辑技术先驱之一。他11岁随家人移居美国,2004年获哈佛大学化学与物理学学士学位,2009年获斯坦福大学化学及生物工程博士学位,2009年至2010年在哈佛大学任初级研究员;2011年加入麻省理工学院,2017年晋升该校终身正教授。他现任麻省理工学院博德研究所核心成员、麦戈文脑科学研究所研究员。
2013年1月3日,《科学》杂志网站刊登了一篇题为《利用CRISPR/Cas系统进行多重基因组工程》的论文,通讯作者是一位刚在麻省理工学院建起自己实验室两年的年轻人。论文证明,CRISPR-Cas9能在小鼠和人类细胞里对特定基因做精确切割。所谓基因编辑,就是对生物体基因组的特定位置进行删除、修改或插入。此前一年,加州大学伯克利分校的杜德纳与德国科学家沙尔庞捷已在试管中解析了这套系统的工作原理,两人后来因此分享2020年诺贝尔化学奖;而把这套系统真正用到哺乳动物和人类细胞上的工作,出自张锋团队。同期,哈佛大学医学院的乔治·丘奇团队也发表了类似结果。
这把剪刀并不是凭空出现的。在斯坦福大学攻读博士期间,张锋与同事一道发展了光遗传学技术,往神经元里送入感光蛋白,用光来开关细胞,让科学家能够观察大脑回路如何工作。2011年加入麻省理工学院后,他在麦戈文脑科学研究所和博德研究所建起自己的实验室,并在当年年初着手把细菌里的CRISPR系统改造成能在人类细胞中使用的工具。在细菌世界里,CRISPR本是一份免疫档案:病毒入侵时,细菌会把入侵者的一小段DNA存进自己的基因组,下次再遇到,就照着档案把外来基因精确切除。科学家要做的,是把这套天然系统变成听话的工具。
围绕这把剪刀的发明权,官司打了十年。2014年4月,美国专利商标局把CRISPR在真核细胞应用的相关专利授予麻省理工学院和哈佛大学博德研究所团队;2022年2月,该局再次裁定,张锋团队拥有在真核细胞中使用CRISPR基因编辑技术的专利。争议的关键并不难懂,真核细胞正是开发人类药物的关键所在。
剪刀磨好了,看它剪什么。据博德研究所官网介绍,2023年12月,美国食品药品监督管理局批准了全球首个基于CRISPR-Cas9的基因编辑疗法,用于治疗镰状细胞病,其设计源自张锋团队2015年的工作。诊断是另一条路。人民网在2023年12月的报道中写道,张锋在此后十年里首次将相关技术和系统应用于大规模基因筛选和病原体核酸检测等多个方面;2020年新冠疫情在全球蔓延时,他的团队开发出基于CRISPR的新冠病毒检测方法。
荣誉也随之而来。2014年,美国国家科学基金会把艾伦·沃特曼奖颁给他;2016年,他获加拿大盖尔德纳国际奖;2018年4月和5月,他先后当选美国艺术与科学院院士和美国国家科学院院士,此后又相继入选美国国家发明家科学院、美国国家医学院。2023年12月1日,首届腾冲科学大奖在云南腾冲揭晓,张锋与香港中文大学教授卢煜明同获这一单项奖金1000万元人民币的大奖,身在美国的他委托同事代为领奖。2025年1月3日,白宫举行颁奖典礼,美国国家技术与创新奖章挂上他的胸前。负责管理这一奖项的美国专利商标局在声明中说:“张锋的创新从根本上改变了我们的集体健康和福祉,并为镰状细胞病、癌症、1型糖尿病等疾病的治疗做出了贡献。”2026年5月,2026国际基础科学大会公布首届基础科学奖章获奖名单,张锋与鲍哲南、庄小威同列工程领域三位得主,奖章评审委员会主席是数学家丘成桐。
2024年5月,张锋在北京大学做了一场讲座,据北京大学社交媒体账号的消息,这是他多年来首次回国作报告。他在公开场合谈得更多的不是成果,而是边界。2018年11月,“基因编辑婴儿”事件曝光后不久,第二届国际人类基因组编辑峰会在香港举行,张锋在发表主题发言后接受《新京报》专访时说:“现在就在人身上进行实验是不应该的。”他随后向财新记者解释,“试管婴儿提供的是一种潜在解决方法,但与通过基因手术修改胎儿身上的CCR5基因不能相提并论,基因手术风险大于好处。”他提醒,这项技术还处于起步阶段,性能与安全性尚未完全掌握。
从2013年1月那篇《科学》论文,到2023年12月美国食品药品监督管理局的批件,中间是十年零十一个月。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)