張鋒:把基因剪刀送進人類細胞
關鍵詞:他從細菌的免疫檔案裏取出CRISPR-Cas9,率先把這把基因剪刀送進人類細胞;十年後,美國食品藥品監督管理局批准的全球首個基因編輯療法,用的正是他2015年的設計

張鋒,男,1982年10月出生於河北石家莊,美籍華裔分子生物學家,CRISPR-Cas基因編輯技術先驅之一。他11歲隨家人移居美國,2004年獲哈佛大學化學與物理學學士學位,2009年獲斯坦福大學化學及生物工程博士學位,2009年至2010年在哈佛大學任初級研究員;2011年加入麻省理工學院,2017年晉升該校終身正教授。他現任麻省理工學院博德研究所核心成員、麥戈文腦科學研究所研究員。
2013年1月3日,《科學》雜誌網站刊登了一篇題為《利用CRISPR/Cas系統進行多重基因組工程》的論文,通訊作者是一位剛在麻省理工學院建起自己實驗室兩年的年輕人。論文證明,CRISPR-Cas9能在小鼠和人類細胞裏對特定基因做精確切割。所謂基因編輯,就是對生物體基因組的特定位置進行刪除、修改或插入。此前一年,加州大學伯克利分校的杜德納與德國科學家沙爾龐捷已在試管中解析了這套系統的工作原理,兩人後來因此分享2020年諾貝爾化學獎;而把這套系統真正用到哺乳動物和人類細胞上的工作,出自張鋒團隊。同期,哈佛大學醫學院的喬治·丘奇團隊也發表了類似結果。
這把剪刀並不是憑空出現的。在斯坦福大學攻讀博士期間,張鋒與同事一道發展了光遺傳學技術,往神經元裏送入感光蛋白,用光來開關細胞,讓科學家能夠觀察大腦回路如何工作。2011年加入麻省理工學院後,他在麥戈文腦科學研究所和博德研究所建起自己的實驗室,並在當年年初着手把細菌裏的CRISPR系統改造成能在人類細胞中使用的工具。在細菌世界裏,CRISPR本是一份免疫檔案:病毒入侵時,細菌會把入侵者的一小段DNA存進自己的基因組,下次再遇到,就照着檔案把外來基因精確切除。科學家要做的,是把這套天然系統變成聽話的工具。
圍繞這把剪刀的發明權,官司打了十年。2014年4月,美國專利商標局把CRISPR在真核細胞應用的相關專利授予麻省理工學院和哈佛大學博德研究所團隊;2022年2月,該局再次裁定,張鋒團隊擁有在真核細胞中使用CRISPR基因編輯技術的專利。爭議的關鍵並不難懂,真核細胞正是開發人類藥物的關鍵所在。
剪刀磨好了,看它剪什麼。據博德研究所官網介紹,2023年12月,美國食品藥品監督管理局批准了全球首個基於CRISPR-Cas9的基因編輯療法,用於治療鐮狀細胞病,其設計源自張鋒團隊2015年的工作。診斷是另一條路。人民網在2023年12月的報道中寫道,張鋒在此後十年裏首次將相關技術和系統應用於大規模基因篩選和病原體核酸檢測等多個方面;2020年新冠疫情在全球蔓延時,他的團隊開發出基於CRISPR的新冠病毒檢測方法。
榮譽也隨之而來。2014年,美國國家科學基金會把艾倫·沃特曼獎頒給他;2016年,他獲加拿大蓋爾德納國際獎;2018年4月和5月,他先後當選美國藝術與科學院院士和美國國家科學院院士,此後又相繼入選美國國家發明家科學院、美國國家醫學院。2023年12月1日,首屆騰衝科學大獎在雲南騰衝揭曉,張鋒與香港中文大學教授盧煜明同獲這一單項獎金1000萬元人民幣的大獎,身在美國的他委託同事代為領獎。2025年1月3日,白宮舉行頒獎典禮,美國國家技術與創新獎章掛上他的胸前。負責管理這一獎項的美國專利商標局在聲明中說:“張鋒的創新從根本上改變了我們的集體健康和福祉,併為鐮狀細胞病、癌症、1型糖尿病等疾病的治療做出了貢獻。”2026年5月,2026國際基礎科學大會公佈首屆基礎科學獎章獲獎名單,張鋒與鮑哲南、莊小威同列工程領域三位得主,獎章評審委員會主席是數學家丘成桐。
2024年5月,張鋒在北京大學做了一場講座,據北京大學社交媒體賬號的消息,這是他多年來首次回國作報告。他在公開場合談得更多的不是成果,而是邊界。2018年11月,“基因編輯嬰兒”事件曝光後不久,第二屆國際人類基因組編輯峰會在香港舉行,張鋒在發表主題發言後接受《新京報》專訪時說:“現在就在人身上進行實驗是不應該的。”他隨後向財新記者解釋,“試管嬰兒提供的是一種潛在解決方法,但與通過基因手術修改胎兒身上的CCR5基因不能相提並論,基因手術風險大於好處。”他提醒,這項技術還處於起步階段,性能與安全性尚未完全掌握。
從2013年1月那篇《科學》論文,到2023年12月美國食品藥品監督管理局的批件,中間是十年零十一個月。(香港府右新聞·《時代風雲》欄目組)