教育背景
工作經歷
人物經歷
張鋒1982年出生於中國河北石家莊,1993年隨父母移民美國
愛荷華州得梅因市。1994年,他12歲的時候,在一堂禮拜六的分子生物學課上觀看了電影《
侏羅紀公園》。老師觀察到他對恐龍及生物工程表現出超乎尋常的興奮和興趣。不久以後,這位老師幫張鋒在當地的人類基因治療研究機構找到了一份志願者的工作。從此以後,張鋒每天放學以後都會到實驗室來參與一些分子生物學的工作。
當時,他的實驗室導師經常提出的一些“瘋狂的點子”,例如
綠色螢光蛋白(GFP)能夠吸收紫外線,因此可以用作防曬霜。而當張鋒將GFP厚厚地塗在一層DNA之上時,他發現GFP真的能夠防止DNA受到紫外線的損傷。這段經歷加深了他在生物學方面的興趣,而中學時代參與的一些科研項目也幫他贏得了很多科學活動的大獎,特別是在2000年的Intel Science Talent Search,張鋒獲得第三名。要知道這項享有盛譽的科學大賽起源於1942年,已經有8名獲獎者後來榮獲諾貝爾獎,其中就包括
錢學森的堂侄,加州大學聖地亞哥分校的錢永健教授(見圖),在1968年15歲時獲得Intel ScienceTalent Search獎。
高中以後張鋒順利考取了哈佛化學及物理專業。他後來解釋為什麼選擇這個專業而不是他已經有所成就的分子生物學。雖然分子生物學每天都有令人振奮的新進展,物理和化學的基本原理卻是比較穩定的,他想要打好基礎,讓自己在今後的學術道路具有堅固的基石。在哈佛大學的本科學習期間,他受到
莊小威的賞識,進入了她的實驗室。
2004年,張鋒來到史丹福大學申請就讀研究生。他原本想要拜訪諾獎得主
朱棣文(StevenChu),卻陰差陽錯地碰到了剛剛擁有自己實驗室的Karl Deisseroth。經過短暫溝通之後,Zhang對Deisseroth的課題非常感興趣,Deisseroth也對張鋒在化學和物理方面的堅實基礎留下了深刻印象,他盡力說服張鋒加入在自己新建的實驗室。他們的合作促成了一個全新的領域,也就是大名鼎鼎的光遺傳技術(optogenetics),利用光學刺激和來自
水藻的光敏感蛋白精密控制大腦神經元活動。這為最終理解大腦如何工作,如何產生意識和情感,又如何在神經退行性疾病中發生故障提供了阿拉丁神燈一般的強有力工具,也使得他們在腦科學(brainscience)的發展史上深深地刻下了自己的名字,並因此榮獲了2012Perl-UNCNeurosciencePrize和2014AlanT.WatermanAward。
在遺傳學和神經科學領域,張鋒對兩種革命性技術的發展做出了重要貢獻。當他還是研究生時,他是光遺傳學研究團隊里的關鍵成員之一。
這一團隊開發出了利用光激活大腦神經元的技術,使科學家搞清哪些神經迴路控制了哪些行為,並尋找到精神分裂症和雙相情感障礙等精神疾病產生的根源。
僅僅幾年之後,張鋒做出了另一項讓他躋身於世界頂尖生物學家的工作:如何快速、簡便且有效地編輯植物和動物、包括人類在內的的基因組。
2016年9月21日,湯森路透旗下的智慧財產權與科技事業部發布其2016年引文桂冠獎(Citation Laureates)名單,預測在2016年或不久的將來有望獲得諾貝爾獎的科研精英。麻省理工學院的華裔科學家張鋒教授因其在老鼠和人類細胞中套用CRISPR-cas9基因編輯技術獲此殊榮。
2017年8月15日,張鋒獲阿爾伯尼生物醫學獎,成為歷史上第二名獲得此獎項的華人學者。
2018年4月,獲得美國人文與科學學院院士。
研究領域
張鋒主要研究領域為神經系統功能與疾病。他在自然微生物CRISPR系統用於真核細胞(包括人類細胞)的基因編輯工具開發方面做出了最前沿的探索。通過CRISPR及其他方法,張鋒深入研究了基因和遺傳機制與各種疾病的關聯,尤其是在
神經系統紊亂方面。
專利之爭
事件經過
2016年1月,國際基因測序先驅埃里克·蘭德(Eric Lander)在國際學術期刊《
細胞》(Cell)發表綜述文章,總結CRISPR技術的發展歷程,並認為在張鋒利用CRISPR在真核細胞生物實現基因編輯之後,CRISPR技術帶來了“暴風驟雨般的改變”
2011年9月16日,美國總統
歐巴馬簽署批准美國發明法案,正式確定了美國專利法系統於2013年3月16日轉向誰先申請誰獲得專利的系統。
2012年5月25日,
加州大學伯克利分校向美國專利與商標局提交了與CRISPR相關的專利申請。同年12月12日,張鋒與博德研究所也向美國專利與商標局提交了申請,申請對象是在哺乳動物細胞的基因組上進行CRISPR-Cas9基因編輯這一方法。
2012年6月,杜德納和其合作夥伴卡彭蒂耶報告可以在試管中使用CRISPR-Cas9切割DNA的任意位置。2013年3月15日,杜德納向美國專利與商標局提交了CRISPR相關專利的申請。
2014年4月15日,美國專利與商標局將與CRISPR相關的第一項專利授予麻省理工學院和博德研究所。截止到去年11月,張鋒實驗室以及博德研究所關於CRISPR-Cas9的相關專利在美國已經有14個被批准,在歐洲也有4個已經被批准。
2015年4月,在經過精心的準備之後,加州大學伯克利分校要求美國專利與商標局啟動干預程式,重新審核
CRISPR相關專利的歸屬。
郵件曝光
2015年2月28日,
林帥亮在發給杜德娜的郵件,主題為“博德研究所的CRISPR專利以及申請貴實驗室的職位”。
2011年10月,林帥亮在張峰實驗室工作,當時是實驗室中唯一一個著手研究CRISPR的人,而其他人都埋頭於上一代的基因編輯技術TALEN。
2011年10月至2012年6月,林帥亮在張鋒實驗室期間,正是張鋒證明自己率先在人類細胞上進行CRISPR基因編輯的關鍵時期。2012年6月,因為母親的手術和國內的博士學位,他選擇回國。
2012年6月,杜德娜和她的合作者瑞典
于默奧大學的埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)線上發表了關於利用原核生物的CRISPR系統在體外編輯試管中的DNA的論文。
2013年以前,美國的專利歸屬實行的是先發明制度,誰更早地發現CRISPR,誰就獲得專利歸屬。
郵件回應
博德研究所的發言人Lee McGuire在該研究所官網發文回應。文中對林帥亮當時在張鋒實驗室時的情況進行介紹,提到說,
林帥亮是在張鋒的指導下進行了CRISPR研究,並表示,大量證據顯示,林帥亮的指控是錯誤的。
2011年8月,張鋒向其介紹了Cas9在基因編輯方面相關方面信息;2011年10月他向其解釋tracrRNA在crRNA二聚體裝載在Cas9過程中的重要性等;2011年11月,他承認由於未能完全遵循張鋒等人設計的實驗計畫操作而導致了部分實驗的失敗。
針對專利的歸屬質疑,Lee McGuire反駁道,大量例子表明,在2011年初,杜德娜發表論文之前,張峰團隊就已經成功設計出了在真核基因組上的CRISPR-Cas9系統。
2011年10月至2012月6月,在張峰實驗室時,林帥亮的身份是北京大學、清華大學和北京生命科學研究所聯合培養項目的博士生,經
北京大學教授
饒毅推薦,進入張峰實驗室。離開博德研究所後,林帥亮在哈佛大學生物學家Norbert Perrimon實驗室工作。
2012年12月,張鋒和博德研究所的CRISPR專利申請名單中,林帥亮在列。
2015年2月28日,正值林帥亮3月1日美國簽證過期的前夕,林帥亮向杜德娜傳送求職郵件,表示願意提供更多關於博德研究所CRISPR實驗的數據,並在3月2日,得到了加州大學舊金山分校的職位。
2016年8月18日,林帥亮表示,自己現在不方便接受採訪,會在合適時候做公開說明。林帥亮沒有回覆澎湃新聞的郵件詢問。
獲得榮譽
張鋒於2011年加入MIT,同時在麥戈文腦科學研究所(McGovern Institute)大腦與認知科學部門,以及博德研究所(Broad Institute)從事科研工作。2013年,他的實驗室開發出創新性CRISPR/Cas系統,大幅度提高了編輯基因的可靠性和效率,引起國際關注,因其突破性的研究成果,他獲得了眾多榮譽。
2014年,張鋒被《自然》雜誌評選為2013年年度十大科學人物之一,2015年獲得“年度波士頓人”提名,2016年三月獲得加拿大蓋爾德納國際獎。
人物評論
評獎,是人為主觀的判斷,不可能達到所謂“客觀”,但公平與否是值得爭議的。這次大獎的爭議將不止一個。按
蘭德敘述在這一工作最先驅的科學家、
西班牙的Francisco Mojica也被排出。很多人認為他當年單獨一人發現現象並獨步研究立下了CRISPR的首功。
“(這項技術)改變了我們做科學的方式” ,麻省理工學院的生物學家
菲利普·夏普(Phillip Sharp)評論道,他是1993年諾貝爾生理學或醫學獎得主。