近日，麻省理工學(xué)院(MIT)理學(xué)院(School of Science)宣布晉升五位副教授為終身教授，其中包括年僅34歲的著名華人生命科學(xué)家張鋒。MIT歷史上，錢學(xué)森在35歲時獲得晉升，曾經(jīng)在很長一段時間里是MIT最年輕華人終身教授記錄的保持者。
獲得晉升的5位MIT理學(xué)院教授
除張峰外，獲得晉升的還有MIT地球、大氣與行星科學(xué)系教授奧利弗?亞古茨(Oliver Jagoutz)，物理系教授馬庫斯?克魯特(Markus Klute)，化學(xué)系教授伊麗莎白?諾蘭(Elizabeth Nolan)，數(shù)學(xué)系教授菲利普?瑞格萊特(Phillipe Rigollet)。
張峰簡介1982年出生在石家莊市，張鋒1994年隨家人移民來到美國，并在讀高中時候開始對生命科學(xué)研究產(chǎn)生極大的興趣。他于2004年獲得哈佛學(xué)院化學(xué)與物理學(xué)學(xué)士學(xué)位、2009年獲得斯坦福大學(xué)化學(xué)及生物工程博士學(xué)位。
張鋒主要研究領(lǐng)域為神經(jīng)系統(tǒng)功能與疾病。他在自然微生物CRISPR系統(tǒng)用于真核細(xì)胞(包括人類細(xì)胞)的基因編輯工具開發(fā)方面做出了最前沿的探索。通過CRISPR及其他方法，張鋒教授深入研究了基因和遺傳機(jī)制與各種疾病的關(guān)聯(lián)，尤其是在神經(jīng)系統(tǒng)紊亂方面。
張鋒于2011年加入MIT，同時在麥戈文腦科學(xué)研究所(McGovern Institute)大腦與認(rèn)知科學(xué)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(fā)出創(chuàng)新性CRISPR/Cas系統(tǒng)，大幅度提高了編輯基因的可靠性和效率，而引起國際關(guān)注和并因他突破性的研究成果而獲得各種榮譽(yù)。2014年，張鋒被《自然》雜志評選為2013年年度十大科學(xué)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。
張鋒教授(上圖左)獲得唐獎的消息在麻省理工學(xué)院引起極大的關(guān)注，校方領(lǐng)導(dǎo)紛紛表示祝賀。“張鋒教授的實驗室已成為CRISPR研究的全球樞紐。他的研究小組同其他科學(xué)家分享了數(shù)以萬計的CRISPR-Cas9組件，并且已經(jīng)培訓(xùn)了數(shù)千名科學(xué)家使用CRISPR/Cas9技術(shù)。唐獎是對張教授在這個領(lǐng)域所做的一切的非常合適的肯定，”MIT教務(wù)長施密特(Martin Schmidt)先生說。
科研歷程：
2014年9月，博德研究所發(fā)表于《Cell》上的一篇論文中，張鋒作為通訊作者，研究人員構(gòu)建出了一種新的小鼠模型，簡化了CRISPR-Cas9系統(tǒng)在體內(nèi)基因組編輯實驗中的應(yīng)用。研究人員成功利用這一新型“Cas9小鼠”模型編輯了各種細(xì)胞類型中的多個基因，并構(gòu)建出了肺腺癌(最致命的一種人類癌癥)的模型。以往，科學(xué)家們利用動物模型開展研究工作不得不一次敲除一個基因，或是讓動物模型雜交來生成攜帶所需遺傳修飾的動物，這一過程具有挑戰(zhàn)且頗為費(fèi)時。張鋒表示，這一“Cas9小鼠”使得研究人員能夠更為容易地在體內(nèi)擾亂多個基因，開發(fā)這一小鼠的目的在于使得研究人員能夠更快速地篩查與疾病和正常生物學(xué)過程相關(guān)的基因。”
2015年2月，張鋒在《Nature medicine》發(fā)表綜述文章，概述了當(dāng)前開發(fā)基于可編程核酸酶的治療方法所取得的一些進(jìn)展，以及未來的前景及面臨的一些挑戰(zhàn)。
2015年3月，博德研究所一項研究工作發(fā)表于《Cell》上，張鋒所在的科學(xué)家小組率先利用CRISPR-Cas9在一個癌癥動物模型中系統(tǒng)地“敲除”(關(guān)閉)了整個基因組的所有基因，揭示出了與腫瘤進(jìn)化和轉(zhuǎn)移相關(guān)的一些基因，這為在其他細(xì)胞類型和疾病中從事類似的研究鋪平了道路。
2015年4月，博德研究所與美國國立衛(wèi)生研究院國家生物技術(shù)信息中心的合作研究發(fā)表在《Nature》，張鋒等研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種高效的Cas9，來自于金黃色葡萄球菌，比來自化膿鏈球菌的Cas9(SpCas9)小25%，為腺相關(guān)病毒的包裝問題提供了新的解決方案。在此之前，腺相關(guān)病毒的微小負(fù)載能力使得同時包裝SpCas9和其他基因編輯所必需的元件進(jìn)入到單個病毒顆粒中成為一個挑戰(zhàn)。
2015年8月，發(fā)表于《Cell》的一篇新研究論文中，來自博德研究所和東京大學(xué)的研究人員揭示出了金黃色葡萄球菌Cas9(SaCas9)復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。張鋒和同事們詳細(xì)描述了SaCas9的分子結(jié)構(gòu)，為科學(xué)家們提供了該酶的高分辨率圖像。通過比較SaCas9與更常用的SpCas9的晶體結(jié)構(gòu)，研究小組重點探討了Cas9功能及其應(yīng)用，為開發(fā)出更小的基因組編輯工具鋪平道路。
2015年9月，博德研究所與波士頓兒童醫(yī)院癌癥及血液疾病中心進(jìn)行了合作，相關(guān)研究工作發(fā)表在《Nature》上，張鋒研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)改變一小段DNA可以避開鐮狀細(xì)胞病背后的遺傳缺陷，為開發(fā)出一些基因編輯方法來治療鐮狀細(xì)胞病和諸如地中海貧血等其他的血紅蛋白疾病開辟了一條途徑。
2015年9月，博德研究所發(fā)表于《Cell》上的一篇論文中，張鋒發(fā)現(xiàn)了一種不同的CRISPR系統(tǒng)，其有潛力實現(xiàn)更簡單、更精確的基因組工程操作。相關(guān)研究人員認(rèn)為，新的系統(tǒng)有著巨大的潛力推動基因工程。這篇論文不僅揭示了從前未知的一種CRISPR系統(tǒng)的功能，還證實了可以利用Cpf1完成人類基因組編輯以及另外一些非凡和強(qiáng)大的特性。這一Cpf1系統(tǒng)代表了新一代的基因編輯技術(shù)。張鋒提到，“我們正致力去實現(xiàn)CRISPR-Cpf1技術(shù)能被廣泛地獲取，此外，我們的目標(biāo)是開發(fā)出一些可以加速研究，最終促成一些新治療應(yīng)用的工具，希望將來會有更多超越Cpf1和Cas9的成果，進(jìn)一步推動基因組編輯。”
2015年10月，博德研究所與美國國立衛(wèi)生研究院國家生物技術(shù)信息中心發(fā)現(xiàn)了自然存在的、具有基因組編輯潛力的三個新系統(tǒng)，研究論文發(fā)表在《Molecular Cell》上，研究人員采用了一種新生物信息學(xué)方法來發(fā)現(xiàn)這些暫時被命名為C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白。張鋒說，“這項工作的合作性質(zhì)凸顯了將具有不同優(yōu)勢的頂尖科學(xué)家匯集到一起，在計算、分子生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)的界面上進(jìn)行創(chuàng)新的能力，發(fā)現(xiàn)以及確定這些系統(tǒng)的特征有之一望進(jìn)一步擴(kuò)大基因組編輯工具箱，將為生物醫(yī)學(xué)研究開辟新的途徑。”
2015年12月，發(fā)表于《Science》上的一篇新研究論文中，張鋒和同事們報告稱，在構(gòu)成化膿性鏈球菌Cas9酶的約1,400個氨基酸中，他們通過改變3個氨基酸將“脫靶編輯”顯著減少至無法檢測到的水平，研究小組將這種新設(shè)計的酶命名為“增強(qiáng)型”化膿性鏈球菌Cas9(eSpCas9)。張鋒表示，“許多安全性問題都與脫靶效應(yīng)相關(guān)。我們希望開發(fā)出eSpCas9將幫助解決其中的一些問題，但我們并沒有將其視作為是一個神奇的子彈。這一領(lǐng)域正在迅速地發(fā)展，在我們認(rèn)為可以將這一技術(shù)投入臨床應(yīng)用前還有許多東西有待了解。”
2016年1月，張鋒被湯森路透評為2015年全世界19位最具影響力的科學(xué)家之一。同時，他是名單中唯一的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)者，也是最年輕的科學(xué)家。
2016年5月，博德研究所與霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所在《Scientific Reports》上發(fā)表了一篇研究，提出了一種基于RNA-適配子的雙色CRISPR標(biāo)記系統(tǒng)。
2016年8月，張鋒創(chuàng)立的Editas Medicine公司中的研究團(tuán)隊在《Molecular Cell》發(fā)表文章，回顧了Cas9特異性研究近年來取得的突破，著重介紹了提高Cas9特異性的關(guān)鍵工具和策略，為從事基因組編輯的研究者們提供了一份綜合性的實用手冊。
