35歲的基因剪刀手：生命也許是可編程的

一道蒸鳳爪剛上桌，還在學步期的孩子就拿起筷子調皮地敲打起來。位於波士頓唐人街喧鬧的餐廳里，這個穿著Polo衫和牛仔褲的男人跟妻子、母親還有年幼的女兒享用著點心，沒有人多看他一眼。

這個男人，現年34的張鋒，公認的同一代中最具革命性的生物學家。一個手握兩項重大技術突破，有望在不久的將來向諾貝爾獎發起雙重衝擊的學術精英。

沒人知道，他的發現可能給自閉症、精神分裂甚至癌症、失明帶來治癒的希望；也沒人知道，他開發的一項遺傳學工具或許將開啟「定製嬰兒」的反烏托邦時代，引起全球轟動。

張鋒11歲隨母親離開中國，在愛荷華州得梅因定居。幾年後，還是高中生的他常會在一家基因療法實驗室加班加點，讓母親在車裡等上好幾個小時。

張鋒16歲時獲得Intel Science Talent Search獎第三名

讀研究生時，以他為關鍵成員之一的團隊就解決了如何點亮腦神經元的問題，使科學家能夠解開哪些神經迴路控制哪些行為的謎團，從而搜尋如精神分裂症和雙相情感障礙等精神疾病的根源所在。

短短几年後，張鋒成為躋身世界前列的生物學家，原因是一個新發現：如何快速、簡便、有效地編輯動植物（包括人類）的基因組。

該工具已被廣泛用於使實驗室研究，比如幫助人體細胞抵禦艾滋病病毒感染；治癒小鼠的肌肉萎縮症、白內障和遺傳性肝病；改良水稻、西紅柿、橙子、煙草和小麥等農作物。但它也可用於改造人類卵子、精子和胚胎內的基因，令人不禁擔憂，將來的父母會像選擇雷克薩斯的配置一樣選擇嬰兒特徵，如個性、運動能力、外貌等。

這項名為CRISPR-Cas9的技術迅速催生了三家已經融資數億美元的公司，也為分子生物學開啟了一個新的時代。CRISPR的開發究竟有多少張鋒的功勞，這還是一場專利爭奪惡戰的焦點，但如果他和布羅德勝出，他將成為MIT富有的科學家創業者群體的一員。

RNA介導的CRISPR-Cas9剪切系統

生命也許是可編程的

在得梅因，中學生物課意味著解剖散發著甲醛臭味的青蛙。但一個分子生物學的周六強化班將張鋒解救了出來。教員知道，要讓一群青少年坐得住，一個可行的辦法就是給他們看《侏羅紀公園》。

「我的父母都是學計算機的，所以我一直都對編程感興趣，」張鋒回憶說。1993年的那部電影中，狂妄自大的研究人員將恐龍跟青蛙的DNA混合在一起，復活了這種已經滅絕的爬行動物，「它告訴我，生物學也可能是一個可編程的系統。」

這在他的心中播下了一顆種子。他意識到，一個生物體的遺傳指令應該可以被覆寫，使其遺傳特性得到改變，就像寫計算機代碼那樣。

另一次經歷對他的影響更為深遠。

一個和他關係很好的同學患上重度抑鬱，張鋒花了幾個小時試圖幫助他，確保他不會自殺。但這位朋友深陷抑鬱的深淵之中，令張鋒無能為力。最後這人不得不從哈佛休學一年。張鋒深受觸動，於是開始投身於為精神疾病尋找更好的治療手段。

愛因斯坦以在短短一年之內發表五項令人絞盡腦汁的發現而著稱。而當時的張鋒正要踏上一段幾乎同樣高產的旅程。

2004年6月從哈佛大學畢業後，張鋒就前往斯坦福大學讀研究生，加入神經科學教授卡爾·戴瑟羅特的實驗室，和研究生埃德·博伊登一道，三人發明了光遺傳學。

博士學位到手後，張鋒「開始思考如何以一種簡便的方法為動物插入基因，」跟他的光遺傳學的實驗原理類似，但要對每一種動物、每一種基因都適用。2009年，他受邀加入哈佛學會，開始研究當時領先的基因編輯技術。

2011年2月，一名訪問學者在布羅德顧問委員會一次會議上的介紹涉及到一種名為CRISPR的免疫系統的細菌基因組。這一奇怪的縮寫立即引起了張鋒的好奇心。由於CRISPR可以消滅「讓酸奶變味」的病毒， 「這個領域的焦點是利用CRISPR來做出更好的酸奶。」張鋒的目標更加遠大。「我們想知道，『能不能讓它在人類細胞中發揮同樣的作用？』」他回憶說。

發了瘋一樣地工作

「最初只有張鋒和我兩個人，我們發了瘋一樣地工作，」叢樂說。兩位科學家花了幾個月的時間測試Cas9酶，具體就是監測它們是否進入人類細胞的細胞核。

他們常常工作到晚上11點甚至更晚。休息的時候就吃日本拉麵、中餐外賣或墨西哥卷餅，有一次還混入張鋒居住公寓樓舉行的派對，並嘗試了他們人生中的第一杯龍舌蘭酒。

到2012年的春天，他們掌握的數據也已足夠攢出一篇論文。 「我想等到可以拿出一篇非同凡響的論文，而不只是沖著『第一』這個名號。」他說。但競爭是存在的。2012年6月，另一科學家小組報告，他們使用CRISPR-Cas9切割了試管中的靶DNA序列，並在《科學》期刊發表論文。

張鋒也沒覺得自己被人搶先一步，他說：許多生化手法在試管中可行，但放到人類細胞中就失效了。因此，張鋒團隊一直兢兢業業地積累數據，以證明他們的系統不僅可以靶向人類和小鼠細胞內的基因，還可以一次編輯多個基因。

最終，張鋒研究小組的論文於當年10月5日提交給《科學》期刊，2013年1月初在線上發表。

CRISPR正在改變我們做科研的方式

—菲利普·夏普，麻省理工學院生物學家，諾貝爾獎得主

張鋒的突破打開了一扇閘門：標題中含「CRISPR」的科研論文數量從2012年的90篇激增至今年的741篇。這其中也有張鋒的功勞：他一直在通過一家名為AddGene的非營利機構，向世界各地的生物學家分發遺傳物質等材料，稱為試劑。

今年4月，中國科學家報告利用CRISPR編輯了通過體外受精創造的無活性胎的基因組，立刻引起轟動。美國國家科學院將於下月就基因組編輯召開國際峰會，探討它的前景、風險與監管需求。

10月，張鋒向美國國家科學院描述了自己的研究成果，並強調，他的實驗室以及他與人聯手創立的Editas Medicine公司正在開發針對非生殖系細胞的CRISPR療法，如編輯血細胞基因，以治癒鐮狀細胞病等。一次改變一名患者的可能性，已經足具革命性。

「這個實驗室里什麼都要快一拍」

張鋒最顯著的特點是他的工作效率。自2013年發表突破性的CRISPR論文以來，他又發表了38篇論文。他的實驗室一直亮燈到深夜。

在認識一個點子的潛力方面，張鋒有一種不可思議的能力。今年5月，一名出席布羅德基因組工程會議的科學家提到，有些細菌可能會使用Cas9以外的其它DNA切割酶。隨後，張鋒便和他的一個研究生貝恩德·齊澤開始研究。

到9月，他們就發表了一篇論文，描述一個可編輯人類和其他基因組的新分子剪刀家族中的一些成員。「不知怎麼的，這個實驗室里什麼都要快一拍。」齊澤說。

雖然張鋒以CRISPR而聞名，但他只將其看作達到目的的一個手段，而他的真正目的就是利用遺傳學，理解並最終治癒精神疾病。驅使他前進的，正是使自閉症、抑鬱症、精神分裂症等嚴重疾患得到真正改觀的可能性。

「如果世界不知道你實現了一個巨大突破，那麼從實用意義上說就還不算是突破。」他告訴他的同事們。

Source ：

《STAT》

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