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他破記錄34歲成MIT最年輕華人終身教授

獲得晉陞的5位MIT理學院教授

近日,麻省理工學院(MIT)理學院(School of Science)宣布晉陞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家張鋒。MIT歷史上,錢學森在35歲時獲得晉陞,曾經在很長一段時間裏是MIT最年輕華人終身教授記錄的保持者。

除張峰外,獲得晉陞的還有MIT地球、大氣與行星科學系教授奧利弗亞古茨(Oliver Jagoutz),物理系教授馬庫斯克魯特(Markus Klute),化學系教授伊麗莎白諾蘭(Elizabeth Nolan),數學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,並在讀高中時候開始對生命科學研究產生極大的興趣。他於2004年獲得哈佛學院化學與物理學學士學位、2009年獲得斯坦福大學化學及生物工程博士學位。

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,張鋒教授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。

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,而引起國際關注和並因他突破性的研究成果而獲得各種榮譽。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。

張鋒教授(上圖左)獲得唐獎的消息在麻省理工學院引起極大的關注,校方領導紛紛表示祝賀。“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家分享了數以萬計的CRISPR-Cas9組件,並且已經培訓了數千名科學家使用CRISPR/Cas9技術。唐獎是對張教授在這個領域所做的一切的非常合適的肯定,”MIT教務長施密特(Martin Schmidt)先生說。

科研歷程:

2014年9月,博德研究所發表於《Cell》上的一篇論文中,張鋒作為通訊作者,研究人員構建出了一種新的小鼠模型,簡化了CRISPR-Cas9系統在體內基因組編輯實驗中的應用。研究人員成功利用這一新型“Cas9小鼠”模型編輯了各種細胞類型中的多個基因,並構建出了肺腺癌(最致命的一種人類癌症)的模型。以往,科學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,這一過程具有挑戰且頗為費時。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擾亂多個基因,開發這一小鼠的目的在於使得研究人員能夠更快速地篩查與疾病和正常生物學過程相關的基因。”

2015年2月,張鋒在《Nature medicine》發表綜述文章,概述了當前開發基於可編程核酸酶的治療方法所取得的一些進展,以及未來的前景及面臨的一些挑戰。

2015年3月,博德研究所一項研究工作發表於《Cell》上,張鋒所在的科學家小組率先利用CRISPR-Cas9在一個癌症動物模型中系統地“敲除”(關閉)了整個基因組的所有基因,揭示出了與腫瘤進化和轉移相關的一些基因,這為在其他細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生研究院國家生物技術信息中心的合作研究發表在《Nature》,張鋒等研究人員發現了另一種高效的Cas9,來自於金黃色葡萄球菌,比來自化膿鏈球菌的Cas9(SpCas9)小25%,為腺相關病毒的包裝問題提供了新的解決方案。在此之前,腺相關病毒的微小負載能力使得同時包裝SpCas9和其他基因編輯所必需的元件進入到單個病毒顆粒中成為一個挑戰。

2015年8月,發表於《Cell》的一篇新研究論文中,來自博德研究所和東京大學的研究人員揭示出了金黃色葡萄球菌Cas9(SaCas9)複合物的晶體結構。張鋒和同事們詳細描述了SaCas9的分子結構,為科學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的晶體結構,研究小組重點探討了Cas9功能及其應用,為開發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院癌症及血液疾病中心進行了合作,相關研究工作發表在《Nature》上,張鋒研究團隊發現改變一小段DNA可以避開鐮狀細胞病背後的遺傳缺陷,為開發出一些基因編輯方法來治療鐮狀細胞病和諸如地中海貧血等其他的血紅蛋白疾病開闢了一條途徑。

2015年9月,博德研究所發表於《Cell》上的一篇論文中,張鋒發現了一種不同的CRISPR系統,其有潛力實現更簡單、更精確的基因組工程操作。相關研究人員認為,新的系統有着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大的特性。這一Cpf1系統代表了新一代的基因編輯技術。張鋒提到,“我們正致力去實現CRISPR-Cpf1技術能被廣泛地獲取,此外,我們的目標是開發出一些可以加速研究,最終促成一些新治療應用的工具,希望將來會有更多超越Cpf1和Cas9的成果,進一步推動基因組編輯。”

2015年10月,博德研究所與美國國立衛生研究院國家生物技術信息中心發現了自然存在的、具有基因組編輯潛力的三個新系統,研究論文發表在《Molecular Cell》上,研究人員採用了一種新生物信息學方法來發現這些暫時被命名為C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白。張鋒說,“這項工作的合作性質凸顯了將具有不同優勢的頂尖科學家彙集到一起,在計算、分子生物學和進化生物學的界面上進行創新的能力,發現以及確定這些系統的特徵有之一望進一步擴大基因組編輯工具箱,將為生物醫學研究開闢新的途徑。”

2015年12月,發表於《Science》上的一篇新研究論文中,張鋒和同事們報告稱,在構成化膿性鏈球菌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計的酶命名為“增強型”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相關。我們希望開發出eSpCas9將幫助解決其中的一些問題,但我們並沒有將其視作為是一個神奇的子彈。這一領域正在迅速地發展,在我們認為可以將這一技術投入臨床應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家之一。同時,他是名單中唯一的生物醫學工程學者,也是最年輕的科學家。

2016年5月,博德研究所與霍華德休斯醫學研究所在《Scientific Reports》上發表了一篇研究,提出了一種基於RNA-適配子的雙色CRISPR標記系統。

2016年8月,張鋒創立的Editas Medicine公司中的研究團隊在《Molecular Cell》發表文章,回顧了Cas9特異性研究近年來取得的突破,着重介紹了提高Cas9特異性的關鍵工具和策略,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。

阿波羅網責任編輯:陳柏聖 來源:騰訊 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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