高中生物学教材中的科学家 第39期 | 张锋
张锋,斯坦福大学化学及生物工程博士,mit终身教授,美国人文与科学学院院士,主要研究领域为神经系统功能与疾病,年被《自然》杂志评比为年年度十大科学人物之一,曾获阿尔伯尼生物医学奖、唐奖生技医学奖、美国布拉瓦尼克国家青年科学家奖、加拿大盖尔德纳国际奖。
1982年,张锋出生于中国河北石家庄,1993年随父母移民美国爱荷华州得梅因市。1994年,他12岁的时候,在一堂礼拜六的分子生物学课上观看了电影《侏罗纪公园》。老师观察到他对恐龙及生物工程表现出超乎寻常的兴奋和兴趣。不久以后,这位教授帮张锋在当地的人类基因治疗研究机构找到了一份志愿者的工作。从此以后,张锋每天放学以后都会到实验室中参与一些分子生物学的工作。在研究所的志愿工作,让张锋得到了很大的锻炼,在大学之前他就获得了多项生物学领域的奖项。
高中后张锋顺利地考入了哈佛大学,并且得到著名华人科学家庄小威的赏识,有机会能入庄小威的研究室学习。张锋的科学家生涯,从此正式开启。
在哈佛大学就读完本科后,张锋申请了斯坦福大学的研究生,并进入卡尔·迪赛罗斯实验室学习,在实验室中,他们的研究促成了一个全新的领域——光遗传技术,利用光学刺激和来自水藻的光敏感蛋白精密控制大脑神经元活动,这为最终理解大脑如何工作,如何产生意识和情感,又如何在神经退行性疾病中发生故障提供了阿拉丁神灯一般的强有力工具,也使得他们在脑科学的发展史上深深地刻下了自己的名字,并因此荣获了 Perl-UNC Neuroscience Prize和 Alan T.Waterman Award。
在神经科学和遗传学领域,张锋发表过多篇论文,为世界的生物学研究做出了举足轻重的贡献,也是在那时候他被冠上了天才的头衔。然而,对于张锋的科学生涯来说,此前在神经科学和遗传学领域的成就,只能算是一个小插曲,他此后的研究成果才是真正地改变了这个世界。
在斯坦福即将以研究生身份毕业之际的张锋,实现了一项被世界生物学誉为划时代的技术——CRISPR-Cas9基因编辑技术,能够在分子层面对包括人类在内的动植物,甚至是细菌的基因组进行重组编辑。
CRISPR-Cas9虽然并不是张锋的研究成果,但他是第一个把这技术变成真正可以应用的科学家。张锋研究成果的重要性,不亚于第一个发现石油的人和第一个制造出汽车引擎的人的对比,在前人发现的基础上,实现真正的超时代革命性技术。
“基因编辑技术”被科学界誉为本世纪最大的生物学革命,且没有之一。如果这项技术真正到日常的应用阶段,那么目前困扰人们身体健康的所有不治之症,都不再是绝症。通过在分子层面上的对生物的染色体进行选择性的剪辑重组,那么人类就可以完全隔绝,包括癌症、艾滋病在内的所有可怕的疾病,让人永远不会患上这类的疾病。而且尤为重要的是,“剔除”疾病基因仅仅是“基因编辑”的其中一项技术,通过在分子层面的基因改变,基因技术强大到足以永久性地改变所有生物的原始形态和遗传基因的结构。在生物技术高速发展的今天,人类其实已经触及到这个学科领域的天花板,但基因编辑技术的出现,无疑是为世界生物学的研究打开了另一头阳光大道。
张锋主要研究领域为神经系统功能与疾病,他在自然微生物CRISPR系统用于真核细胞(包括人类细胞)的基因编辑工具开发方面做出了最前沿的探索。通过CRISPR及其他方法,张锋深入研究了基因和遗传机制与各种疾病的关联,尤其是在神经系统紊乱方面,他最著名的工作是基因修饰技术CRISPR-Cas9的发展与应用,率先获得了美国专利。
由于基因剪辑技术的划时代贡献,作为开发者的张锋,也被许多科学家誉为改变世界的人。张锋也因此成为目前世界生物学领域最关注的生物学家。
出生于1982年的张锋,虽然年仅39岁,但因为在生物学领域上的划时代贡献,获得了无数荣誉。张锋不仅打破了钱学森先生创下的记录,35岁时成为麻省理工学院最年轻的终身教授,更是美国人文科学院有史以来最年轻的国家院士之一。
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