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张锋34岁成为MIT史上最年轻华人终身教授,打破钱学森记录
作者:默瑞 发布时间:2017-02-04 点击次数:13161

  近日,麻省理工学院(MIT)理学院(School of Science)宣布晋升五位副教授为终身教授,其中包括年仅34岁的著名华人生命科学家张锋。MIT历史上,钱学森在35岁时获得晋升,曾经在很长一段时间里是MIT最年轻华人终身教授记录的保持者。

  

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  获得晋升的5位MIT理学院教授

  除张峰外,获得晋升的还有MIT地球、大气与行星科学系教授奥利弗•亚古茨(Oliver Jagoutz),物理系教授马库斯•克鲁特(Markus Klute),化学系教授伊丽莎白•诺兰(Elizabeth Nolan),数学系教授菲利普•瑞格莱特(Phillipe Rigollet)。

  张峰简介1982年出生在石家庄市,张锋1994年随家人移民来到美国,并在读高中时候开始对生命科学研究产生极大的兴趣。他于2004年获得哈佛学院化学与物理学学士学位、2009年获得斯坦福大学化学及生物工程博士学位。

  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,张锋教授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。

  张锋于2011年加入MIT,同时在麦戈文脑科学研究所(McGovern Institute)大脑与认知科学部门,以及博德研究所(Broad Institute)从事科研工作。2013年,他的实验室开发出创新性CRISPR/Cas系统,大幅度提高了编辑基因的可靠性和效率,而引起国际关注和并因他突破性的研究成果而获得各种荣誉。2014年,张锋被《自然》杂志评选为2013年年度十大科学人物之一,2015年获得“年度波士顿人”提名,2016年三月获得加拿大盖尔德纳国际奖。

  

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  张锋教授(上图左)获得唐奖的消息在麻省理工学院引起极大的关注,校方领导纷纷表示祝贺。“张锋教授的实验室已成为CRISPR研究的全球枢纽。他的研究小组同其他科学家分享了数以万计的CRISPR-Cas9组件,并且已经培训了数千名科学家使用CRISPR/Cas9技术。唐奖是对张教授在这个领域所做的一切的非常合适的肯定,”MIT教务长施密特(Martin Schmidt)先生说。

  科研历程:

  2014年9月,博德研究所发表于《Cell》上的一篇论文中,张锋作为通讯作者,研究人员构建出了一种新的小鼠模型,简化了CRISPR-Cas9系统在体内基因组编辑实验中的应用。研究人员成功利用这一新型“Cas9小鼠”模型编辑了各种细胞类型中的多个基因,并构建出了肺腺癌(最致命的一种人类癌症)的模型。以往,科学家们利用动物模型开展研究工作不得不一次敲除一个基因,或是让动物模型杂交来生成携带所需遗传修饰的动物,这一过程具有挑战且颇为费时。张锋表示,这一“Cas9小鼠”使得研究人员能够更为容易地在体内扰乱多个基因,开发这一小鼠的目的在于使得研究人员能够更快速地筛查与疾病和正常生物学过程相关的基因。”

  2015年2月,张锋在《Nature medicine》发表综述文章,概述了当前开发基于可编程核酸酶的治疗方法所取得的一些进展,以及未来的前景及面临的一些挑战。

  2015年3月,博德研究所一项研究工作发表于《Cell》上,张锋所在的科学家小组率先利用CRISPR-Cas9在一个癌症动物模型中系统地“敲除”(关闭)了整个基因组的所有基因,揭示出了与肿瘤进化和转移相关的一些基因,这为在其他细胞类型和疾病中从事类似的研究铺平了道路。

  2015年4月,博德研究所与美国国立卫生研究院国家生物技术信息中心的合作研究发表在《Nature》,张锋等研究人员发现了另一种高效的Cas9,来自于金黄色葡萄球菌,比来自化脓链球菌的Cas9(SpCas9)小25%,为腺相关病毒的包装问题提供了新的解决方案。在此之前,腺相关病毒的微小负载能力使得同时包装SpCas9和其他基因编辑所必需的元件进入到单个病毒颗粒中成为一个挑战。

  2015年8月,发表于《Cell》的一篇新研究论文中,来自博德研究所和东京大学的研究人员揭示出了金黄色葡萄球菌Cas9(SaCas9)复合物的晶体结构。张锋和同事们详细描述了SaCas9的分子结构,为科学家们提供了该酶的高分辨率图像。通过比较SaCas9与更常用的SpCas9的晶体结构,研究小组重点探讨了Cas9功能及其应用,为开发出更小的基因组编辑工具铺平道路。

  2015年9月,博德研究所与波士顿儿童医院癌症及血液疾病中心进行了合作,相关研究工作发表在《Nature》上,张锋研究团队发现改变一小段DNA可以避开镰状细胞病背后的遗传缺陷,为开发出一些基因编辑方法来治疗镰状细胞病和诸如地中海贫血等其他的血红蛋白疾病开辟了一条途径。

  2015年9月,博德研究所发表于《Cell》上的一篇论文中,张锋发现了一种不同的CRISPR系统,其有潜力实现更简单、更精确的基因组工程操作。相关研究人员认为,新的系统有着巨大的潜力推动基因工程。这篇论文不仅揭示了从前未知的一种CRISPR系统的功能,还证实了可以利用Cpf1完成人类基因组编辑以及另外一些非凡和强大的特性。这一Cpf1系统代表了新一代的基因编辑技术。张锋提到,“我们正致力去实现CRISPR-Cpf1技术能被广泛地获取,此外,我们的目标是开发出一些可以加速研究,最终促成一些新治疗应用的工具,希望将来会有更多超越Cpf1和Cas9的成果,进一步推动基因组编辑。”

  2015年10月,博德研究所与美国国立卫生研究院国家生物技术信息中心发现了自然存在的、具有基因组编辑潜力的三个新系统,研究论文发表在《Molecular Cell》上,研究人员采用了一种新生物信息学方法来发现这些暂时被命名为C2c1、C2c2和C2c3的新蛋白。张锋说,“这项工作的合作性质凸显了将具有不同优势的顶尖科学家汇集到一起,在计算、分子生物学和进化生物学的界面上进行创新的能力,发现以及确定这些系统的特征有之一望进一步扩大基因组编辑工具箱,将为生物医学研究开辟新的途径。”

  2015年12月,发表于《Science》上的一篇新研究论文中,张锋和同事们报告称,在构成化脓性链球菌Cas9酶的约1,400个氨基酸中,他们通过改变3个氨基酸将“脱靶编辑”显著减少至无法检测到的水平,研究小组将这种新设计的酶命名为“增强型”化脓性链球菌Cas9(eSpCas9)。张锋表示,“许多安全性问题都与脱靶效应相关。我们希望开发出eSpCas9将帮助解决其中的一些问题,但我们并没有将其视作为是一个神奇的子弹。这一领域正在迅速地发展,在我们认为可以将这一技术投入临床应用前还有许多东西有待了解。”

  2016年1月,张锋被汤森路透评为2015年全世界19位最具影响力的科学家之一。同时,他是名单中唯一的生物医学工程学者,也是最年轻的科学家。

  2016年5月,博德研究所与霍华德休斯医学研究所在《Scientific Reports》上发表了一篇研究,提出了一种基于RNA-适配子的双色CRISPR标记系统。

  2016年8月,张锋创立的Editas Medicine公司中的研究团队在《Molecular Cell》发表文章,回顾了Cas9特异性研究近年来取得的突破,着重介绍了提高Cas9特异性的关键工具和策略,为从事基因组编辑的研究者们提供了一份综合性的实用手册。


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