華人學(xué)者張鋒最新訪談：成為對社會有用的人，不要浪費時間
張鋒在博德研究所
翻譯 | 翟立建
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張鋒是當(dāng)今最具開創(chuàng)性的科學(xué)家之一，在兩項革命性的技術(shù)中貢獻(xiàn)卓著。
第一項技術(shù)是光遺傳學(xué)，將基因插入到腦細(xì)胞中，用光照射插入的基因就可將其開啟或關(guān)閉。這項技術(shù)幫助我們了解大腦是如何工作的，并用于探索一些神經(jīng)疾病的潛在治療方法。
第二項技術(shù)是CRISPR，有望為無數(shù)疾病提供治療方法。
如今，張鋒在美國麥戈文腦科學(xué)研究所和博德研究所同時任職，并經(jīng)常被認(rèn)為是未來的諾貝爾獎得主。（2020年諾貝爾化學(xué)獎頒發(fā)給CRISPR研究，張鋒榜上無名。）
強(qiáng)大的工具有時會以意想不到的方式被使用。以CRISPR而言，一些進(jìn)展令人擔(dān)憂。2018年，賀建奎因使用CRISPR對人類胚胎進(jìn)行基因編輯而受到廣泛批評（最終被判入獄），包括張鋒在內(nèi)的許多科學(xué)家都認(rèn)為賀建奎的行為違反了倫理規(guī)范。
張鋒還卷入了一場CRISPR專利歸屬權(quán)糾紛。（其他科學(xué)家首先公布了這項技術(shù)的細(xì)節(jié)，但張鋒是將這項技術(shù)用在人類細(xì)胞中的第一人。）
2020年10月，《新科學(xué)家》雜志采訪了張鋒，他不避爭議，坦陳CRISPR的現(xiàn)狀和未來。本文為翻譯稿，文章在2020年諾貝爾化學(xué)獎公布之前發(fā)表。
問：CRISPR目前最有前景的應(yīng)用是什么?
張鋒：最有前景的應(yīng)用之一是通過糾正DNA序列來治療疾病。我和其他幾位同事共同成立了初創(chuàng)公司“Editas醫(yī)藥”。2020年早些時候，該公司開始使用CRISPR進(jìn)行人體試驗，探索治療一種罕見的遺傳性眼病——萊伯氏先天性黑蒙癥（Leber congenital amaurosis）：一種攜帶CRISPR工具的無害病毒被注射到眼睛中，使有缺陷的基因恢復(fù)正常功能。
另一家名為“CRISPR 治療”的公司一直在使用CRISPR技術(shù)治療地中海貧血癥（這是一種血液中血紅蛋白含量偏低的疾?。?/span>。他們發(fā)現(xiàn)一名病人經(jīng)過治療之后效果非常好，不再需要輸血。利用CRISPR可以精準(zhǔn)靶向人類細(xì)胞中的許多基因，科學(xué)家用它來篩選出參與特定疾病過程的基因，然后根據(jù)需要，編輯目標(biāo)基因，治療疾病。
問：CRISPR已經(jīng)顯示了光明前景，對此，您有什么感想？
張鋒：能有幸為一項對人類生活產(chǎn)生巨大影響的技術(shù)貢獻(xiàn)一分力量，我感到非常興奮，但這也讓我意識到，我們還有很多事情要做。CRISPR技術(shù)初出茅廬便展現(xiàn)出光明前景，我將再接再厲。
問：在這些療法獲得批準(zhǔn)之前需要做些什么？
張鋒：我們需要讓CRISPR更高效、更精確。CRISPR有一個風(fēng)險，它不僅會編輯您想要的內(nèi)容，還會隨機(jī)編輯一些其他內(nèi)容。因此，我們開始改造并更新了CRISPR版本，以便更精準(zhǔn)地編輯基因；我們還需要開發(fā)一些工具，使研究人員可以選擇更豐富的方式改變基因組，進(jìn)而以不同的方式探索基因工作機(jī)制和作用；我們也在研究傳遞CRISPR的酶的新方法。我們已經(jīng)從金黃色葡萄球菌中發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，它比我們報道的一代CRISPR系統(tǒng)小得多。系統(tǒng)體量越小，越容易進(jìn)入細(xì)胞發(fā)揮作用。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這個系統(tǒng)可以有效編輯老鼠的基因。
問：您對治療什么疾病特別感興趣？
張鋒：我從大學(xué)時代起就對精神疾病感興趣，這些疾病使我一些同學(xué)身受其害。CRISPR已經(jīng)用來研究精神疾病如何影響大腦，并用于開發(fā)此類疾病的治療方法。其實所有的疾病都一樣值得重視。各種疾病都以不同的方式影響著人們的身心健康。這就是為什么我專注于開發(fā)廣泛應(yīng)用基因編輯技術(shù)的平臺。
問：您卷入了一場關(guān)于CRISPR的專利糾紛。誰擁有這項技術(shù)的專利權(quán)重要嗎?
張鋒：我認(rèn)為更重要的是，這項技術(shù)要以安全、負(fù)責(zé)任的方式開發(fā)，并以人人都受益的方式共享。專利權(quán)人有權(quán)力和義務(wù)確保技術(shù)對外完全公開。我所在單位博德研究所將繼續(xù)這樣做。
問：您認(rèn)為基因編輯技術(shù)接下來的突破會是什么?
張鋒：疾病治療方面將會涌現(xiàn)許多令人興奮的應(yīng)用。細(xì)胞療法——臨床醫(yī)生從病人體內(nèi)取出細(xì)胞，進(jìn)行修復(fù)，然后再放回去——有很大的潛力。將CRISPR與干細(xì)胞等技術(shù)結(jié)合起來，可能會展現(xiàn)特別強(qiáng)大的威力。未來這些方法可用于治療各種各樣的疾病，從血液疾病到肝臟、肌肉和腦部疾病。
一種可能的方法是利用干細(xì)胞來獲取小膠質(zhì)細(xì)胞（小膠質(zhì)細(xì)胞是對抗感染和損傷的腦細(xì)胞）。這些細(xì)胞經(jīng)改造之后，可恢復(fù)或引入基因，然后移植到病人身上，常駐在大腦中，并治療疾病。從長遠(yuǎn)來看，我們可以用這種方法治療神經(jīng)退行性疾病。
問：這項技術(shù)有什么用途讓您擔(dān)心嗎？
張鋒：CRISPR用于編輯人類胚胎最令我憂慮。2018年，有科學(xué)家用CRISPR技術(shù)編輯了兩個人類胚胎，我認(rèn)為這突破了倫理規(guī)范。這次事件前后，如何規(guī)范這項技術(shù)，一直熱議不休。
問：我們應(yīng)該怎么做呢？
張鋒：我參與了一些關(guān)于這個問題的討論會，但是世界是復(fù)雜的。各國都有自己的倫理、文化或管理體系。這意味著我們必須通過國際合作達(dá)成共識。
在我們達(dá)成共識之前，人們必須了解技術(shù)的潛在影響。但這項技術(shù)還處于起步階段，對于它的性能和安全性，我們還沒有完全掌握。搞技術(shù)大躍進(jìn)，將這一技術(shù)應(yīng)用于改良人類胚胎，可能會產(chǎn)生意想不到的后果。最重要的是，我們連很多疾病的生物機(jī)制都還不了解，所以，即使這項技術(shù)達(dá)到完美的程度，想編哪里就編哪里，我們也不知道該對基因組做什么樣的編輯，能達(dá)到我們想要的效果，正因為如此，我們還不能使用CRISPR來治療阿爾茨海默病或癌癥。
誰授權(quán)施行這項技術(shù)，也是一個錯綜復(fù)雜的問題。誰有權(quán)力授權(quán)施行基因編輯技術(shù)？如果這些技術(shù)可以使用的話，將如何影響人類未來的發(fā)展？
當(dāng)人們想到改變基因組時，他們通常會想到基因增強(qiáng)。而許多反烏托邦科幻小說一再告訴我們，這樣的社會非?？膳?。
問：您認(rèn)為10年后的基因編輯技術(shù)會是什么樣子？
張鋒：10年后，基因編輯技術(shù)很可能已用于治療很多高發(fā)疾病，比如癌癥甚至是腦部疾病。到那時，基因編輯技術(shù)還將用于醫(yī)學(xué)以外的領(lǐng)域，例如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，培育出更多的抗旱高產(chǎn)作物，以應(yīng)對全球饑荒；10年后，我們可能已用CRISPR實現(xiàn)了生物計算機(jī)；10年后，CRISPR可能也為應(yīng)對氣候變化貢獻(xiàn)一分力量。
問：CRISPR還可以應(yīng)對氣候變化？
張鋒：一些科學(xué)家正在研究如何使用CRISPR來改造植物，讓它們能夠吸收更多的碳；還有一些科學(xué)家正在尋找方法，來設(shè)計制造快速生長的細(xì)胞，如藍(lán)藻細(xì)菌，使它們更快吸收和儲存碳。這些是解決氣候問題的一些初步想法。我相信人們會運用他們的創(chuàng)造力，想出更多的點子。
問：我們不能忽視氣候，但我們眼下要應(yīng)對一場大流行病，CRISPR能幫上忙嗎？
張鋒：我的團(tuán)隊花了很多時間開發(fā)基于CRISPR的診斷方法?？箵粜鹿诓《敬罅餍?，很重要的一件事就是，能夠在更多地方更迅速對更多的人進(jìn)行檢測。所以我們一直在研究一種叫作STOPcovid的東西?；贑RISPR的測試方法的主要優(yōu)勢是，它不需要復(fù)雜的實驗室設(shè)備——你只需要一個60℃的水浴。把樣品瓶放入水浴中，然后浸沒入試紙并得到結(jié)果，整個過程不到一個小時。
張鋒團(tuán)隊研發(fā)的檢測新冠病毒的STOPcovid示意圖
問：投入實際應(yīng)用還要多久？
張鋒：我參與創(chuàng)立的另一家名為“Sherlock 生命科學(xué)”的公司，也在開發(fā)類似的基于CRISPR的技術(shù)，用于檢測冠狀病毒。今年5月，它獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的緊急使用許可。所以現(xiàn)在美國臨床實驗室可以啟用這種技術(shù)來檢測冠狀病毒，這將有助于擴(kuò)大檢測能力。
我的實驗室還向世界各地分發(fā)了STOPcovid檢測套件。我們在泰國的一位合作伙伴獲得了泰國政府的批準(zhǔn)，可以在他所在的醫(yī)院中使用該套件，并將用于篩查接受手術(shù)的病人是否為新冠病毒感染者，這樣他們就可以更好地對病毒檢測呈陽性的人進(jìn)行分診和隔離。
問：您還參與了另一項突破性的發(fā)現(xiàn)——光遺傳學(xué)?？茖W(xué)創(chuàng)新上梅開二度，您的秘訣是什么？
張鋒：我常對事物的運作方式或者事物不按照預(yù)料的方式運作感到好奇。當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中的問題之后，這些問題就會一直縈繞在我的腦海里。我常交叉思考這些讓我感到好奇的問題，嘗試能否與已有的研究創(chuàng)建新的聯(lián)系。
我所做的另一件事是觀察大自然，大自然做到的事情遠(yuǎn)超我們的想象。CRISPR蛋白就是一個例子，是自然界在數(shù)十億年的進(jìn)化過程中創(chuàng)造出來的，應(yīng)用之廣泛令人驚奇。
此外，在我成長的過程中，我的父母常教誨我：做個對社會有用的人，不要浪費時間。這可能也是原因之一。
資料來源：
“My parents told me I should make myself useful and not waste time”
制版編輯 | 栗子
