张锋在博德研究所

翻译 | 翟立建 

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问：CRISPR目前最有前景的应用是什么?

张锋：最有前景的应用之一是通过纠正DNA序列来治疗疾病。我和其他几位同事共同成立了初创公司“Editas医药”。2020年早些时候，该公司开始使用CRISPR进行人体试验，探索治疗一种罕见的遗传性眼病——莱伯氏先天性黑蒙症（Leber congenital amaurosis）：一种携带CRISPR工具的无害病毒被注射到眼睛中，使有缺陷的基因恢复正常功能。

另一家名为“CRISPR 治疗”的公司一直在使用CRISPR技术治疗地中海贫血症（这是一种血液中血红蛋白含量偏低的疾病）。他们发现一名病人经过治疗之后效果非常好，不再需要输血。利用CRISPR可以精准靶向人类细胞中的许多基因，科学家用它来筛选出参与特定疾病过程的基因，然后根据需要，编辑目标基因，治疗疾病。

问：CRISPR已经显示了光明前景，对此，您有什么感想？

张锋：能有幸为一项对人类生活产生巨大影响的技术贡献一分力量，我感到非常兴奋，但这也让我意识到，我们还有很多事情要做。CRISPR技术初出茅庐便展现出光明前景，我将再接再厉。

问：在这些疗法获得批准之前需要做些什么？

张锋：我们需要让CRISPR更高效、更精确。CRISPR有一个风险，它不仅会编辑您想要的内容，还会随机编辑一些其他内容。因此，我们开始改造并更新了CRISPR版本，以便更精准地编辑基因；我们还需要开发一些工具，使研究人员可以选择更丰富的方式改变基因组，进而以不同的方式探索基因工作机制和作用；我们也在研究传递CRISPR的酶的新方法。我们已经从金黄色葡萄球菌中发现了一种蛋白质，它比我们报道的一代CRISPR系统小得多。系统体量越小，越容易进入细胞发挥作用。我们已经发现，这个系统可以有效编辑老鼠的基因。

问：您对治疗什么疾病特别感兴趣？

张锋：我从大学时代起就对精神疾病感兴趣，这些疾病使我一些同学身受其害。CRISPR已经用来研究精神疾病如何影响大脑，并用于开发此类疾病的治疗方法。其实所有的疾病都一样值得重视。各种疾病都以不同的方式影响着人们的身心健康。这就是为什么我专注于开发广泛应用基因编辑技术的平台。

问：您卷入了一场关于CRISPR的专利纠纷。谁拥有这项技术的专利权重要吗?

张锋：我认为更重要的是，这项技术要以安全、负责任的方式开发，并以人人都受益的方式共享。专利权人有权力和义务确保技术对外完全公开。我所在单位博德研究所将继续这样做。

问：您认为基因编辑技术接下来的突破会是什么?

张锋：疾病治疗方面将会涌现许多令人兴奋的应用。细胞疗法——临床医生从病人体内取出细胞，进行修复，然后再放回去——有很大的潜力。将CRISPR与干细胞等技术结合起来，可能会展现特别强大的威力。未来这些方法可用于治疗各种各样的疾病，从血液疾病到肝脏、肌肉和脑部疾病。

一种可能的方法是利用干细胞来获取小胶质细胞（小胶质细胞是对抗感染和损伤的脑细胞）。这些细胞经改造之后，可恢复或引入基因，然后移植到病人身上，常驻在大脑中，并治疗疾病。从长远来看，我们可以用这种方法治疗神经退行性疾病。

问：这项技术有什么用途让您担心吗？

张锋：CRISPR用于编辑人类胚胎最令我忧虑。2018年，有科学家用CRISPR技术编辑了两个人类胚胎，我认为这突破了伦理规范。这次事件前后，如何规范这项技术，一直热议不休。

问：我们应该怎么做呢？

张锋：我参与了一些关于这个问题的讨论会，但是世界是复杂的。各国都有自己的伦理、文化或管理体系。这意味着我们必须通过国际合作达成共识。

在我们达成共识之前，人们必须了解技术的潜在影响。但这项技术还处于起步阶段，对于它的性能和安全性，我们还没有完全掌握。搞技术大跃进，将这一技术应用于改良人类胚胎，可能会产生意想不到的后果。最重要的是，我们连很多疾病的生物机制都还不了解，所以，即使这项技术达到完美的程度，想编哪里就编哪里，我们也不知道该对基因组做什么样的编辑，能达到我们想要的效果，正因为如此，我们还不能使用CRISPR来治疗阿尔茨海默病或癌症。

谁授权施行这项技术，也是一个错综复杂的问题。谁有权力授权施行基因编辑技术？如果这些技术可以使用的话，将如何影响人类未来的发展？

当人们想到改变基因组时，他们通常会想到基因增强。而许多反乌托邦科幻小说一再告诉我们，这样的社会非常可怕。

问：您认为10年后的基因编辑技术会是什么样子？

张锋：10年后，基因编辑技术很可能已用于治疗很多高发疾病，比如癌症甚至是脑部疾病。到那时，基因编辑技术还将用于医学以外的领域，例如农业领域，培育出更多的抗旱高产作物，以应对全球饥荒；10年后，我们可能已用CRISPR实现了生物计算机；10年后，CRISPR可能也为应对气候变化贡献一分力量。

问：CRISPR还可以应对气候变化？

张锋：一些科学家正在研究如何使用CRISPR来改造植物，让它们能够吸收更多的碳；还有一些科学家正在寻找方法，来设计制造快速生长的细胞，如蓝藻细菌，使它们更快吸收和储存碳。这些是解决气候问题的一些初步想法。我相信人们会运用他们的创造力，想出更多的点子。

问：我们不能忽视气候，但我们眼下要应对一场大流行病，CRISPR能帮上忙吗？

张锋：我的团队花了很多时间开发基于CRISPR的诊断方法。抗击新冠病毒大流行，很重要的一件事就是，能够在更多地方更迅速对更多的人进行检测。所以我们一直在研究一种叫作STOPcovid的东西。基于CRISPR的测试方法的主要优势是，它不需要复杂的实验室设备——你只需要一个60℃的水浴。把样品瓶放入水浴中，然后浸没入试纸并得到结果，整个过程不到一个小时。

张锋团队研发的检测新冠病毒的STOPcovid示意图

问：投入实际应用还要多久？

张锋：我参与创立的另一家名为“Sherlock 生命科学”的公司，也在开发类似的基于CRISPR的技术，用于检测冠状病毒。今年5月，它获得了美国食品药品监督管理局（FDA）的紧急使用许可。所以现在美国临床实验室可以启用这种技术来检测冠状病毒，这将有助于扩大检测能力。

我的实验室还向世界各地分发了STOPcovid检测套件。我们在泰国的一位合作伙伴获得了泰国政府的批准，可以在他所在的医院中使用该套件，并将用于筛查接受手术的病人是否为新冠病毒感染者，这样他们就可以更好地对病毒检测呈阳性的人进行分诊和隔离。

问：您还参与了另一项突破性的发现——光遗传学。科学创新上梅开二度，您的秘诀是什么？

张锋：我常对事物的运作方式或者事物不按照预料的方式运作感到好奇。当发现其中的问题之后，这些问题就会一直萦绕在我的脑海里。我常交叉思考这些让我感到好奇的问题，尝试能否与已有的研究创建新的联系。

我所做的另一件事是观察大自然，大自然做到的事情远超我们的想象。CRISPR蛋白就是一个例子，是自然界在数十亿年的进化过程中创造出来的，应用之广泛令人惊奇。

此外，在我成长的过程中，我的父母常教诲我：做个对社会有用的人，不要浪费时间。这可能也是原因之一。

资料来源：

“My parents told me I should make myself useful and not waste time”