手握「造物主」技術逾20項專利,他是CRISPR的第一批「訪客」

寫作跨界,讀作賦能,人類自歷史發展以來就沒有離開過跨界二字。1776 年,詹姆斯·瓦特發明了蒸汽機,利用煤和木炭濁作為燃料,可以提供不受環境影響的高效動力。時間到了1814 年,喬治·史蒂芬森將蒸汽機與載具進行了跨界融合,才有了轟動一時的發明,蒸汽機車。

歷史上這樣的例子數不勝數,最重要的是,每當有這樣一種通過賦能帶來巨大收益提升的作品出現時,時代就會發生變革。1870 年,齊納布·格拉姆發明了電動機,1881 年人們把電動機附能在了生產上,於是便拉開了工業時代的序幕。

跨界還有另外一層含義,那就是打破隔閡。在這個萬物飛速發展的年代,都在強調人才難求。事實上並非如此,只是缺乏一個合適的機會。學者們平時總會分散在各大研究室裡,很少接觸媒體的他們,外人也總是認為他們很高冷。

麻省理工科技評論 35 歲以下年度創新 35 人就是一場,屬於那些帶來技術火種的“普羅米修斯”們的聚會。

10 月27 日,由《麻省理工科技評論》、DeepTech深科技聯合主辦,梅賽德斯-奔馳特別呈現的“全球科技青年論壇——Meet 35” 將在北京嘉裡大酒店舉行。會上設置了“科技大跨界”版塊,嘉賓們將一起探討學科之間碰撞點燃的那些科技火花。

屆時,斯坦福大學醫學院助理教授叢樂將受邀出席。

手握“造物主”技術逾20項專利,他是CRISPR的第一批“訪客”

因為幾年前一項生物技術的誕生,人類從未像今天一樣如此接近於擁有“造物主”的能力。

這項生物技術就是 CRISPR 。

CRISPR 原本是一種源自細菌及古細菌中的一種獲得性免疫系統,卻意外成為了真核細胞體內的基因組編輯工具。短短兩三年的時間,CRISPR 已發展成為生物學領域最炙手可熱的研究工具之一。它不但豐富了我們對於細菌、古細菌生理機制的認知,更重要的是,人類可以利用它對基因進行改造。

作為首屆《麻省理工科技評論》中國區 35 歲以下科技創新青年,叢樂就是將這項技術帶到人類基因世界的青年科學家之一。據Justia Patents顯示,他的研究成果已申請超過 30 項專利,其中和 CRISPR 相關的超過了 20 項。

叢樂 2005 年考入清華大學電子工程系,一年後轉入生物系,並於 2008 年榮獲清華大學特等獎學金。2009 年本科畢業之後他來到哈佛大學攻讀博士,成為麻省理工學院著名華人教授張鋒的第一個弟子,從此走上了 CRISPR 的研究之路,他們也是 CRISPR 技術從基礎研究走向技術應用的第一批訪客。

2013 年 1 月,張鋒作為通訊作者、叢樂作為第一作者在《Science》發表論文,介紹如何將 CRISPR 基因編輯技術用於植物、動物與人類細胞,充分表明了CRISPR 技術有潛力修改哺乳動物的基因組,有助於改進人類疾病建模和對新治療方法的探索。

由張鋒實驗室發表在《Science》期刊上的文章“ Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems ”首次揭示了CRISPR-Cas 9 系統作用於人類和鼠類細胞基因的研究及其應用前景,現已經被引用了超過 5000 次。

手握“造物主”技術逾20項專利,他是CRISPR的第一批“訪客”

圖丨張峰教授

基因組編輯技術 CRISPR/Cas9 被《Science》雜誌列為 2013 年年度十大科技進展之一,如今,CRISPR 的研究已經遍地開花,涉及的領域包括動物模型、高通量篩選、轉基因生物和基因治療。

具體而言,它可以在以下3個領域產生變革性影響:

1、糾正導致疾病的基因錯誤從而達到治癒疾病的效果。

2017 年夏天,美國科學家們就用 CRISPR 刪除了人類胚胎中的一個缺陷基因,2018 年,中國科學家也利用 CRISPR 編輯人類胚胎以治療罕見病。

同時,最近一段時間通過在體外對細胞進行基因編輯的臨床試驗在中美兩國先後開展,預示著疾病治療領域更廣泛應用的到來。

2、消除導致疾病的微生物,例如HIV病毒。

2017 年,美國天普大學華人科學家胡文輝等人利用 CRISPR,有效剔除了一種人源化小鼠多個器官組織中的人類艾滋病病毒,朝著開展人類臨床試驗的方向邁出一大步。

3、改良現有糧食作物,來自紐約冷泉港實驗室的科學家曾經就利用該工具提高番茄產量。

中國科學院的高彩霞教授團隊,在國際植物基因編輯領域也先後取得了一系列突破進展。

但事實上,和所有新興技術一樣,CRISPR 的誕生也並非一路上都是鮮花和掌聲,近些年,關於 CRISPR 脫靶效應的研究也同樣為其蒙上了一層陰影,即該技術在應用過程中會出現一定程度的脫靶現象,引起基因組非靶向位點的突變,這樣會造成研究結果的不確定性,嚴重限制了該技術的應用。因此,關於 CRISPR 的應用,如何做到精確控制與改造依然是最大的難題之一。

手握“造物主”技術逾20項專利,他是CRISPR的第一批“訪客”

這項既能指向“定製”嬰兒這樣有爭議的話題,又能走向治癒所有疾病可能的技術,究竟在未來還有哪些應用前景,遵循什麼樣的發展軌跡,基因編輯的江湖又會有怎樣的“血雨腥風”,在 10 月 27 日的全球科技青年論壇上,“ CRISPR 老將”叢樂將和我們分享他的最新見解。

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