【ZiDongHua 之自動化學(xué)院派收錄關(guān)鍵詞： 北京大學(xué) 生物信息學(xué) 生命科學(xué)領(lǐng)域】
　　
　　水泄不通！直擊北大追星現(xiàn)場！
　　
　　在北大，是誰的到來
　　
　　引燃了大家學(xué)術(shù)追星的無限熱情
　　
　　讓北大同學(xué)們紛紛涌入二體報(bào)告廳
　　
　　在走廊上排起長長的隊(duì)伍
　　
　　只為能在現(xiàn)場一睹他的風(fēng)采？
　　
　　一場十點(diǎn)半開始的講座
　　
　　提前一個(gè)小時(shí)就已然座無虛席
　　
　　會場內(nèi)人頭攢動
　　
　　所有人的目光聚焦在他的身上
　　
　　大家紛紛感慨
　　
　　“男神來北大開講座了？！太激動了”
　　
　　應(yīng)北京大學(xué)理學(xué)部主任謝曉亮院士邀請
　　
　　麻省理工學(xué)院終身教授張鋒
　　
　　作為北京大學(xué)“大學(xué)堂”頂尖學(xué)者講學(xué)計(jì)劃嘉賓
　　
　　發(fā)表題為“Exploration of Biological Diversity”
　　
　　（“探索生物學(xué)多樣性”）的演講
　　
　
　　
　　5月22日上午，伴隨著陣陣驚呼，被譽(yù)為CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)之父的華人科學(xué)家張鋒在人群簇?fù)硐伦哌M(jìn)二體報(bào)告廳的會場。他究竟是誰？
　　
　　——他是獲美國國家科學(xué)院院士、美國國家醫(yī)學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、美國國家發(fā)明家科學(xué)院院士四院院士桂冠的學(xué)者。
　　
　　——他21歲獲得哈佛大學(xué)化學(xué)與物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，26歲獲得斯坦福大學(xué)化學(xué)及生物工程博士學(xué)位，34歲拿到麻省理工（MIT）終身教授。
　　
　　——2016年，34歲的張鋒作為“下一代領(lǐng)袖”（Next Generation Leaders）之一登上了《時(shí)代周刊》的封面，入榜理由是“用改造生命的技術(shù)，改變了科學(xué)”。
　　
　　——他因?qū)RISPR-Cas9基因編輯成功應(yīng)用于真核細(xì)胞而名聲大噪，現(xiàn)任布羅德研究所核心成員、麥戈文腦科學(xué)研究所研究員、麻省理工學(xué)院James & Patricia Poitras神經(jīng)科學(xué)教授，霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員。
　　
　　這是張鋒在國內(nèi)為數(shù)不多的公開報(bào)告，整場爆滿，前一小時(shí)就已座無虛席。慕名前來的學(xué)生將會場擠得水泄不通，只為一睹“學(xué)術(shù)男神”風(fēng)采。除主會場外，同設(shè)金光報(bào)告廳直播分會場。
　　
　　
　　
　　張鋒是全球當(dāng)下最有創(chuàng)造力的生命科學(xué)家之一，在光遺傳學(xué)和基因編輯等多個(gè)領(lǐng)域做出了突破性貢獻(xiàn)。早在2005年，他就參與到了光遺傳學(xué)奠基性的研究中。這項(xiàng)技術(shù)目前已經(jīng)在細(xì)胞生物學(xué)尤其是神經(jīng)生物學(xué)上得到了廣泛認(rèn)可與應(yīng)用。2013年，他率先將CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)應(yīng)用于哺乳動物和人類細(xì)胞的基因編輯。在此后十年里，又做出了大量開創(chuàng)性研究，首次將相關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用于大規(guī)模基因篩選（CRISPR篩選）和病原體核酸檢測（CRISPR診斷）等多個(gè)方面。張鋒的研究對生命科學(xué)、生物醫(yī)藥、分子育種、分子檢測等，產(chǎn)生了革命性影響。
　　
　
　　
　　張鋒本次報(bào)告的主題是基因藥物（genetic medicine）的新遞送系統(tǒng)開發(fā)和尋找新的RNA介導(dǎo)的基因編輯工具?；蛩幬锬K化的設(shè)計(jì)為治療遺傳疾病提供了全新工具，盡管現(xiàn)在已經(jīng)有許多治療的工具，但是遞送系統(tǒng)的發(fā)展仍滯后。
 
　　講座伊始，張鋒分享了他的實(shí)驗(yàn)室在尋找和工程化人源病毒樣顆粒（virus-like particles，VLP）系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)向人類細(xì)胞遞送mRNA和基因編輯系統(tǒng)的工作。在人類基因組進(jìn)化過程中，許多逆轉(zhuǎn)錄病毒整合入基因組并共同進(jìn)化。通過測試逆轉(zhuǎn)錄病毒樣基因，張鋒實(shí)驗(yàn)室鑒定到衣殼蛋白樣（GAG）基因Peg10可以在293細(xì)胞系中組裝成病毒樣顆粒并分泌到細(xì)胞外，同時(shí)發(fā)現(xiàn)病毒樣顆粒能包裝Peg10基因的mRNA。在明確了Peg10包裝mRNA的調(diào)控機(jī)制后，他們實(shí)現(xiàn)了向人源細(xì)胞中定制化包裝和遞送目標(biāo)mRNA。但是Peg10系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
 
　　為了解決Peg10系統(tǒng)無法大規(guī)模生產(chǎn)的問題，他們進(jìn)一步擴(kuò)展了VLP系統(tǒng)。緊接著，張鋒詳細(xì)介紹了工程化另一種內(nèi)源GAG樣蛋白PNMA2作為遞送系統(tǒng)的工作。他們發(fā)現(xiàn)PNMA2能夠以無包膜衣殼（non-enveloped capsids）的形式從細(xì)胞分泌，并且能夠在體外重組，這意味著此系統(tǒng)可以大規(guī)模生產(chǎn)。通過對PNMA2結(jié)構(gòu)分析、工程化改造，張鋒現(xiàn)場展示了用工程化PNMA2進(jìn)行包裝和向人源細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)遞送mRNA的初步結(jié)果。
 
　　細(xì)胞外收縮注射系統(tǒng)（eCIS）是內(nèi)共生細(xì)菌進(jìn)化出向宿主細(xì)胞輸送蛋白的系統(tǒng)。在講座第二部分，張鋒介紹了他們工程化細(xì)菌來源的注射系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)向人細(xì)胞靶向遞送蛋白的工作。通過AlphaFold預(yù)測結(jié)果，他們將eCIS的尾部纖維進(jìn)行替換，成功實(shí)現(xiàn)了靶向人細(xì)胞以及小鼠大腦的蛋白遞送。
 
　　講座結(jié)束后全場掌聲雷動，同學(xué)們爭相提問，張鋒一一做了耐心解答。此次講座不僅分享了CRISPR及基因編輯技術(shù)的全球最新動態(tài)，同學(xué)們更是被張鋒在自然中發(fā)現(xiàn)科學(xué)、改變世界的追求而深深動容。這是張鋒第一次來北大訪問，本次講座主持人、北京大學(xué)理學(xué)部主任謝曉亮院士代表校方向他贈送《燕園畫冊》以作留念。北京大學(xué)“大學(xué)堂”頂尖學(xué)者講學(xué)計(jì)劃的講者陣容可謂群星璀璨，自2012年設(shè)立起，共邀請到90余位包括諾獎得主在內(nèi)的全球頂級學(xué)者。
 
　　本次講座由北京大學(xué)主辦，生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心和國際合作部承辦，并得到了北京大學(xué)教育基金會、生命科學(xué)學(xué)院的支持，感謝北京大學(xué)燕云直播、圖書館對本次活動的分享。
 
　　張鋒教授簡介
 
　　張鋒，1982年出生于河北。他是美國國家科學(xué)院院士、美國國家醫(yī)學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、美國國家發(fā)明家科學(xué)院院士，主要從事生物工程及大腦認(rèn)知科學(xué)的研究。他21歲獲得哈佛大學(xué)化學(xué)與物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，26歲獲得斯坦福大學(xué)化學(xué)及生物工程博士學(xué)位，34歲拿到麻省理工（MIT）終身教授，擔(dān)任麥戈文腦科學(xué)研究所研究員、博德研究所研究員。
　　
　　2016年，34歲的張鋒作為“下一代領(lǐng)袖”（Next Generation Leaders）之一登上了《時(shí)代周刊》的封面，入榜理由是“用改造生命的技術(shù)，改變了科學(xué)”。他在科研領(lǐng)域卓有建樹，碩果累累，研究領(lǐng)域有合成生物學(xué)、基因組與表觀基因組工程技術(shù)發(fā)展、神經(jīng)元電路工程、光遺傳學(xué)、干細(xì)胞生物工程、基因傳遞等，最著名的研究是“基因修飾技術(shù)CRISPR—Cas9的發(fā)展和應(yīng)用”。他是國際公認(rèn)的CRISPR-Cas基因編輯技術(shù)先驅(qū)之一。憑借在腦科學(xué)及基因編輯領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，張鋒收獲了不少重磅國際大獎，包括美國國家青年科學(xué)家最高榮譽(yù)Alan T. Waterman Award（2014）和美國生物醫(yī)學(xué)最高類獎項(xiàng)之一Albany Medical Center Prize（2017）。
 
　　來源 | 北京大學(xué)融媒體中心、北京大學(xué)國際合作部、北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)前沿創(chuàng)新中心