開心玩科學,用心編輯生命:少年英雄科學家 張鋒

編按:《改變從心:唐獎第二屆得主的故事》分享六個勇敢聆聽內心聲音、堅毅前行,改變世界的力量,本故事為唐獎生技醫藥獎得主張鋒的故事,在CRISPR 技術的發展中,張鋒最主要的貢獻在於率先將這個技術應用於哺乳類細胞,這是一個非常重要的突破。

 

一九八一年出生的張鋒,被媒體稱為生物工程界最有創意、最具影響力的天才。也是諾貝爾獎的熱門人選。他在麻省理工學院帶領著美國最頂尖的科學研究團隊,進行著最先進的生物工程研究,積極地打造CRISPR研究的平台,致力於把這項技術分享給更多研究人員使用。

 

張鋒的研究讓生命科學從此以光速前進。因為他起了一個頭,從此全世界的科學家跟隨著他的腳步,試圖用這個技術解決基因缺陷引起的眾多疾病。在CRISPR技術的發展中,張鋒的貢獻不僅在於讓這個技術可以應用於哺乳動物上,而且可以同時編輯多個基因,這對疾病的研究與治療,有莫大的幫助。

 

三十四歲就獲獎無數的張鋒,如何寫下他的青春傳奇?這位少年英雄,懷抱著什麼樣的科學夢?

 

侏儸紀公園大驚奇
 

由於父母親都是研究電腦科學的學者,再加上中國對科學教育的重視,讓張鋒從很小就對科學產生高度興趣。十一歲時,隨著父母親移民美國,他剛上中學時,對生物並不感興趣,卻是老師在課堂上播放電影《侏儸紀公園》,啟發了張鋒對生物科技的無限想像。從小喜歡編寫電腦程式,《侏儸紀公園》啟發了他,「生物也許是一個可被程式化的系統,生命也許可以被編輯。」對基因編輯的想法,在他年少的心中萌芽。

 

高一時,張鋒到學校附近醫院裡的基因療法實驗室擔任志工,遇到人生重要恩師李維,也打下扎實的科研基礎,還完成了兩項研究,為他贏得英特爾的科學競賽,從此對未來要走的科學之路,愈來愈清晰。

 

立志研究腦部科學
 

大二時,張鋒遇到中國女科學家莊小威,並跟著她參與哈佛實驗室的創建。他也跟莊小威共同發表了他的第一篇研究論文。

 

年少的張鋒,沉浸在迷人的科學世界裡,他經常在思索:「接下來我想要做什麼?」「有什麼值得研究的領域?」

 

他很想要解開一些人們還不是很了解的問題,而他發現大腦是其中一個很值得研究的方向,因為這個領域在當時還沒有太大的突破。讓張鋒對腦部科學感到興趣的,還有一個很重要的原因,是因為他大學的一位好友罹患了憂鬱症。

 

張鋒說:「當時我知道憂鬱症並不是因為一個人精神上太弱,受不了挫折,實際上它就跟任何其他的疾病一樣,有生理上的原因。如果我們能更了解大腦的話,就可以幫助這些罹患精神疾病的人,改善他們的生活。」

 

大學畢業,進入史丹佛,遇到恩師精神病學家戴瑟羅斯。戴瑟羅斯當時正在進行兩個重要的研究,其中一個是有關於抗憂鬱藥物的研究。另一個計畫就是光遺傳學技術(optogenetics)的研究。張鋒當時雖然只是實驗室裡的研究生,卻有機會深度參與了光遺傳學技術的研究。

 

戴瑟羅斯研究光遺傳學技術的動機,是因為當時科學家已經發現,大腦產生疾病有一部分是因為大腦細胞之間的溝通不正常引起的。如果我們可以用光來刺激不同的細胞,就可以了解是什麼樣不良的溝通,導致這些疾病的產生。張鋒和戴瑟羅斯後來共同發表了有關光遺傳學技術的研究成果,他們的研究被視為是治療精神疾病的重要突破。光遺傳學技術的研究,讓張鋒在科學界受到肯定,也開始他對基因編輯技術產生興趣。

 

一場演講的啟發
 

在一場演講中,他聽到有關CRISPR的內容,感到非常有興趣,就開始全心投入CRISPR的研究,雖然面臨著重重的困難,但他在麻省理工學院,是第一次從頭到尾建立自己的實驗室,讓他有一種終於「可以掌控自己未來」的快感。經歷了辛苦的打基礎階段,張鋒總算建立了自己的研究團隊。他帶著團隊發瘋似地工作。

 

張鋒的研究進度突飛猛進,他還發揮創業家的冒險精神,選擇直接在老鼠和人體細胞做實驗,而不像大部分的研究者,會先從結構比較單純的細菌開始做起。

 

二○一三年,張鋒發表關於CRISPR/Cas9 的研究,他的團隊成功地將CRISPR/Cas9技術用來編輯人類與哺乳動物的細胞,因大部分的疾病,都是多個基因的互動引發,例如阿茲海默症和癌症等。這是劃時代的一刻,從此治療人類各種疾病的療法與策略,將產生重大的改變。

 

如今,張鋒也效法他的老師,積極地打造CRISPR研究的平台,致力於把這項技術分享給更多研究人員使用。希望能讓這個科技普及。「因為普及之後才會產生最大的影響。」張鋒說。

 

這位少年英雄,在別人眼中看來,是勇於冒險,敢於挑戰的野心家,但張鋒自己卻認為,「我們一直have fun(玩得開心)。實驗失敗了,就再試一次,所以也不覺得是在冒險。」

 

把工作當遊戲,玩得很開心,也許才能讓他不斷地有飛躍性的大突破與大創意。張鋒的故事,似乎凸顯了八○後世代「work hard, play hard(盡情工作,盡情玩樂)」的精神特質。


 

發佈日期:2017/05/25

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許芳菊

美國威斯康辛大學新聞研究所碩士。曾任天下雜誌副總編輯、康健雜誌總編輯、康健叢書總編輯、親子天下總主筆,現為自由作家及譯者。 文章協力 何榮幸 余英時人物特寫、專訪。 吳怡靜 格羅‧哈萊姆‧布倫特蘭演講翻譯整理、奧比‧薩克思演講翻譯整理。

改變從心:唐獎第二屆得主的故事

他們的人生都轉了彎,只因爲相信,要勇敢聆聽内心的聲音、要循著使命賦予的方向。無私地開創,堅毅地前行,世界就會賜予力量,他們就能為世界帶來改變。 六個為人類進步掀起巨變浪潮的時代典範,證明了勇不放棄做自己的崇高價值!

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