CRISPR/Cas9
张锋（Feng Zhang）是 CRISPR 基因编辑革命中不可或缺的关键人物。尽管 2020 年诺贝尔化学奖授予了发现 CRISPR/Cas9 基础化学机制的 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer Doudna，但张锋作为Broad 研究所的核心科学家，率先攻克了将该技术应用于哺乳动物细胞（尤其是人类细胞）的技术壁垒。他通过优化核定位信号（NLS）和密码子，使得源自细菌的 CRISPR 系统能够在真核生物复杂的细胞核环境中高效工作。这一突破直接开启了 CRISPR 在基因治疗、药物筛选和人类疾病模型构建中的应用时代。因此，科学界普遍认为：Doudna 发现了“剪刀”，而张锋教会了人类如何使用这把“剪刀”来治疗疾病。
核心贡献：跨越“原核”与“真核”的鸿沟
在 Doudna 发表论文（2012年6月）时，CRISPR 仅仅是一个在试管中被证明有效的生化反应。要将其转化为能够治疗人类疾病的工具，必须解决一个巨大的生物学难题：如何让一个源自细菌（原核生物，无细胞核）的蛋白，进入人类细胞（真核生物）复杂的细胞核，并在染色质紧密缠绕的环境中找到靶点？
| 技术难点 | 张锋的解决方案 (2013 Science) | 意义 |
|---|---|---|
| 1. 进核难 (Nuclear Localization) |
给 Cas9 蛋白加上了核定位信号 (NLS)，相当于给蛋白装上了“进核通行证”。 | 确保 Cas9 能接触到基因组 DNA。 |
| 2. 表达难 (Expression) |
进行了密码子优化，将细菌偏好的遗传密码替换为人类细胞偏好的密码，并设计了嵌合 RNA 结构。 | 在人类细胞中实现了 Cas9 的高水平稳定表达。 |
| 3. 验证难 (Validation) |
首次在人类和小鼠细胞中展示了精确的基因敲除和同源重组修复。 | 定义了 CRISPR 技术的临床应用潜力。 |
争议解析：为什么没有获得诺奖？
诺贝尔奖的逻辑：重“发现”轻“发明”
诺贝尔化学奖通常授予揭示自然界基本化学原理的“原创性发现” (Discovery)，而非后续的优化或应用“发明” (Invention)。
委员会观点： Doudna 和 Charpentier 在 2012 年的论文中首次证明了 Cas9 是一个可以被 sgRNA 引导的、可编程的 DNA 切割酶。这是“从 0 到 1”的科学原理突破。
张锋的角色： 尽管张锋在 2013 年（仅晚半年）发表了更具应用价值的真核细胞编辑成果，但这被视为基于 2012 年原理的“工程学验证”或“重要应用”。在诺奖委员会看来，没有张锋，其他人（如 George Church）迟早也会做出来；但没有 Doudna/Charpentier，这个机制可能至今未被揭示。
失之东隅，收之桑榆：专利战争
虽然错失诺奖，但张锋所在的 Broad 研究所赢得了更为关键的CRISPR专利战。
美国专利局（USPTO）裁定：Doudna 等人的专利仅涵盖“试管中或原核细胞”的编辑，而张锋团队拥有“真核细胞（包括人类）基因编辑”的优先权。
商业影响： 这意味着任何医药公司想要开发人类基因疗法，都必须向 Broad 研究所（张锋）支付专利费。因此，在商业价值和实际影响力上，张锋可能更胜一筹。
🧬 超越 Cas9：张锋的持续创新
张锋并没有停留在 Cas9 的功劳簿上，他继续开发了多个颠覆性工具，证明了他不仅仅是“改进者”，更是“开拓者”：
- CRISPR-Cas12a (Cpf1)： 发现了切割方式不同（产生粘性末端）的新系统，更适合基因插入。
- CRISPR-Cas13： 实现了对 RNA 而非 DNA 的编辑和敲低，不改变基因组，更安全。
- SHERLOCK： 基于 Cas13 的超灵敏核酸检测技术，在 COVID-19 疫情期间大放异彩。
- Fanzor (2023)： 首次在真核生物（藻类/真菌）中发现类似的基因编辑系统，有望摆脱细菌蛋白的免疫原性问题。
学术参考文献
[1] Cong L, Ran FA, ..., Zhang F. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Science. 2013;339(6121):819-823.
[核心文献]：张锋团队的成名作。这篇论文与 George Church 的论文同期发表，标志着哺乳动物基因编辑时代的开始。
[2] Cohen J. (2020). The latest round in the CRISPR patent battle has an apparent winner, but the fight goes on. Science News.
[专利分析]：详细记录了 Broad 研究所与加州大学伯克利分校之间长达数年的专利纠纷细节。
[3] Lander ES. (2016). The Heroes of CRISPR. Cell. 2016;164(1-2):18-28.
[历史争议]：Eric Lander（Broad研究所所长）撰写的综述，试图通过强调张锋的贡献来重塑 CRISPR 的发现史，引发了学术界关于“历史修正主义”的巨大争议。