CRISPR是規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）的縮寫。CRISPR與內(nèi)切酶Cas9是一對好基友，細菌依靠它們組成的防御系統(tǒng)對抗外來侵略者。CRISPR-Cas9能夠在引導(dǎo)RNA的指引下，靶標并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點，將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強大的基因組編輯工具。該系統(tǒng)使用簡單而且擴展性強，很快便成為了生物學(xué)領(lǐng)域最耀眼的明星。

2015年人們發(fā)現(xiàn)，CRISPR還有一個好朋友——Cpf1。CRISPR-Cpf1也能在crRNA的引導(dǎo)下在人類細胞中剪切目標DNA，被稱為是新一代的CRISPR基因組編輯系統(tǒng)。Broad研究所和Wageningen大學(xué)的研究人員在CRISPR–Cpf1的基礎(chǔ)上打造了一個多重化基因編輯系統(tǒng)。這一重要成果于十二月六日發(fā)表在Nature Biotechnology雜志上，文章通訊作者是CRISPR技術(shù)先驅(qū)張鋒（Feng Zhang）和Wageningen大學(xué)的John van der Oost。

過去用Cas9靶標多個基因組位點需要構(gòu)建多個或者很大的表達載體，使這種基因組編輯技術(shù)受到一定的局限。研究人員發(fā)現(xiàn)，Cpf1能夠加工自己的CRISPR RNA (crRNA)。而且Cpf1介導(dǎo)的pre-crRNA加工是獨立于DNA剪切的。這種能力可以用來簡化多重基因組編輯。他們在此基礎(chǔ)上設(shè)計CRISPR陣列，用一個載體同時在哺乳動物細胞編輯了四個基因，在小鼠大腦編輯了三個基因。

張鋒博士是麻省理工學(xué)院腦與認知科學(xué)助理教授、McGovern 腦研究所和Broad研究所核心成員，曾榮獲美國生物醫(yī)學(xué)大獎：瓦利基金青年研究家獎。去年年底，張鋒的研究團隊對化膿鏈球菌的Cas9進行了3個氨基酸的改造，建立了革命性的CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)，大大減少了“脫靶”編輯錯誤。這一完善的技術(shù)解決了使用基因組編輯時面對的一個主要技術(shù)問題。

今年六月，張鋒團隊在Science雜志上發(fā)布了一個靶向RNA的新型CRISPR系統(tǒng)。這種新方法有潛力開辟一條強大的細胞操控途徑。DNA編輯會造成細胞基因組永久性的改變，而CRISPR RNA靶向方法可以進行暫時的上調(diào)或下調(diào)，比現(xiàn)有的RNA干擾技術(shù)更具特異性，功能也更像大。

張鋒還與Aviv Regev合作開發(fā)了一種新測序技術(shù)——Div-Seq。在成體大腦中，新生神經(jīng)元是相當罕見的。Div-Seq可以通過單核RNA測序揭示這些罕見神經(jīng)元的動態(tài)。這一重要研究成果于七月二十八日發(fā)表在Science雜志上。