張鋒的科研生涯不可謂不神奇,年紀(jì)輕輕就參與開(kāi)創(chuàng)了兩項(xiàng)熱門(mén)技術(shù)領(lǐng)域(光遺傳學(xué)和CRISPR)。本文無(wú)意講述CRISPR領(lǐng)域的愛(ài)恨情仇,僅匯總介紹張鋒被引次數(shù)最高的10篇論文。
通過(guò)Google Scholar檢索發(fā)現(xiàn),截止到目前,張鋒的論文總被引次數(shù)高達(dá)39519,H指數(shù)達(dá)到了47。2009年起被引次數(shù)快速上升,2016年后每年被引次數(shù)穩(wěn)定在6000以上。
下圖是張鋒被引次數(shù)最高的10篇論文,這10篇論文被引次數(shù)均在1000以上,最高的一篇超過(guò)了7500次。
從這些高被引論文可以看出,張鋒的科研生涯明顯分為兩段。
2013年以前的論文都是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,2013年開(kāi)始轉(zhuǎn)向CRISPR基因編輯領(lǐng)域。
2004年-2011年,張鋒在斯坦福大學(xué)Karl Deisseroth教授實(shí)驗(yàn)讀博和學(xué)習(xí),在此期間,Karl Deisseroth教授同張鋒等人開(kāi)創(chuàng)了光遺傳學(xué)這一全新的研究領(lǐng)域。
2011年,張鋒加入麻省理工學(xué)院,開(kāi)始自己的獨(dú)立科研生涯,2013年,張鋒首次將CRISPR/Cas9技術(shù)成功應(yīng)用與哺乳動(dòng)物和人類(lèi)細(xì)胞,CRISPR和張鋒從此開(kāi)始大放異彩。
1、Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems(使用CRISPR/Cas系統(tǒng)的多重基因組工程)
發(fā)表期刊:Science
發(fā)表時(shí)間:2013年2月15日
http://science.sciencemag.org/content/339/6121/819
該研究設(shè)計(jì)了兩種不同的II型CRISPR/Cas系統(tǒng),證明Cas9核酸酶可以被sgRNA引導(dǎo)以誘導(dǎo)人和小鼠細(xì)胞內(nèi)源基因組位點(diǎn)的精確切割。也證實(shí)了CRISPR/Cas系統(tǒng)用于哺乳動(dòng)物基因組編輯的易用性和普適性。
這項(xiàng)研究是首次將CRISPR/Cas系統(tǒng)應(yīng)用于哺乳動(dòng)物和人類(lèi)細(xì)胞,標(biāo)志著CRISPR/Cas基因編輯系統(tǒng)真正意義上的開(kāi)啟。當(dāng)時(shí)年僅31歲的張鋒是這篇標(biāo)志性論文的通訊作者。
2、Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system(使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因組工程)
發(fā)表期刊:Nature Protocol
發(fā)表時(shí)間:2013年10月24日
https://www.nature.com/articles/nprot.2013.143?foxtrotcallback=true
張鋒的這篇論文,詳細(xì)介紹了CRISPR/Cas9應(yīng)用于哺乳動(dòng)物基因編輯的操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟細(xì)節(jié),按此方法操作,僅需兩到三周即可獲得基因編輯細(xì)胞株。這篇論文的發(fā)表大大促進(jìn)了CRISPR/Cas9技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
3、Millisecond-timescale, genetically targeted optical control of neural activity(毫秒時(shí)間尺度,基因靶向光學(xué)控制神經(jīng)活動(dòng))
發(fā)表期刊:Nature Neuroscience
發(fā)表時(shí)間:2005年8月14日
https://www.nature.com/articles/nn1525
這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)ChR2可以在哺乳動(dòng)物神經(jīng)元中穩(wěn)定安全地表達(dá),并可以驅(qū)動(dòng)神經(jīng)元去極化。當(dāng)用一系列短暫的光脈沖激活時(shí),ChR2可以以毫秒級(jí)時(shí)間分辨率控制興奮性或抑制性突觸傳遞。
這一技術(shù)為神經(jīng)科學(xué)家和生物醫(yī)學(xué)工程師提供了一個(gè)普適性工具,也標(biāo)志著光遺傳學(xué)的正式到來(lái)。當(dāng)時(shí)年僅23歲的張鋒是這篇標(biāo)志性論文的第二作者。
4、DNA targeting specificity of RNA-guided Cas9 nucleases(RNA引導(dǎo)的Cas9核酸酶對(duì)DNA的特異性靶向)
發(fā)表期刊:Nature Biotechnology
發(fā)表時(shí)間:2013年7月21日
https://www.nature.com/articles/nbt.2647
該研究發(fā)現(xiàn)來(lái)自化膿性鏈球菌的Cas9核酸酶(SpCas9),可以在sgRNA的引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA的精確編輯。時(shí)至今日,spCas9依然是效果最好、應(yīng)用最廣泛的Cas9核酸酶。
5、Double Nicking by RNA-Guided CRISPR Cas9 for Enhanced Genome Editing Specificity(RNA引導(dǎo)的Cas9雙切口增強(qiáng)基因組編輯特異性)
發(fā)表期刊:Cell
發(fā)表時(shí)間:2013年8月29日
https://www.cell.com/abstract/S0092-8674(13)01015-5?script=true
該研究開(kāi)發(fā)了雙sgRNA引導(dǎo)Cas9對(duì)DNA的進(jìn)行雙切口切割,實(shí)現(xiàn)了基因的整體敲除,并證實(shí)了這一方法的高精確度和高特異性。這一方法也成為了目前對(duì)DNA進(jìn)行大片段整體敲除的通用方法。
6、Parvalbumin neurons and gamma rhythms enhance cortical circuit performance(PV神經(jīng)元和伽馬節(jié)律增強(qiáng)大腦皮質(zhì)放電活動(dòng))
發(fā)表期刊:Nature
發(fā)表時(shí)間:2009年4月26日
https://www.nature.com/articles/nature07991
該研究通過(guò)在小鼠新皮層用光遺傳技術(shù)抑制和興奮PV神經(jīng)元,揭示了PV神經(jīng)元與錐體細(xì)胞相互作用產(chǎn)生γ節(jié)律。光遺傳學(xué)為大腦功能的新型信息分析打開(kāi)了大門(mén),能夠完整描述神經(jīng)回路功能。
7、Driving fast-spiking cells induces gamma rhythm and controls sensory responses(驅(qū)動(dòng)快速刺激的細(xì)胞誘導(dǎo)伽馬節(jié)律并控制感覺(jué)反應(yīng))
發(fā)表期刊:Nature
發(fā)表時(shí)間:2009年4月26日
https://www.nature.com/articles/nature08002
這項(xiàng)研究提供了由細(xì)胞類(lèi)型特異性激活誘導(dǎo)的皮質(zhì)振蕩的第一個(gè)因果證明。還證明了光遺傳工程在大腦中的獨(dú)特應(yīng)用,用于研究活躍網(wǎng)絡(luò)條件下的離散神經(jīng)元細(xì)胞類(lèi)型。這一技術(shù)未來(lái)可能用于直接測(cè)試大腦狀態(tài)對(duì)行為動(dòng)物信息處理的影響,并可能用于拯救大腦疾病模型的功能狀態(tài)。
8、Multimodal fast optical interrogation of neural circuitry(神經(jīng)電路的多??焖俟鈱W(xué)詢(xún)問(wèn))
發(fā)表期刊:Nature
發(fā)表時(shí)間:2007年4月05日
https://www.nature.com/articles/nature05744
該研究從古菌中識(shí)別并開(kāi)發(fā)出了NpHR,用于對(duì)神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)行時(shí)間精確的光學(xué)抑制。
9、RNA-guided editing of bacterial genomes using CRISPR-Cas systems(使用CRISPR-Cas系統(tǒng)RNA引導(dǎo)編輯細(xì)菌基因組)
發(fā)表期刊:Nature
發(fā)表時(shí)間:2013年1月29日
https://www.nature.com/articles/nbt.2508
該研究使用CRISPR基因編輯技術(shù)成功對(duì)肺炎鏈球菌和大腸桿菌進(jìn)行了精確的基因組編輯,這也表明CRISPR技術(shù)在細(xì)菌基因組中有效性。
10、Neural substrates of awakening probed with optogenetic control of hypocretin neurons
發(fā)表期刊:Nature
發(fā)表時(shí)間:2007年10月17日
該研究直接探測(cè)Hcrt神經(jīng)元活動(dòng)對(duì)睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)變的影響,發(fā)現(xiàn)光遺傳學(xué)光刺激增加了從慢波睡眠或快速眼動(dòng)睡眠轉(zhuǎn)變?yōu)橛X(jué)醒的可能性。該研究建立了遺傳定義的神經(jīng)細(xì)胞類(lèi)型的頻率依賴(lài)性活動(dòng)與臨床條件和神經(jīng)行為生理學(xué)中心的特定哺乳動(dòng)物行為之間的因果關(guān)系。
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