张华伟 研究员
邮箱：huawei.zhang@pku-iaas.edu.cn
研究方向：植物基因编辑工具的开发、创新性应用和基因编辑产品的开发
个人简介：
2005年9月–2011年7月，中国科学院遗传与发育生物学研究所，Ph.D.（博士学位）；
2011年8月 – 2013年7月，中国科学院遗传与发育生物学研究所，博士后；
2013年8月 – 2019年11月，中国科学院遗传与发育生物学研究所，助理研究员，副研究员；
2019年12月至今，北京大学现代农业研究院，研究员。
2019年12月至今，北京大学现代农业研究院，研究员。
研究工作：
以CRISPR/Cas9位代表的基因编辑技术可以在基因组上对DNA序列进行定点改造，其在基因功能研究和改造、生物医学和植物遗传改良等方面都具有重大的应用价值。本实验室主要研究植物基因编辑工具的开发和应用。
本实验室的研究重点是新型高效基因编辑工具的开发。以CRISPR/Cas9在基因组上产生双链断裂（DSB）后可以通过NHEJ途经产生随机突变，或者在同源模板存在下经过HDR途经产生定向的基因组修复。而单碱基编辑工具可以在指定区域完成C/G到T/A或者A/T到G/C类型的碱基替换。然而，现在的植物基因编辑工具各自有其局限性，而且很多基因编辑作物仍然受到监管限制。本实验室将开发效率更高、功能更全面的基因编辑工具，并利用新技术创制不含外源转基因成分的基因编辑作物，推进基因编辑技术的应用。
研究成果：
研究成果相继发表于 Nature Biotechnology，Nature Plants，Genome Biology，Plant Cell 等国际顶尖/著名期刊，先后并被 Nature，Nature Review Molecular Cell Biology，Nature Plants，Genome Biology，National Science Review 等杂志报道或评述。 这些论文被他引1800余次（Web of Science数据）。
开发了多套创新型基因编辑工具，包括：
在作物中，通过编辑翻译抑制元件uORF，开发了一种简单、通用的增强基因表达的方法，提出了一种替代传统转基因育种的新方法（Nature Biotechnology, 2018）；
建立了一套新型的编辑系统，能够实现可预测的精准基因组小片段删除（Nature Biotechnology, 2020）；
建立了一套新型的编辑系统，能够实现可预测的精准基因组小片段删除（Nature Biotechnology, 2020）；
建立了能够同时完成敲除及单碱基替换的多效性编辑工具，用于作物改良过程中的多性状叠加（Science China Life Sciences，2020）；
首次提出利用单碱基编辑技术对植物基因的特定剪接产物进行敲除，为 mRNA 可变剪接研究提供了一种重要方法（Science China Life Sciences，2018）；
解决了SpCas9 的高保真性变体eSpCas9和SpCas9-HF1编辑效率较低的相关机理，并提出利用tRNA-sgRNA 替代传统的 sgRNA，消除 SpCas9 的高保真性变体的活性对于靶位点序列的依赖性，提高了其通用性（Genome Biology，2017）；
首次提出将原核生物的 CRISPR/Cas9免疫系统引入植物中，建立基于 CRISPR/Cas9 的植物抗病毒系统，为植物抗病毒育种提供了一种新的思路（Nature Plants，2015）。
代表性论文：
1. Shengxing Wang(#), Yuan Zong(#), Qiupeng Lin(#), Huawei Zhang(#), Zhuangzhuang Chai, Dandan Zhang, Kunling Chen, Jin-Long Qiu & Caixia Gao. (2020). Precise, predictable multi-nucleotide deletions in rice and wheat using APOBEC–Cas9. Nature Biotechnology. 38. 1460~1465.
2. Xiaomin Si, Huawei Zhang, Yanpeng Wang, Kunling Chen & Caixia Gao. (2020). Manipulating gene translation in plants by CRISPR–Cas9-mediated genome editing of upstream open reading frames. Nature Protocols. 15, 338–363.
3. Rong Fan, Zhuangzhuang Chai, Sinian Xing, Kunling Chen, Fengti Qiu, Tuanyao Chai, Jin-Long Qiu, Zhengbin Zhang*, Huawei Zhang* & Caixia Gao*. (2020). Shortening the sgRNA-DNA interface enables SpCas9 and eSpCas9(1.1) to nick the target DNA strand. Science China Life Sciences. 63, 1619–1630.（封面文章）
4. Kunling Chen, Yanpeng Wang, Rui Zhang, Huawei Zhang, and Caixia Gao. (2019). CRISPR/Cas Genome Editing and Precision Plant Breeding in griculture. Annual Review of Plant Biology, 70:667-697
5. Huawei Zhang(#), Xiaomin Si(#), Xiang Ji(#), Rong Fan, Jinxing Liu, Kunling Chen, Daowen Wang & Caixia Gao. (2018). Genome editing of upstream open reading frames enables translational control in plants. Nature Biotechnology. 36(9): 894~898 （被 National Science Review 撰文评述）.
6. Chenxiao Xue(#), Huawei Zhang(#), Qiupeng Lin, Rong Fan & Caixia Gao. (2018). Manipulating mRNA splicing by base editing in plants. Science China Life Sciences. 61(11): 1293~1300 （封面文章）
7. Tingdong Li, Xinping Yang, Yuan Yu, Xiaomin Si, Xiawan Zhai, Huawei Zhang, Wenxia Dong, Caixia Gao* & Cao Xu*. (2018). Domestication of wild tomato is accelerated by genome editing. Nature Biotechnology. 36: 1160~1163
8. Dingbo Zhang(#), Huawei Zhang(#), Tingdong Li, Kunling Chen, Jin-Long Qiu & Caixia Gao. (2017). Perfectly matched 20-nucleotide guide RNA sequences enable robust genome editing using high-fidelity SpCas9 nucleases. Genome Biology, 18(1): 191~191
9. Xiang Ji(#), Huawei Zhang(#), Yi Zhang, Yanpeng Wang & Caixia Gao. (2015). Establishing a CRISPR-Cas-like immune system conferring DNA virus resistance in plants. Nature Plants, 2015.9.28, 1(10) （被 Nature、Nature Review Molecular Cell Biology、Nature Plants、Genome Biology 杂志撰文评述，是 Nature Plants 杂志建刊以来引用次数最高的 10 篇文章之一）
10. Huawei Zhang, Feng Cui, Yaorong Wu, Lijuan Lou, Lijing Liu, Miaomiao Tian, Yuese Ning, Kai Shu, Sanyuan Tang, Qi Xie. (2015). The RING Finger Ubiquitin E3 Ligase SDIR1 Targets SDIR1-INTERACTING PROTEIN1 for Degradation to Modulate the Salt Stress Response and ABA Signaling in Arabidopsis. The Plant Cell. 27 (1) 214-227
10. Huawei Zhang, Feng Cui, Yaorong Wu, Lijuan Lou, Lijing Liu, Miaomiao Tian, Yuese Ning, Kai Shu, Sanyuan Tang, Qi Xie. (2015). The RING Finger Ubiquitin E3 Ligase SDIR1 Targets SDIR1-INTERACTING PROTEIN1 for Degradation to Modulate the Salt Stress Response and ABA Signaling in Arabidopsis. The Plant Cell. 27 (1) 214-227