基因组编辑食品背后的争议

我们该怎样开发下一代农作物，来养活日益增多的人口？ Yuriko Nakao/Bloomberg via Getty Images

气候变化给我们生活的星球造成的压力日益增大，而在各国政府寻求如何生产更多农作物之时，如何养活全世界也成了愈发紧迫、急待解决的问题。

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CRISPR-Cas9等基因组编辑技术被当作解决问题的途径摆上桌面，然而支持和反对此类技术的观点都旗帜鲜明。那么，科学与争论背后到底是什么？

1、什么是基因组编辑？这种技术如何应用于农业领域？

基因组编辑(Genome Editing    ，又称基因编辑)涉及修改植物、动物与人类等活体基因组的脱氧核糖核酸(DNA)。多年来，植物育种者一直致力于借助改变基因开发出更好的农作物新品种，但最近的技术进展使得活体基因组编辑变得更快、更廉价、更精确。

达成该目的的一个工具是规律间隔成簇短回文重复序列相关蛋白质9(CRISPR-Cas9)。发现于2012年的这种蛋白质可起到“剪刀”的作用，在某个特定位置“剪断”DNA，从而使植物性征发生非常精确的改变，例如蔬菜或水果颜色与大小的变化、其营养成分的改变，或具有抵御病虫害或杀虫剂的能力，等等。

进行基因组编辑的其他常用技术还包括锌指核酸酶(ZFNs)，与转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)等。

对于如何归类与标识CRISPR-Cas9等基因组编辑工具，目前存在争论。欧盟把能够改造活体基因材料，并且主要是在2001年后出现或开发的此类技术，都归为“新基因组技术”(New Genomic Techniques)。

2、基因编辑种子与转基因种子有何区别？

传统育种涉及在数代作物中进行辨认、选择和“杂交”，以改良作物的性征。近年来数据与基因组序列的使用令育种过程变得更为高效。

借助CRISPR-Cas9进行基因组编辑有一系列应用方式：可被用于插入同一物种的DNA，如野生马铃薯和人工养殖马铃薯；或插入另一种生物体的DNA(即外源DNA)，如将昆虫DNA插入植物等不同物种的基因组内。后者得到的结果就是人们熟知的转基因作物(GMO)。

对于什么是转基因作物，欧盟法律所下定义为“不是通过自然方式-即交配或自然重组-使得其基因物质(DNA)发生改变的生物体”。与新的基因组编辑工具相比，20世纪90年代开发的转基因作物使用的方法不但不一样，也没有那么精准。

3、农业领域的基因组编辑为何备受争议？

争议的焦点在于基因组编辑技术对人类健康与环境产生的潜在益处与风险。

大型种子公司等基因组编辑的拥护者称，基因改造已在自然界中发生或通过传统育种方法实现，新技术只是令其加速而已，因此风险极小。他们还说，CRISPR-Cas9等基因工具比早先的基因工程技术更加精准，因此在基因改造过程中破坏有用基因的风险更小。

批评者则声称，基因组编辑可能会在植物的基因组里生成一系列变化，从而威胁到生物多样性、水体与土壤、人类健康及有机食品生产。有人还担心此类作物可能会击败自然物种，形成广泛的单一化种植，有可能极大破坏生态体系。许多反对者表示，我们还不完全了解其中的某些风险。

至于基因组编辑技术应在何时、何地被使用，以及谁可以获得经改造的作物种子等，也存在不少伦理与社会问题。

4、围绕基因组编辑种子及食品有何法律法规？

技术发展和对气候变化的担忧，促使许多国家改变长期以来针对基因工程的政策，因此法律监管整体上处于不断变化的状况(英)外部链接。法律法规影响到对安全检查的要求，及基因组编辑产品是否应另作标识等。

美国和加拿大均决定，如果基因修改可能通过传统方式实现，那么就无需对基因组编辑进行监管。这意味着基因组编辑作物不受转基因作物安全协议及标识要求的限制。英国在去年也采取了类似的立场。而巴西、阿根廷等一些国家则把基因组编辑当作传统作物来对待，除非作物中包含了外源DNA。

在日本，基因组编辑作物必须登记，但无需进行安全或环境实验。2020年12月，日本允许向消费者销售一种经基因组编辑的番茄(英)外部链接。

中国原本对转基因食品的进口与生产有严格的限制。但为改造种子工业和推动食品安全，中国政府最近宣布了法规修改，为更多转基因作物的审批铺平道路。2022年1月，中国还出台新规，将允许基因组编辑作物省去转基因作物所需的漫长的田间试验。该国政府还大量投资于这项技术，不过尚无基因组编辑作物进入市场。

俄罗斯也在对基因组编辑技术进行大量投资，并暗示未插入外源DNA的基因组编辑作物，可能不必受禁止种植转基因作物的2016年法律的制约。2019年俄政府还启动了一个17亿美元计划，欲用十年时间开发出30种基因编辑作物与动物品种。

自2001年起，欧盟把基因组编辑生物纳入《转基因生物指令》监管框架，瑞士紧随欧盟步调。欧洲法院(European Court of Justice)2018年的裁决也支持这种做法，裁决称基因组编辑没有安全使用的历史。不过2021年4月，欧盟在一项研究中对基因组编辑采取了更为肯定的立场，该研究建议修订法律以反映科技的进步，尤其是新基因组技术的进步。

去年12月瑞士议会联邦院进行投票，赞成基因组编辑作物不再纳入转基因生物禁令。然而，一些政治家呼吁在做出最终决定前应掌握更多的安全证据。

5、市场上有没有基因组编辑食品？

截至目前，市场上只有很少几种基因组编辑产品：一种具有更健康脂肪酸结构的大豆是美国的首个商业化产品(利用TALENs技术开发)，而一种强化了γ-氨基丁酸的番茄(利用CRISPR技术开发)则于2021年9月在日本上市。

科研人员还在研发许多其他蔬菜与水果品种，包括一种抗褐变的白蘑菇、多种无籽番茄、抗除草剂的油菜籽、几种富含淀粉的土豆、抗真菌和病毒疾病的可可豆，以及保质期更长更甜的草莓等。

(译自英语：于雷)