基因編輯食品,能否端上我們的餐桌?

原標(biāo)題:基因編輯食品,能否端上我們的餐桌?

對(duì)匱乏恐懼的本能,一直深入我們的基因當(dāng)中。

站在2021年初,我們不由得感慨過(guò)去一年來(lái)新冠病毒肆虐所造成的全世界的支離破碎,同樣也慶幸我們很快將暴風(fēng)驟雨的中心變成這個(gè)世界上少數(shù)安全無(wú)憂之地。

但恐懼仍然保留下來(lái),除了年初家人心急火燎地?fù)尶谡?、消毒水(足夠家里用好幾年了),盡管有袁隆平教授出面保證,“不會(huì)出現(xiàn)糧食荒”,但今年我們家中的糧油米面的存量明顯高于之前,“寅糧卯吃”可能是很多家庭的真實(shí)寫照了。

但全世界并不都像我們?nèi)绱诵疫\(yùn)。新冠疫情大流行不僅同樣造成發(fā)達(dá)國(guó)家居民的搶購(gòu)、囤貨的熱潮,也在帶來(lái)上游農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的減產(chǎn)、毀耕,“牛奶入河”的景象又一次重演。與此相生的是,更多欠發(fā)達(dá)地區(qū)陷入經(jīng)濟(jì)衰退和失業(yè),一些人陷入了極端貧困的狀態(tài),同時(shí)一些國(guó)家還伴隨著蝗蟲災(zāi)害、氣候危機(jī),致使全球數(shù)億人口再次遭遇饑餓危機(jī)。

現(xiàn)在,全球的食品供應(yīng)鏈,既保證了全世界人口的主要糧食供應(yīng),同時(shí)也因?yàn)槿蛐砸咔槎┞镀浯嗳醯囊幻?。多種瓜果、肉類、奶制品等高營(yíng)養(yǎng)食品的短周期保存的特性,使得這些食品受到下游需求端的強(qiáng)烈影響,一旦需求萎縮,生產(chǎn)端除了就地銷毀,恐怕沒(méi)有更節(jié)省成本的辦法。

即便世界其他地區(qū)食品緊缺,這些高價(jià)值食品也很難分享到更需要的人們那里。全球的食品供給需要應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。基因編輯食品,也就是從源頭來(lái)改造食物的特性,或許是解決這一問(wèn)題的思路。

當(dāng)然,對(duì)于這種不明覺(jué)厲的基因技術(shù),我們?nèi)匀灰矔?huì)像擔(dān)心轉(zhuǎn)基因食品一樣,質(zhì)疑這種技術(shù)的安全性。關(guān)于基因編輯食品能否端上我們的餐桌,顯然才是一個(gè)大眾更關(guān)心的問(wèn)題。

什么是基因編輯食品?

基因編輯技術(shù),我們已經(jīng)介紹過(guò)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),目前主要是通過(guò)CRISPR-Cas9這一基因編輯工具,來(lái)對(duì)某種動(dòng)物和植物的某一段具有特定功能的基因的編碼序列進(jìn)行特異的編輯修改,包括敲除或增加,達(dá)到改變或修飾這一基因功能的目的,從而最終改變動(dòng)植物的生理形狀。

經(jīng)過(guò)基因組改造之后的動(dòng)物或植物,就被稱作基因編輯動(dòng)物和植物,那些專門針對(duì)人類食物的基因改造過(guò)的,就被稱作基因編輯食品(Genome edited foods)。

基因編輯食品和轉(zhuǎn)基因食品的一個(gè)根本區(qū)別就在于,前者只是通過(guò)基因編輯手段修飾該物種本身的基因,而不轉(zhuǎn)入其他物種的基因,而后者則會(huì)使用其他物種的特定形狀的基因轉(zhuǎn)入到想要發(fā)生特定形狀變異的物種上面。

比如,最近日本就通過(guò)了首個(gè)基因編輯食品的銷售申請(qǐng)。這是一種經(jīng)過(guò)基因編輯的番茄,由日本筑波大學(xué)和一家企業(yè)共同研發(fā),比傳統(tǒng)番茄含有更多的γ-氨基丁酸,而γ-氨基丁酸是一種天然存在的非蛋白質(zhì)氨基酸,是哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)傳遞物質(zhì),具有穩(wěn)定情緒等功效。也就是說(shuō),經(jīng)過(guò)對(duì)番茄的基因編輯,只是增加了原本具有的這種氨基酸的含量,并沒(méi)有增加任何新特性的基因。

同時(shí),美國(guó)FDA也批準(zhǔn)了一種基因編輯豬用于食品和醫(yī)療產(chǎn)品,其原理是經(jīng)過(guò)基因編輯后,使得豬體內(nèi)不產(chǎn)生α-gal糖,因?yàn)槿梭w內(nèi)不產(chǎn)生這種α-gal糖分子,豬體內(nèi)的α-gal糖分子會(huì)引發(fā)人體的過(guò)敏反應(yīng)。所以人們可以利用這種被稱作GalSafe豬的身體進(jìn)行器官移植的培養(yǎng)或者肝素的生產(chǎn)。

從這兩個(gè)案例中,我們看到,基因編輯食品的技術(shù)其實(shí)跟人類進(jìn)行動(dòng)植物馴化的性質(zhì)是類似的,都是想要獲得動(dòng)植物上面更適合我們?nèi)祟愊胍男誀罱o保留下來(lái)。只不過(guò)后者需要一代代的繁殖篩選,保留那些想要的性狀的后代,淘汰掉那些不想要的動(dòng)物性狀,最終我們培育出來(lái)越來(lái)越聽(tīng)話的狗,越來(lái)越純種的貓,還有高產(chǎn)的雜交水稻和那些又大又甜的水果。

而基因編輯技術(shù)就像讓人類直接開(kāi)掛一樣,只要找到反應(yīng)某種物種特性的基因片段,進(jìn)行直接的修改、刪除,就能立刻獲得相應(yīng)的基因突變,從而獲得以往很長(zhǎng)時(shí)間才能取得的性狀或者獲得根本無(wú)法通過(guò)遺傳培育出來(lái)的性狀。

因此,我們可以看到基因編輯技術(shù)在應(yīng)對(duì)全球食品安全上的巨大潛力。比如基因編輯可以改變香蕉樹(shù)的性狀,增加它對(duì)一種巴拿馬真菌的抵抗性,從而使得全球種植園免受摧毀。比如只要減少稻米中直鏈淀粉的含量,就可以增加米飯的軟糯感,我國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)就利用基因編輯技術(shù)將秈稻品種中的Waxy基因敲除,其稻米的直鏈淀粉含量即可降至糯稻的水平,就可以幫助改善米飯的口感。

整體上說(shuō),基因編輯技術(shù)可以將食品向著更高產(chǎn)、更耐腐敗、更營(yíng)養(yǎng)豐富和更多抗性等性狀進(jìn)行高效改良。那么,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,我們是否就可以通過(guò)基因編輯技術(shù),開(kāi)始大刀闊斧的實(shí)驗(yàn),獲得更多我們想要的食物品種呢?

而這就涉及到基因編輯食物的安全性問(wèn)題和合法應(yīng)用問(wèn)題了。

基因編輯食品安全嗎?

現(xiàn)在,全世界對(duì)于基因編輯動(dòng)植物或者說(shuō)基因編輯食品是否安全,存在著巨大爭(zhēng)論。

最根本的分歧在于,基因編輯食品是否存在威脅生態(tài)環(huán)境和人類生命健康的潛在風(fēng)險(xiǎn),目前是一種缺乏科學(xué)可證實(shí)或可證偽的情況,即當(dāng)前尚未發(fā)現(xiàn)基因編輯食品存在危害風(fēng)險(xiǎn),但不意味著在未來(lái)是否會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

基于不同的立場(chǎng),就會(huì)發(fā)展出兩種截然相反的對(duì)待基因編輯食品商業(yè)化的認(rèn)識(shí)和選擇。如果持“以科學(xué)未發(fā)現(xiàn)有害即安全”立場(chǎng),就會(huì)主張有監(jiān)管的基因編輯食品的商業(yè)化發(fā)展,甚至有政府和商業(yè)機(jī)構(gòu)主張基因編輯食品與非基因編輯食品在成分上沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別,不需要進(jìn)行特別標(biāo)識(shí)。如果是持“未經(jīng)證實(shí)的基因編輯食品對(duì)生命和生態(tài)具有反自然地、不可逆轉(zhuǎn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)”的立場(chǎng),就會(huì)主張禁止基因編輯食品的商業(yè)化,或者拒絕使用者會(huì)要求建立以消費(fèi)者知情權(quán)為核心的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)識(shí)監(jiān)管機(jī)制,就像轉(zhuǎn)基因一樣可以被消費(fèi)者明確識(shí)別出來(lái),可以自主選擇或者拒絕。

我們先來(lái)看支持“基因編輯食品安全”的理由。根據(jù)植物遺傳學(xué)家劉光耀院士的解釋,在生物自然進(jìn)化中,遺傳變異是一定會(huì)發(fā)生的。那么基因變異有三種來(lái)源:自然突變、人工(物理、化學(xué))誘變和生物誘變(基因編輯),這三種基因突變具有“實(shí)質(zhì)等同性”,但三種當(dāng)中,基于序列特異性核酸酶(CRISPR/Cas9是其中一種)的生物誘變的特異性是最高的,也就是具有最高的生物安全特性和可追溯性。

這段話什么意思呢?也就是如果我們追求某種生物的特性變異,基因編輯技術(shù)恰恰是最安全有效的。比如,想要限制小麥和水稻這些糧食作物的株高,使之抗倒伏和高產(chǎn),自然突變非常漫長(zhǎng),人工誘變非常不可靠,而研究者發(fā)現(xiàn)控制住高桿作物中的一種赤霉素之后,就能得到半矮稈品種,那么通過(guò)基因編輯技術(shù),直接將作物中的赤霉素合成基因敲除,就可以達(dá)到與自然突變相同的效果和安全性了。

如果來(lái)為基因編輯食品的安全確立標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)家們認(rèn)為,目前最根本的依據(jù)就是對(duì)于特定基因的編輯與其自然突變是否具有“實(shí)質(zhì)等同性”,也就是一種發(fā)生基因自然突變的作物,經(jīng)過(guò)人類長(zhǎng)期食用被認(rèn)作是安全的,那么通過(guò)基因編輯技術(shù)來(lái)達(dá)到與自然突變相同效果的性狀改變也可以被認(rèn)為是安全的。換句話說(shuō),無(wú)論是轉(zhuǎn)基因技術(shù),還是基因編輯技術(shù),只是對(duì)基因進(jìn)行操作的工具,轉(zhuǎn)基因食品或基因編輯食品是否安全,主要還是要看每一次所具體操作的對(duì)象基因。簡(jiǎn)單說(shuō),就是具體情況具體分析,不能一桿子打死整個(gè)基因編輯食品的發(fā)展。

因此,主流科學(xué)觀點(diǎn)是,作為一種新型的育種手段,通過(guò)基因編輯獲得的性狀改變的動(dòng)植物新品種在本質(zhì)上等同于自然界中的自發(fā)基因突變的動(dòng)植物品種,經(jīng)過(guò)法定政府機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的商業(yè)化動(dòng)植物品種作為食品或者糧食就是安全的。

相比之下,支持“基因編輯食品存在未知風(fēng)險(xiǎn)”的一派,更多是從基因編輯技術(shù)可能帶有的不足和潛在風(fēng)險(xiǎn)來(lái)進(jìn)行推論。

比如,首先他們質(zhì)疑基因技術(shù)并不向科學(xué)家說(shuō)的那么精準(zhǔn),它仍然可能出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)或控制的后果,比如這些基因編輯過(guò)的動(dòng)植物在經(jīng)歷多少代的繁衍之后出現(xiàn)不可逆的致病性狀。當(dāng)然正如前面所說(shuō),這些都是無(wú)法證實(shí)的。第二種質(zhì)疑是,基因編輯食品的安全性也僅僅是技術(shù)上的安全性,但是不能阻止它在具體應(yīng)用上不偏離初衷,也許這一技術(shù)可以用來(lái)設(shè)計(jì)生物武器,比如用于攻擊特定人類DNA的病毒;或者用來(lái)根除某一種物種,比如有科學(xué)家嘗試使用CRISPR基因編輯技術(shù)讓蚊子產(chǎn)下絕育后代,以消滅蚊子種群。

總的來(lái)說(shuō),支持“基因編輯食品具有風(fēng)險(xiǎn)”的一派認(rèn)為,基因編輯食品具有不可控性、不可接受性和不可逆性三大問(wèn)題,對(duì)基因編輯食品的商業(yè)化是具有反自然性的,即一旦基因編輯食品進(jìn)入到商業(yè)化推廣階段,其可能造成的后果就是不可估計(jì)也無(wú)法挽回的。

而實(shí)際上,基因編輯食品現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到商業(yè)化推廣階段,一些食品已經(jīng)進(jìn)入到超市的貨架并上到了人們的餐桌上。那么,對(duì)待基因編輯食品的商業(yè)化,我們?cè)撊绾蝸?lái)看待呢?

搬上餐桌前,我們還有很多問(wèn)題要解決?

對(duì)于基因編輯食品的商業(yè)化,不同國(guó)家和地區(qū)也有著相當(dāng)明顯的分歧。

現(xiàn)在,美國(guó)、加拿大、澳大利亞、日本、阿根廷、巴西、智利、以色列、瑞典和法國(guó)等多個(gè)國(guó)家已將基因編輯作物(沒(méi)有導(dǎo)入外源基因)視為非轉(zhuǎn)基因生物,在管理政策上可以開(kāi)放應(yīng)用,但對(duì)于導(dǎo)入外源基因的基因編輯生物的管理政策還是視同于轉(zhuǎn)基因生物。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部去年表態(tài),不會(huì)對(duì)使用一些新技術(shù)育種的農(nóng)作物進(jìn)行監(jiān)管,包括基因編輯技術(shù),而且FDA認(rèn)為沒(méi)有導(dǎo)入外源基因的基因編輯食品與自然培育的食品在成分上一致,不必專門標(biāo)識(shí)區(qū)分。

去年,美國(guó)一家小型初創(chuàng)公司Calyxt使用了一種名為Talen的基因編輯技術(shù)對(duì)大豆進(jìn)行基因編輯,與普通豆油相比,這款CalynoTM高油酸大豆油含有高達(dá)80%的油酸,20%的飽和脂肪酸,且不含反式脂肪酸,并且去年已經(jīng)在美國(guó)上市銷售。

日本也對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的管理和基因編輯食品的管理區(qū)別對(duì)待,對(duì)前者相對(duì)嚴(yán)格保守,而對(duì)后者更加開(kāi)放。而日本的消費(fèi)者聯(lián)盟等團(tuán)體則在極力呼吁對(duì)所有基因編輯作物的培育、安全性評(píng)估和專門標(biāo)識(shí)進(jìn)行監(jiān)管和規(guī)范。

而歐盟和新西蘭則將基因編輯作物看作是轉(zhuǎn)基因生物,在管理政策上實(shí)行監(jiān)管,基因編輯食品必須接受安全檢查和專門的標(biāo)識(shí)。但是實(shí)力雄厚的生物基因公司和農(nóng)業(yè)巨頭正在試圖游說(shuō)歐盟改變這項(xiàng)監(jiān)管法案,以便基因編輯食品能夠逃避嚴(yán)格的安全檢查和專門標(biāo)識(shí),或僅受到“輕微”監(jiān)管。

中國(guó)目前還沒(méi)有專門出臺(tái)針對(duì)基因編輯生物的管理政策,原則上基因編輯生物只能按照轉(zhuǎn)基因生物安全管理辦法的要求接受審查。

目前來(lái)看,國(guó)內(nèi)的科學(xué)界對(duì)于基因編輯食品持樂(lè)觀態(tài)度,認(rèn)為從技術(shù)原理到安全管理都可以保證基因編輯食品安全。他們更希望我國(guó)也能盡快推動(dòng)關(guān)于基因編輯生物或食品相關(guān)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)和管理政策的制定。

不過(guò)從消費(fèi)者的視角來(lái)看,基因編輯食物的接受度可能并不樂(lè)觀。在美國(guó),仍然有49%的美國(guó)成年人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品比非轉(zhuǎn)基因食品對(duì)健康更加有害,同樣在中國(guó)廣大民眾對(duì)于“轉(zhuǎn)基因食品”可謂聞之色變,眾多商家都將“非轉(zhuǎn)基因”作為賣點(diǎn)張貼在食品包裝上。

當(dāng)然,科學(xué)界對(duì)于將實(shí)驗(yàn)成果轉(zhuǎn)化為改善人類健康和生活質(zhì)量的產(chǎn)品有著巨大的熱情,而相關(guān)生物育種機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)巨頭公司更有著將基因編輯食品進(jìn)行商業(yè)化推廣的動(dòng)力,但是這件事仍然不能操之過(guò)急。

無(wú)論是出于對(duì)科技造福于人類的倫理原則的尊重,還是對(duì)于消費(fèi)者知情權(quán)選擇權(quán)的尊重,對(duì)于基因編輯食品的嚴(yán)格審批和專門標(biāo)識(shí)都應(yīng)該是一件必須為之的事情。這也是我國(guó)今后嘗試推出基因編輯食品的基本原則。

基因編輯,作為人類掌握著改變自然生態(tài)進(jìn)程的顛覆性技術(shù),既可能造福人類,使人們免于饑餓、營(yíng)養(yǎng)不良等威脅,也有可能擾亂生態(tài)平衡、威脅人類健康和生存,其中利弊事關(guān)重大,如何權(quán)衡和抉擇,真正考驗(yàn)著人類對(duì)眼前利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的認(rèn)識(shí)。

極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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2021-01-16
基因編輯食品,能否端上我們的餐桌?
從這兩個(gè)案例中,我們看到,基因編輯食品的技術(shù)其實(shí)跟人類進(jìn)行動(dòng)植物馴化的性質(zhì)是類似的,都是想要獲得動(dòng)植物上面更適合我們?nèi)祟愊胍男誀罱o保留下來(lái)。

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