導 語
今年5月,基因編輯小麥MLO-KNRNP獲批農業基因編輯生物安全證書(生產應用),引起了很大關注。雖然其支持者聲稱基因編輯技術可以不轉入外源基因,比傳統轉基因技術要安全,然而就算是最新的基因編輯技術,也依然存在脫靶效應等風險。
生物的基因進化到現在是長期適應自然環境的結果,而基因編輯技術可以給生物帶來通過自然選擇和常規人工育種短期內難以產生的性狀改變。基因編輯引發的突變可能導致難以預見的生態環境風險和食品安全風險,并且隨著特定有害性狀在后代中累積,風險將持續擴大。從國外經驗來看,研發推廣基因改造作物的公司主要為了用專利權來掌控種子等農資,從而獲取最大利益,這不僅會進一步增加農民的種地成本,而且會給農業的可持續發展帶來風險。
作者&責編|Mr. Cogito、侯雷
后臺編輯|童話
圖片來源:© Juan Mendez/Reporterre
2024年5月8日,農業農村部發布《2024年農業基因編輯生物安全證書(生產應用)批準清單》,中科院遺發所聯合蘇州齊禾生科生物科技有限公司申報的基因編輯抗(白粉)病小麥MLO-KNRNP和山東舜豐生物科技有限公司申報的基因編輯(矮桿)玉米,獲批農業基因編輯生物安全證書(生產應用)。這是我國主糧作物首次獲得此類證書,此次事件對我國農業領域的影響將是深遠的。
2022年1月,農業農村部出臺了《農業?基因編輯植物安全評價指南(試?)》(以下簡稱《指南》),進一步規范了農業基因編輯植物的安全評價管理,促進我國生物育種技術和產業發展。“在這個政策的鼓舞和鞭策下,相信我國會有更多的基因組編輯材料很快進入到田間和市場。”基因編輯小麥MLO-KNRNP研發者之一高彩霞表示,下一步將深入開展小麥白粉病新種質資源的開發和推廣應用。
值得注意的是,高彩霞不僅是中科院遺發所的研究員,而且是第五、第六屆農業轉基因生物安全委員會委員,還是齊禾生科的創始人與最大股東。這很難不讓人懷疑一些基因改造作物研發者、裁判與獲利者是一體的,如此又能如何保障基改作物研發推廣過程中的安全性、客觀性與公正性?
根據我國《農業轉基因生物安全管理條例》,取得農業轉基因生物安全證書一般要經過實驗研究、中間實驗、環境釋放、生產性試驗和申請安全證書五個階段;而從《指南》對于農業基因編輯生物安全證書的規定來看,若中間試驗階段獲得的數據資料表明目標性狀不會增加環境安全風險則不需要進行環境釋放或生產性試驗階段。目前在農業農村部網站上無法查到相關信息,尚不清楚此次批準的基因編輯小麥和玉米是否提交了食用安全和環境安全數據資料,無法得知研發者、審批及監管部門是如何確認它們的安全性的。茲認為事關民眾糧食安全和環境安全的大事,應當向民眾公布相關信息。
因為基因編輯植物被其支持者認為風險較低,所以與轉基因植物進行區分監管,導致基因編輯作物獲得生物安全證書的速度要遠遠快于轉基因作物。通常后者至少需要八年,而前者僅需兩年甚至更短時間。
例如2023年4月,舜豐基因編輯高油酸大豆獲得全國第一張基因編輯生物安全證書(生產應用),從遞交申報到通過審批僅用了一年。此外,2023年年底,舜豐的一種基因編輯長童期大豆和齊禾生科的一種基因編輯高油酸大豆也獲批了農業基因編輯生物安全證書(生產應用),前者可以延遲開花期和成熟期以便于將大豆從高緯度向低緯度地區推廣種植。至于高油酸大豆,就像轉基因的黃金大米一樣沒有必要,一是因為油酸可以從多種食物中攝入,另外過多攝入對一些群體也有負面效應。
基因編輯作物除了在安全評價、品種審定的內容和轉基因作物存在差異外,目前整體監管流程和轉基因作物一樣遵循《農業轉基因?物安全管理條例》和《農業轉基因?物安全評價管理辦法》,所以獲得生物安全證書并不代表可以進入商業化種植階段。
根據《農業轉基因生物安全管理條例》(第二次修訂)第三章規定:生產單位和個人申請轉基因植物種子、種畜禽、水產苗種生產許可證,除應當符合有關法律、行政法規規定的條件外,還應當取得農業轉基因生物安全證書并通過品種審定……例如2009年獲得轉基因生物安全證書的兩種轉基因水稻和一種轉基因玉米,因為沒有通過品種審定,最終沒有批準上市。但從2021年開始,轉基因作物產業化有加快趨勢。2023年12月7日,農業農村部發布公告,37個轉基因玉米品種和14個轉基因大豆品種獲審定通過。2024年3月19日,第二批27個轉基因玉米、3個轉基因大豆品種通過初審。
需要注意的是,已經通過審批的大部分品種都是抗草甘膦等除草劑的——這意味著相關農產品中會有無法清除的除草劑成分。各大提早布局的農業公司摩拳擦掌,準備在生物育種產業化進程中大賺特賺。
圖片來源:radiofrance.fr
由于基因編輯作物研發與產業化不同于傳統轉基因作物,而且目前主流的基因編輯工具CRISPR-cas相對簡單且成本低廉,最關鍵的是政策環境對其比較利好,所以各大農業院校、公司等在其上面紛紛加注,各種基因編輯作物已在研發中甚至培育出來了,都在期待能早日取得合法身份。需要注意的是,當下基改作物的性狀并非必要或其他農業技術無法代替的。比如像白粉病這種病害,有許多其他方法可以防治,包括生態農業的方式。
雖然支持者聲稱基因編輯技術比傳統轉基因技術要安全,但目前對基因編輯生物的安全性也存在著諸多爭議。
研究顯示,目前各種投入應用的基因編輯技術基本都存在脫靶效應,即基因剪刀不能做到完全精準,而會切中非目標基因,導致意外改變或刪除基因,改變DNA結構,繼而改變生物性狀[1] [2] [3] 。還有研究表明,即使基因剪刀完美命中目標基因,被切斷的染色體仍有可能錯誤地自我修復,比如染色體末端錯誤重排、合并或丟失,繼而意外改變生物的遺傳性狀,即使是最新的基因編輯技術也很難避免這些問題[4]。因此,基因編輯會改變生物的新陳代謝和蛋白質狀況等生物化學機制,很可能產生毒素和過敏原,威脅食品安全[5]。
此外,生物基因的多樣性保障其能適應愈來越多的極端氣候,而一旦放開推廣基因改造作物,將會促使生物基因向單一化發展,給生態環境與農業可持續發展帶來重大風險。
由于基因改造關系到我們全人類和地球的未來,基于預防原則,我們呼吁在不能確保基改作物安全性之前,不要急于將其推廣應用,而應先用長期客觀、公正、透明的方法,對其徹底研究清楚后再做決定。
更多學界對基因編輯風險的研究,還可以參考GM-Watch的文獻梳理和聯合國糧農組織等機構的研究報告[6][7][8][9]。
參考資料:
[1] Höijer, I., Emmanouilidou, A., Östlund, R. et al. (2022). CRISPR-Cas9 induces large structural variants at on-target and off-target sites in vivo that segregate across generations. Nat Commun 13, 627.
[2] Yang Q., Tae-Sung P., Bumkyu L., Myung-Ho L (2022) .Unusual Removal of T-DNA in T1 Progenies of Rice after Agrobacterium-mediated CRISPR/Cas9 Editing. Research Square.
[3] Cullot, G., Boutin, J., Toutain, J. et al.(2019). CRISPR-Cas9 genome editing induces megabase-scale chromosomal truncations. Nat Commun 10, 1136.
[4] Samach A et al. (2023). A CRISPR-induced DNA break can trigger crossover, chromosomal loss and chromothripsis-like rearrangements. BioRxiv, 24 May.
[5] Kawall, K., Cotter, J. & Then, C. (2020). Broadening the GMO risk assessment in the EU for genome editing technologies in agriculture. Environ Sci Eur 32, 106.
[6] https://www.gmwatch.org/en/news/archive/2019/19223
[7] FAO. 2022. Gene editing and agrifood systems. Rome.
https://doi.org/10.4060/cc3579en
[8] 獨立科學新聞,2019-10-15,基因編輯風險不可控
http://rmswzq.com/article/8301.html
[9] GRAIN,2022-07-13,轉基因在亞洲:布局、現狀及人民的抗爭
https://mp.weixin.qq.com/s/9d1NloAchqC6iqProjEFFw
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