「剪」出多肉羊、高產稻 基因編輯如何影響你我生活?

2021-01-10 中國新聞網

中新網北京1月9日電 題：基因編輯羊、魚層出不窮，這項「科技利器」如何影響你我生活？

作者 郭超凱

近日，江蘇省農科院獲得世界首例肌抑素(MSTN)基因編輯湖羊的消息引發廣泛關注。基因編輯技術被視為生物育種的前沿技術，有望幫助解決關鍵領域「卡脖子」問題。這項「科技利器」是什麼，有何用處，未來發展空間在哪，又該如何監管？記者採訪相關專家，一探究竟。

基因編輯有何好處？

近年來，基因編輯技術的相關研究在全球範圍內方興未艾。目前國際上不少基因編輯產品已經上市，基因編輯豬「GalSafe豬」去年12月獲得美國食品與藥物管理局(FDA)的批准，既可食用也可用來生產醫療產品，日本也批准了基因編輯西紅柿上市。

國內方面，江蘇農科院畜牧研究所近日對外公布的世界首例MSTN基因編輯湖羊，正是研究人員利用新一代精準基因編輯工具CRISPR-Cas9技術獲得。該湖羊迄今已出生5隻，其中2隻生長速度明顯加快，兩月齡體重比普通湖羊大25%左右。

無獨有偶，2020年中國水產科學院珠江水產研究所等單位採用基因編輯技術敲除了黃顙魚的肌抑素(MSTN)，成功培育出生長快速、肉質量高和規格大的新品系黃顙魚。

中國科學院上海植物逆境生物學研究中心主任、美國科學院院士朱健康在接受中新網記者採訪時表示，由於政策原因，上述基因編輯湖羊、黃顙魚還不能上市，國內民眾目前還買不到，現階段中國基因編輯技術大多停留在科學研究層面。

事實上，應用基因編輯技術不僅能使動物個頭更大、肉質更佳，同時還能讓農作物產量性狀提高、品質改良。中國在基因編輯農產品的研發方面進展迅速，朱健康團隊已研發出了基因編輯的高產、抗除草劑水稻、香味玉米、油酸含量提高的油菜、超高維C的生菜和西紅柿等。

朱健康介紹道，他的團隊和山東省濟南市合作的基因編輯產業化平臺獲得了一系列基因編輯新品種，這些新農品普遍品質得到改良。這其中新水稻品種畝產提高15%以上，大豆油酸含量達到80%以上。

基因編輯是轉基因嗎？

基因編輯技術由來已久，2013年埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和詹妮弗·杜德納(Jennifer A.Doudna)兩位科學家開發出新一代精準基因編輯工具CRISPR-Cas9，讓基因編輯更為精準高效，使相關研究「更上一層樓」。這項技術也讓兩人榮獲2020年諾貝爾化學獎。

對此，朱健康盛讚道，「基因編輯追求的是精準編輯，想編什麼基因就編什麼基因」，CRISPR-Cas9技術比傳統的鋅指核酸酶技術更好用，是一個革命性的改變。

他以CRISPR-Cas9技術為例解釋道，99.9%的基因編輯都是「做減法」，CRISPR像一把「基因剪刀」，而Cas9及其他的Cas酶是能夠剪切DNA的內切酶。當基因被『剪斷』後，細胞會修復斷口並產生變異，讓基因失活，從而不起作用。

不少人將基因編輯和轉基因混為一談。事實上，基因編輯與轉基因、全基因組選擇、雜交育種等技術，均為生物育種的重要技術。現階段，基因編輯技術在動植物領域應用已非常廣泛，那它和轉基因技術有何異同？

朱健康告訴記者，兩者的不同之處在於，轉基因是將人工分離或修飾過的基因導入到生物體基因組中，含外源基因。而基因編輯雖然需要轉入基因的操作，但是基因編輯的產品最後是不含外源基因的，在編輯完成後可以把外源的工具分離出去。它等同於傳統的誘變產品，不含外源基因，正因如此，很多國家並沒有把基因編輯納入轉基因管理。

此前，中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員李家洋也曾對基因編輯與轉基因技術的區別做過界定。他指出，轉基因技術就像在修改文章時插入一大段內容；而基因編輯技術則是修改個別詞語即可，這種修改對文章總體結構無過大影響，但文章關鍵部分的意義卻大不相同。

基因編輯或可用於「彎道超車」

近年來，生物育種技術愈發受到各界重視。黨的十九屆五中全會提出把生物育種列為強化國家戰略力量重點發展的八大前沿領域之一。中國農業農村部科技教育司二級巡視員張文指出，當前以全基因組選擇育種、轉基因技術、基因編輯等為代表的生物育種技術已成為國際育種的前沿和核心。

「小麥、水稻和玉米等生物育種需要培養抗蟲抗藥、更高產、品質更好的品種，而基因編輯技術是目前生物育種最先進、最高超的技術。」朱健康表示，中國眾多高端蔬菜種子是由國外提供，用傳統育種方式需要很多年才能趕上，但如果利用好基因編輯技術則可以實現「彎道超車」。

值得注意的是，儘管基因編輯技術在生物育種等領域有突出表現，但不同國家對待基因編輯的態度各不相同。美國、日本、阿根廷等國對基因編輯做了相關規定，如果產品基因組中不含新基因，則不屬於轉基因生物的監管範疇。但歐盟法院裁決認為基因編輯產品應按轉基因產品監管。

如何才能保障基因編輯產品的生物安全性？朱健康表示，無論是生物安全、環境安全，還是食品安全，都是要求保證產品在原理上跟傳統產品一致，而基因編輯技術對原生物改變較少，多一個鹼基、少一個鹼基的基因改變跟傳統自然產生的改變是一樣的，不產生額外的風險。

當前，不少人把基因編輯育種等同於常規育種，也有人認為應該把基因編輯育種按轉基因育種來管理。未來基因編輯技術該如何監管？朱健康建議，應儘快出臺明確、科學、可操作的基因編輯相關法規與政策措施，把無外源基因的基因編輯作物按常規育種作物對待，不按轉基因監管。這樣中國才能把基因編輯的研發優勢，儘快轉化為產品優勢、產業優勢，為保障國家糧食安全、生態安全提供有力支撐。(完)

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