轉基因作物「新恐慌」？一些公司使用的基因編輯手段正在避開政府管制

想要超市裡的西紅柿更好吃？如果科學家們將決定口感的基因還原出來，這種美味在西紅柿身上就能代代相傳。想要穀粒數量是現有玉米兩倍的玉米？如果大自然允許，科學家們堅信，基因編輯必定能夠創造出這樣的產物。

對於科學家們而言，基因編輯的潛力接近於無窮，為人類製造出快速創造抗旱、抗病或口感更好的作物可能只是一個時間問題。然而現實是，這個時間問題正在變得越來越複雜。

以往，人們對轉基因作物的爭論主要集中於，轉基因是把外源基因轉入已有生物，基於這種操作的食品也被許多人要求打上明顯的「轉基因食品」的標識，但是有一種情況「鑽了空子」。

一家名為 Calyxt 的創業公司正在生產一種新型大豆。在公司的溫室中，每周都要有成千上萬株植物的基因被編輯。而他們使用的技術最特別的一點就在於，科學家們能夠藉此設計出不含外來 DNA 的植物。

圖丨經過改造的作物在 Calyxt 溫室的人造光源下生長

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這項添加或刪除基因片段的技術與傳統的雜交方法所能達到的目的相似，不過更加快速。本質上，如果你喜歡某種大豆的特性，並且確切知道決定這種特性的基因，基因編輯能夠直接利用分子學方法一步到位，讓這種基因移到另一個大豆植株上。

「鑽空子」的地方在於，美國農業部判定這種新作物並非「管製作物」。這是由於法律上的一個漏洞：政府的規定僅適用於由植物病原體如細菌或其 DNA 構建的轉基因作物。這意味著 Calyxt 不需要經過許可、檢查、安全測試等等一系列程序便可以使他們研發出的大豆商業化。

根據其它轉基因作物的商業化過程計算，這大約為該公司縮短了至少 13 年時間及1 .3億美元的花銷。

對於轉基因作物的反對者們來說，這種新的、不受法規管制的作物是一個警示。多年來，他們都在爭論稱由於安全性不確定，轉基因作物應該被禁止。如果它們會引起過敏或使蝴蝶中毒呢？現在爭論的戰場正在轉移，因為如 Calyxt 這樣的公司正在創造不包含其它物種 DNA 的新作物。他們能夠辯稱這種基因編輯僅僅是「加速雜交育種的技術」。

對於批評者們來說，任何嘗試將修飾作物定義為自然產物的行為都是一種危險的「謊言」。「如果他們並不需要完成管制流程，農業界的基因修飾的遊戲將重新開始，」專註於環境問題的非營利組織 ETC Group 主任 Jim Thomas 說。「他們正在構造轉基因作物的定義，從而使基因編輯被排除在外。這便是遊戲的獎品。」

圖丨明尼蘇達大學的遺傳學家 Dan Voytas 利用基因工程技術發明了新作物。

目前，對政府和食品組織的遊說已經在全球範圍開展。紐西蘭最終判定該新作物為轉基因作物，美國農業部的有機產品委員會也做出同樣裁決。荷蘭和瑞典則認為它們不屬於轉基因作物。中國和歐盟仍未表態。數十億的全球糧食出口最終可能懸而未決。

反對者們稱他們已經做好為規則、條例和標識而戰的準備。「我們的立場從未改變。這只是基因工程的一種形式，所以同樣的問題可能仍無法避免——它們必須進行安全評價，」消費者聯合會的在職科學家 Michael Hansen 說道，這是一個附屬於《消費者報告》雜誌的遊說團體。「我認為這件事近期內無法解決。」

然而也有人認為這種情況確實不需要進行管制。農場主 Jason McHenry 就已經接受了這個觀點，「對我而言，轉基因是向植物里加入外來生物的 DNA。我理解這種作物並沒有外源 DNA，」McHenry 說，「就像我們發現了一個讓人們生活更輕鬆的開關。如果能讓生活輕鬆，那對我而言就很合理。」

圖丨McHenry 位於南達科他州的農場，這裡種滿了轉基因大豆

撥動開關

醫藥公司將基因編輯技術看作萬能的「分子剪刀」，能夠為遺傳性疾病，如肌肉營養不良症，治療提供激進的方法。大家並不知道的是，這項技術與大範圍應用於農業及我們的食物中的技術非常接近。

Calyxt 則稱，到 2018 年末，他們將開始榨油並售賣，將很可能成為第一家將基因編輯穀物推入市場的公司。目前，至少還有另一家公司同樣走得很快：DuPont 公司正在將基因編輯技術應用於澱粉含量更高的玉米，他們的產品也很接近商業化。

可以確定的是，兩家公司都不指望這兩種新產品「佔領」那些被抗除草劑轉基因作物「接管」的農田。相反，兩者生產的都是目標簡單的小範圍產品：DuPont 的「糯」玉米最終將用在膠棒和沙拉醬乳化劑中，Calyxt 的豆油將用於炸甜甜圈和薯片。

Calyxt 公司應用的基因編輯技術名為 TALEN，來自明尼蘇達大學的遺傳學家 Voytas 參與了研發並申請了專利。上世紀 90 年代末，他曾作為一小部分生物學家中的一員參與首次不添加外源基因的轉基因植物構建。他們通過使用核酸酶的方法，精確切割 DNA 鏈。為創造出 Calyxt 的大豆，Voytas 利用這種技術破壞了兩個基因。

如今，一種全新的基因編輯技術 CRISPR，因其易操作性和較低的成本，佔據了媒體頭條。然而，由於 TALEN 比 CRISPR 早兩年發明，這項技術在商品作物中的應用要更領先。並且，其它幾家植物生物技術公司被 CRISPR 的專利之爭拖緩了進度，至今誰能夠將這項技術用於商業仍無法明確。

圖丨位於南達科他州克拉克的穀倉

同時，Calyxt 說，他們已使用 TALEN 技術設計出了 19 種植物，並且希望基因編輯技術能夠幫助他們成為首個將基因工程作物成功推向市場的小型公司。

據稱，美國農業部已經於今年 9 月確認，其中 6 種作物不會受到條例管制，裡面包括一種經修飾後含更低木質素、更利於牛和馬消化的苜蓿。這家今年 7 創立的公司迄今只花費了 4700 萬美元。

目前為止，每種獲得市場成功的轉基因作物都將增長產量作為目標之一，公司在市場推廣方面也會聲明，由轉基因生產的食物「更健康」。

一旦類似 Calyxt 這樣的基因編輯作物擺脫轉基因作物的「污名」，現狀又會發生很大改變。據 Calyxt 的觀點，人們將會拓展更多具有價值的基因工程用途。除他們的大豆油外，Calyxt 宣稱它將改良小麥，使產出的麵粉纖維素含量增至目前的三倍。未來的麵包公司將可能有機會宣稱漢堡包也能預防癌症。

但這項技術依然存在重大阻礙。醫藥公司通過對基因治療的研究發現，直接設計並製造 DNA 鏈要比從人類細胞中獲得更加容易。這一現象在許多植物上也一致，另外，基因編輯原料的運輸在植物中也更難。

理解哪些基因需要編輯則是另一個障礙。科學家們對油的合成、為何水果變成棕色等問題非常了解，但同時滿足植物性狀有價值、基因的遺傳因果性清晰明了、基因易於改變的植物卻非常少。

「現在它就是一個性狀福袋，」丹弗斯中心的植物科學家 Rebecca Bart 說。「我們在能夠通過基因操控它們之前，仍需要投入更多資金去了解它們。這才是應有的順序。」

此外，對於那些性狀已經研究清楚的植物，基因編輯並非改造植物的唯一方式，而僅僅是比較新而已。舉例來說，Calyxt 的大豆油將面臨市場上已存在的相似的大豆油的競爭，其中包括一種名叫「Vistive Gold」、由孟山都銷售的產品，它是通過老式轉基因技術發明的。

Voytas 承認他的大豆不是完全創新的，但它們將會成為對 Calyxt 快速上市的商業模式的有效測試，同時將向投資者們證明公司有盈利能力。

「Calyxt 是第一家植物基因編輯公司，並且需要展示出我們有產品商業化的能力」，他說。「我們的優勢是短期內就能獲得收入。」

但是，一些企業家認為，基因編輯只有在能夠改變食物產量時才會產生巨大影響。「在房地產界有一個金律，『位置，位置，位置。』而在農業中，就是『產量，產量，產量，』」位於馬塞諸塞州劍橋的植物編輯公司 Yield10 的 CEO Oliver Peoples 說。

圖丨油菜從一個經基因編輯的單個細胞中「再生」。

所以，Calyxt 同樣也在研究如何能使糧食產量增加的方法，如抗白粉病小麥。值得一提的是，至今沒有任何轉基因小麥實現商業化，部分原因是小麥和很多其它植物一樣，有著壁櫥一樣的基因組，裡面積累多餘 DNA 並永遠不剔除。實際上，小麥是六倍體——每條染色體在細胞中有 6 個幾乎相同的副本。這使得小麥的基因工程過程及其複雜，然而 Voytas 說應用基因編輯這會非常簡單。在一個反應中，TALEN 工具能夠同時找到並切除 6 條染色體上的某個他們想移除的基因。

是轉基因的嗎？

在賓州車站外，一個 10 層樓高的 Ketel One（一個伏特加酒品牌）廣告宣稱，「100% 非轉基因穀物製造。」在任何一個超市裡，類似的聲明也隨處可見，甚至連不包含任何植物成分的鹽。大約 40% 的美國成年人認為由轉基因作物生產的食物更加不健康。

這種理念是科學家、農業遊說集團和激起對轉基因作物質疑的非盈利組織（如綠色和平組織）等各方論戰的結果。

第一代轉基因作物在全球面臨著截然不同的決議。在美國、巴西、阿根廷和印度，轉基因作物遍布數百萬英畝的農田；而其它國家，包括法國、德國、中國和俄羅斯在內，則禁止轉基因作物的種植。

目前的問題是，基因編輯作物能夠避開轉基因作物的標籤。大致來說，許多公司聲稱這些植物不應該被管制，由於它們能夠通過傳統雜交培育。但是，在許多情況下，人們都無法將基因編輯作物和自然植物區分開來。

圖丨編輯一個基因能夠使小麥抗白粉病

轉基因批評者們現在非常害怕的一件事是，基因編輯植物逃脫管制後，轉基因作物將迎來又一波浪潮。這種情況目前已經在美國發生了。

基因編輯植物能夠被美國農業局豁免的原因是，他們仍在應用 30 年前過時的轉基因作物定義，即經過植物細菌處理修飾過的植物。美國農業局在 2017 年 1 月承認，即使經過徹底遺傳改變的植物，經由它們的產生方式判斷，「也可能完全避開管制」。

自此以後，又有 4 種基因編輯植物誕生，包括美國農業局自己研發的抗鹽和抗旱大豆、Calyxt 的苜蓿、一種 Yield10 創造的亞麻薺草，以及一種花期延遲的小米。「他們在嘗試用方形補丁修補舊法律漏洞的圓孔，」公共利益科學中心的生物技術員 Gregory Jaffe 說。

其中缺失的是，沒有足夠仔細審查這些植物是否會傷害昆蟲、將它們的基因傳播並增強野生近親的性狀，或是創造出來一種抗草甘膦的超級雜草。許多公司象徵性的向美國食品藥品監督管理局詢問它們的植物是否安全食用。然而這一過程並不是強制性的。

食品安全中心的高級政策分析師 Jaydee Hason 認為，一些公司在簡單、甚至邊界模糊的產品上起步這一點非常狡猾。「公眾根本沒有機會說『稍等一下』，」他說，「隨著我們向著更複雜的基因編輯邁進，會導致更多問題產生。我們將看到與之前一樣強烈的反對現象。」

「是否是轉基因食品」的問題正在成為全球問題。食品監管部門將必須決定商品包裝是否需要標明含有基因編輯作物。一些有機食品協會已經聲明，這種作物不能帶有綠色標籤。同時，歐洲法院開始認真考慮歐洲發生的相關問題，如科學家們辯稱基因編輯只是簡單的更先進的雜交。反對者們則希望歐洲法院將這些植物分類至轉基因作物，這一決定將會嚴重打擊這種技術的傳播。

「如果反對者們獲勝我會難過，」Voytas 說到，「某種意義上，我認為精靈已經逃出了瓶子。」

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