美國放行基因編輯蘑菇和玉米 不含任何外源DNA
在不到一週的時間裏，美國農業部相繼豁免了一種基因編輯蘑菇和一種基因編輯玉米的監管。
它們都採用了一種名為CRISPR/Cas9的基因編輯技術，這一消息讓許多正在使用這一技術的人感到歡欣鼓舞。
美國農業部在4月13日給賓夕法尼亞州立大學教授楊亦農發信稱，他所培育的CRISPR基因編輯白蘑菇不會受到該機構的監管，從而使這種蘑菇成為第一個脱離管控的CRISPR生物；五天後，農化巨頭杜邦先鋒公司雄心勃勃地宣佈，其第一個CRISPR玉米的上市計劃，最早於2021年讓農民種上這種雜交玉米——它也剛剛獲得美國農業部的放行。
一直以來，轉基因農作物受到較為嚴格的監管。但隨着以CRISPR為代表的基因編輯技術的發展，這套監管程序顯得有些繁瑣。現在，美國的監管部門率先敞開口子，勢必加快基因編輯作物的上市速度，同時讓美國本土公司獲得先發優勢。
與轉基因的不同
楊亦農所在的賓夕法尼亞州是美國的蘑菇主產地，這裏的種植者平均每天生產約500噸蘑菇。
一個讓人頭疼的問題長期存在。蘑菇在採摘後，極易發生褐變，影響質量；而且，蘑菇對磕碰極為敏感，即便小心翼翼地揀貨和包裝，也難免激活那些加速蘑菇腐爛的酶。總會有一部分蘑菇還沒有到消費者的手中，就已褐變甚至腐爛。
一種叫做多酚氧化酶的物質，會讓蘑菇褐變。一個普通的白蘑菇，含有六個編碼多酚氧化酶的基因，楊亦農使用CRISPR技術敲除了一個，就使酶的活性降低了30%，從而讓蘑菇具備抵抗褐變的能力，也讓它擁有更長的保質期。
現在已應用的基因編輯技術，都是在生物自身基因組上進行改造，通過敲除幾個鹼基對或者一段DNA序列，讓作物獲得優良性狀，並未引入其他生物的外源基因。這樣一來，即使在分子檢測中，也無法區分基因編輯作物與常規育種的作物。
一般的轉基因作物最明顯的特徵，是具有外源生物的DNA。比如，目前種植面積最大的抗蟲作物和抗除草劑作物，都是通過添加細菌基因到植物中，從而使作物能夠耐害蟲以及除草劑。
美國農業部對採用基因編輯技術的新型作物網開一面，就是由於基因編輯後的作物，不含任何新引入的遺傳物質或外源DNA。
實際上，無論基因編輯技術還是普通的轉基因技術，與實踐了數千年的雜交育種技術相比，對生物體自身的干擾程度都要低。比如，在雜交過程中，會轉移遠緣野生物種的大量DNA。一些科學家推測，雜交馴化過程中，引入那些明顯的優良性狀的同時，也帶來了一些“沉默”的有害變異。
在多種基因編輯技術中，CRISPR/Cas9是2012年才出現的新工具，構成簡單、方法快速且易操作是它的獨特優勢。楊亦農的實驗室研發出抗褐變的蘑菇，僅用了兩個月時間。
在他看來，任何一個有經驗的分子生物學家，都能在三天時間內建立起一個量身定製的突變工具，用於編輯培養中的細胞的任何一個基因。其中植物細胞容易再生植株，就獲得基因編輯過的作物了。
要知道，育種家在作物選育過程中，常靠碰運氣，相當耗時間。雜交小麥推廣者諾曼·伯勞格（Norman Borlaug）改良一種小麥品種用了幾乎20年；而利用CRISPR/Cas9技術，一個品種的某一個基因的改良只需幾周。
新技術的成本，低得令人難以置信。楊亦農估計，如果不考慮人力成本，實驗花費可能還不到1萬美元。這在農業生物技術領域，成本幾乎可以忽略不計。現在，許多小型生物公司都可以按照客户要求，製備相應的CRISPR複合體來編輯指定基因。
正是基因編輯技術的精準性，讓科學家有了更大的探索空間，允許他們將目標轉向消費者所關心的性狀，研發出更健康、更安全的食品。楊亦農並不是專業研究蘑菇的，他在美國的主要科研方向是水稻抗病。
他想在CRISPR技術上做一些改進和突破，以便讓水稻具有抗旱、抗病的性狀，同時還能增加營養吸收能力。“將這些性狀的改良整合在一起。有一定的難度，但這是我們的研究方向。”楊亦農告訴《財經》記者。
毫無疑問，科學家已經掌握當下進行植物基因組編輯的極佳工具，它在人類細胞系、斑馬魚、小鼠、果蠅和酵母等多個物種中，都有快速的應用進展。
資料圖
重新定義轉基因？
在過去五年間，已有約30種基因改造生物避開美國農業部監管系統，大多數為植物。在每個案例中，美國農業部均表示，這些生物不符合該機構必須管控的標準。
在這些被豁免監管的基因改造生物中，一些是由CRISPR以外的其他基因編輯技術生成。比如，Calyxt公司利用TALEN基因編輯技術，研發出兩個可以產生更健康油脂的大豆品種，其中的單不飽和脂肪酸含量甚至與橄欖油和菜籽油相當。目前，這些植物已經在美國的田地裏種植。
美國農業部曾表示，在美國，基因編輯產品是遵循個案分析的原則、以科學為基礎進行的。在無法區分基因編輯產品與常規育種產品的情況下，兩種產品應該等同對待。
儘管基因編輯蘑菇已獲放行，但楊亦農還沒想好如何將其商品化，“需要與大學和有關公司商談”。2015年9月，賓夕法尼亞州立大學已經對這一技術提出了專利申請。
被農業部“開綠燈”的轉基因生物，如果作為食品上市，還要接受美國食品藥品監督管理局（FDA）的監管。對於轉基因食品，FDA建議，在將轉基因產品送上餐桌前，研發公司應自願向FDA提交產品實驗數據，進行“諮詢”。
楊亦農認為，儘管FDA的審查是自願、非強制的諮詢過程，為慎重起見，新一代基因編輯作物也會送到FDA審批。只要證明與常規品種沒有實質性差異，FDA應會放行。
作為全球轉基因作物第一種植大國，美國的監管原則是，着重於管理轉基因技術的產品，而不是研發、生產過程，在確保公共安全的同時，也不會因過於嚴苛的管理而妨礙技術發展。
其管理政策主要依據《生物技術管理協調框架》，這一框架定義了美國農業部、食品藥品管理局和環境保護局的監管職責。不過，這一框架自1992年後從未更新過，當時科學家通常使用來自植物病毒或細菌的基因元件來改造作物。因此，框架的一大原則就是行使職權，約束“植物加害物”的釋放。
現在，CRISPR技術的迅速崛起，使得對此監管框架的重新思考變得非常緊迫。美國農業部的觀點是，只要基因編輯作物中不含有來源於植物害蟲的DNA，則不認為其是轉基因作物。
一些國家在重新審視轉基因的定義。2015年，瑞典農業委員會明確解釋，某些由CRISPR引入的植物突變，並不符合歐盟對轉基因的定義；阿根廷也認為，基因編輯作物並不屬於轉基因的監管範疇；德國稱，使用比較古老的寡聚核苷酸法得到的基因編輯油菜，並不屬於轉基因生物，因為無法將它與常規突變得到的產品區分開來。
最近，歷來對轉基因植物有諸多限制的歐盟，也開始審視其針對基因編輯技術的政策，內部尚未達成一致意見。
一個比較複雜的原因是，儘管目前基因編輯技術都應用於基因敲除，所得到的新植物在轉基因立法管轄範圍之外；但隨着重寫基因或插入新基因等更復雜的編輯技術出現，引入了外源基因，這樣所得到的新植物又可能需要法規監管。同一項技術，以不同的目的使用，會得到不同的結果。
轉基因作物監管是一項巨大的負擔。一份行業調查表明，一個轉基因作物開發的費用約在1.36億美元，其中法規方面需3500萬美元。儘管美國農業部試着將其縮短至13個-16個月，但實際的審查工作完成一般要2年-5年。
中科院遺傳與發育研究所生物學研究中心高級工程師姜韜對《財經》記者分析，如果CRISPR技術被納入轉基因作物監管體系，“整個安全評價過一遍大概要花費上億元左右，目前需要5年-10年，這樣可能極大地阻礙這項技術造福社會”。
自1996年美國開啓轉基因作物的大規模商業化種植以來，只有財大氣粗的種業巨頭能夠負擔耗資甚多的監管費用。至今30年過去，只有抗蟲和抗除草劑兩類轉基因作物取得了商業上的成功。
而基因編輯技術所帶來的簡單、高精度和低成本，使得許多小型科研機構和生物技術公司也能參與到被巨頭主宰的遊戲中，這將大大增加產業的活力。
合理監管
在向美國農業部官員講述蘑菇研究時，楊亦農小心地將研究過程稱為“非轉基因的遺傳修飾”，這一經過仔細推敲的詞語，嘗試將CRISPR之類的基因編輯技術，與早期的、需要向某種植物中導入外源DNA的技術區分開來。
國內的研究者也在討論，將基因編緝育種技術跟“轉基因”切割，建議採用“精準育種技術”或“先進育種技術”等概念。也許通過用詞的重新構造，可以讓基因編緝技術擺脱轉基因技術當下的遭遇。
儘管科學界許多人士認為，轉基因產品對消費者產生的風險並不比常規作物更大，但各種原因使公眾對轉基因產品的負面印象根深蒂固，難以扭轉。
一個經基因編輯的品種上市，就要考慮消費者的接受程度。因此，“基因編輯作物上市還需要幾年”。楊亦農分析。
輿論讓轉基因作物的監管者——中國農業部也倍感壓力，這使絕大部分轉基因作物的商業化種植，遙遙無期。
當CRISPR技術公開發表之後，一些中國科學家迅速投入研究，並很快做出成果。佼佼者之一、中科院遺傳與發育研究所研究員高彩霞，在2013年8月首次證實CRISPR/Cas9系統能夠用於植物的基因組編輯，並獲得了世界上第一株CRISPR編輯的植物；2014年利用TALEN和CRISPR/Cas9技術，獲得了對白粉病具有廣譜抗性的小麥。這項研究引領了植物領域基因組編輯的浪潮。
論文數據也能説明問題，目前在全球範圍內，CRISPR技術在植物領域的原始文獻大概有100篇，其中約一半是在中國做的。
儘管國內有部分植物基因編輯的研究觸碰到了世界先進水平，但這些新品種沒能像美國那樣、避免跟轉基因作物同等監管，成為產品。用姜韜的話講，甚至連推廣的跡象都沒有。
國內的監管程序，制約了基因編輯作物的應用。姜韜告訴《財經》記者，美國不對作物改良的過程進行監管，只對最後的產物進行監管，只要其安全就可以。這和中國的監管制度很不同，中國轉基因監管有一整套非常複雜的程序，往往陷入一個漫長的審報過程中。
一位知情人透露，近期，農業部和有關專家在討論，要把基因編輯技術納入轉基因監管體系，這使技術發展情況“不樂觀”。按照《農業轉基因生物安全管理條例》定義，“農業轉基因生物是指利用基因工程技術改變基因組構成，用於農業生產或者農產品(13.500, 0.08, 0.60%)加工的動植物、微生物及其產品。”
由此看來，基因編輯技術既然是在作物基因組水平上的遺傳修飾，也許難逃轉基因生物範疇。不過，姜韜認為，基因編緝技術有的是單純把某個基因敲除，沒有引入任何外源DNA，這在最終產品中當然根本檢測不到外源基因，因此，大量的新產品不應作為轉基因產品來管理；而採用同樣的技術，把某段基因加進去，這可能會被列入監管。
在美國釋放出給基因編緝育種技術“鬆綁”的明確信號後，科研人士呼籲，中國也需要一個合理的簡化監管程序。
2016年初，農業部副部長、中國科學院院士李家洋與合作者在國際學術期刊《自然·遺傳》發表評述文章稱，沒有理由對含有基因敲除或核苷酸變異的基因編緝作物進行監管，這些基因組的微小變化，要麼已經存在於現有物種或近緣野生種內並有詳細記錄，要麼是合理預期通過自發突變也能夠產生。所以，它們應當被視為與常規育種方法中使用的那些技術一樣，而常規育種方法得到的作物並不需要被監管。
李家洋等作者呼籲其他國家在基因編輯作物的監管上效仿美、德等國的合理做法，“這個世界已無法承受再一次錯失良機”。
高彩霞告訴《財經》記者，她不知道政策走向。她傾向認為，基因編輯技術可能會被納入轉基因體系監管，但不可能與轉基因作物的監管體系完全一樣，“我相信我們國家應該會和國際逐漸接軌，只是時間的問題。”
財經雜誌記者 賀濤實習生 郭曉/文