（2021.1.2 中國(guó)經(jīng)營(yíng)報(bào)）

隨著中央“有序推進(jìn)生物育種產(chǎn)業(yè)化”“開(kāi)展種源‘卡脖子技術(shù)攻關(guān)”的提法出臺(tái)，“基因編輯”等名詞再度引起關(guān)注。

“生物育種包括基因編輯技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、全基因組選擇技術(shù)，在我看來(lái)最關(guān)鍵的是基因編輯技術(shù)?！?020年12月29日，中國(guó)科學(xué)院上海植物逆境生物學(xué)研究中心主任、美國(guó)科學(xué)院院士朱健康在第九屆全國(guó)媒體轉(zhuǎn)基因報(bào)道沙龍上表示，生物育種技術(shù)用好了，我國(guó)的種業(yè)就能夠趕超世界，就能夠解決農(nóng)業(yè)面臨的瓶頸問(wèn)題。

多位專(zhuān)家呼吁，對(duì)基因編輯育種的監(jiān)管不應(yīng)該按照轉(zhuǎn)基因育種管理，應(yīng)適度放開(kāi)。

基因編輯是轉(zhuǎn)基因嗎

基因編輯和轉(zhuǎn)基因常常被混為一談。然而，兩者之間的差距是非常大的。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育研究所研究員李家洋介紹，用寫(xiě)文章來(lái)打比方，編輯人員修改把關(guān)，把一大段插進(jìn)去，這是轉(zhuǎn)基因;而如果只是修改一個(gè)或少數(shù)字詞，例如“作了‘重要貢獻(xiàn)”改成“作了‘卓越貢獻(xiàn)”，改了一個(gè)詞，對(duì)文章結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響，但是意義不一樣，這就是基因編輯。

李家洋表示，通過(guò)修改基因中的一個(gè)堿基或者是一個(gè)氨基酸，大米就能從硬米變軟米甚至變成糯米。同樣是通過(guò)修改基因，中科院遺傳發(fā)育所科學(xué)家高彩霞率課題組應(yīng)用“CRISPR-Cas9”基因編輯技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了小麥抗白粉病的重大突破。

“CRISPR-Cas9是一種工具，像基因剪刀，能夠剪切DNA的內(nèi)切酶，最大的神奇之處是你讓它剪什么地方就可以剪什么地方，可以精準(zhǔn)定位到需要剪的地方，剪了以后基因斷裂了，之后細(xì)胞修復(fù)斷裂，緊急修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生誤差，絕大多數(shù)時(shí)候誤差效果使基因失活，通過(guò)剪切基因產(chǎn)生變異，讓基因不起作用，這是一個(gè)減法?！敝旖】当硎?，99.9%的基因編輯都是做減法。

朱健康表示，基因編輯工具是生物誘變劑，與傳統(tǒng)的化學(xué)誘變和物理誘變對(duì)比，原理基本是一模一樣的，都是造成DNA損傷和DNA斷裂、細(xì)胞修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生遺傳變異。

“有人說(shuō)生物誘變劑人為操作是不是打破細(xì)胞和生物自身的平衡、造成潛在的危險(xiǎn)？其實(shí)不是這樣的。真正打破平衡造成巨大改變的是傳統(tǒng)的化學(xué)和物理誘變?！敝旖】当硎?，例如基因組可能被核輻射在成千上萬(wàn)個(gè)位點(diǎn)打斷，而基因編輯是很精準(zhǔn)地定位打斷需要變異的位點(diǎn)。

李家洋介紹，人類(lèi)傳統(tǒng)的育種方式通過(guò)對(duì)農(nóng)作物的馴化選擇我們?nèi)祟?lèi)需要的基因，但是馴化過(guò)程很漫長(zhǎng);如果人類(lèi)能夠?qū)Ω鱾€(gè)基因進(jìn)行精準(zhǔn)的編輯改造的話，對(duì)任何一個(gè)野生的東西只要能用編輯技術(shù)都可以馴化它，這叫人工快速馴化。“過(guò)去要幾千年上萬(wàn)年的馴化，現(xiàn)在幾年就做完了，比較難做的也許是十年八年就能成功，總之是非?？焖儆行У??！?/p>

朱健康介紹，基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)不一樣的地方是，雖然基因編輯過(guò)程中需要轉(zhuǎn)入基因的操作，但是基因編輯的產(chǎn)品最后是不含外源基因的，在編輯完成后可以把外源的工具分離出去?！八韧趥鹘y(tǒng)的誘變產(chǎn)品，不含外源基因，在很多國(guó)家屬于免監(jiān)管的?！?/p>

基因編輯如何監(jiān)管

“基因（組）編輯是國(guó)際育種界正在競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。”李家洋表示，如果雜交育種是1.0版本，分子標(biāo)記育種是2.0，轉(zhuǎn)基因育種是3.0，那么基因（組）編輯育種就是4.0版本。

對(duì)于這個(gè)4.0版本的育種方式，朱健康介紹，目前，美國(guó)、日本、阿根廷、以色列、智利、巴西、哥倫比亞、洪都拉斯、巴拉圭、加拿大、澳大利亞等國(guó)對(duì)基因編輯作物的規(guī)定都是，如果實(shí)際產(chǎn)品基因組中不含新的基因材料，就不屬于轉(zhuǎn)基因生物的監(jiān)管范疇。而歐盟則沒(méi)有制定相應(yīng)的基因編輯產(chǎn)品監(jiān)管法規(guī)，歐盟法院的裁決是基因編輯產(chǎn)品按轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品監(jiān)管?！暗芏鄽W盟國(guó)家不同意這個(gè)裁決，都在做調(diào)研，都在研究這個(gè)問(wèn)題。”朱健康表示。

對(duì)于基因編輯育種如何監(jiān)管，國(guó)內(nèi)有不同的看法。有人認(rèn)為基因編輯育種等同于常規(guī)育種，也有人認(rèn)為應(yīng)該按照轉(zhuǎn)基因育種來(lái)管理。目前國(guó)內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)基因研發(fā)和育種的管理是按照《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》來(lái)監(jiān)管，從實(shí)驗(yàn)研究階段、中間試驗(yàn)階段、環(huán)境釋放階段、生產(chǎn)性試驗(yàn)階段，到申請(qǐng)安全證書(shū)與商業(yè)化生產(chǎn)階段，都有明確的、詳細(xì)的規(guī)定，要求審批或者備案。而常規(guī)育種則沒(méi)有這么嚴(yán)格的要求。

朱健康認(rèn)為，我國(guó)可以按照等同于常規(guī)育種的方式去管理基因編輯育種，因?yàn)榛蚓庉嫷淖魑锉举|(zhì)上等同于傳統(tǒng)誘變得到的作物，在遺傳上無(wú)法與傳統(tǒng)作物區(qū)分，在安全性上不會(huì)比傳統(tǒng)作物有額外風(fēng)險(xiǎn)，如果人為設(shè)置一些評(píng)估指標(biāo)來(lái)評(píng)估它的安全性，是沒(méi)有意義的。

即使從《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》的角度來(lái)說(shuō)，朱健康也仍然認(rèn)為基因編輯育種不應(yīng)該按照轉(zhuǎn)基因育種來(lái)管理。

《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》規(guī)定，農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因作物是指利用基因工程技術(shù)改變基因組構(gòu)成，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者農(nóng)產(chǎn)品加工的動(dòng)植物、微生物及其產(chǎn)品。

朱健康認(rèn)為，基因編輯后，最后外源工具可以被分離出去，只對(duì)基因組構(gòu)成做一個(gè)減法，這種簡(jiǎn)單的修飾是不是可以被看成改變了基因組構(gòu)成，當(dāng)初轉(zhuǎn)基因立法的時(shí)候還沒(méi)有基因編輯概念、沒(méi)有這個(gè)技術(shù)，“改變基因組構(gòu)成”應(yīng)該理解為導(dǎo)入外源基因序列，基因編輯作物不按照轉(zhuǎn)基因作物管理，與現(xiàn)有有關(guān)轉(zhuǎn)基因管理的法律法規(guī)并不沖突。

朱健康建議，盡快出臺(tái)明確的、科學(xué)的、可操作的植物基因編輯的相關(guān)法規(guī)與政策措施，即無(wú)外源基因的基因編輯作物按常規(guī)育種作物對(duì)待，不按轉(zhuǎn)基因監(jiān)管?！埃ㄟ@樣能夠）使我國(guó)在植物基因編輯研發(fā)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，盡快轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，為保障國(guó)家糧食安全、營(yíng)養(yǎng)安全、生態(tài)安全提供有力的技術(shù)支撐?！?/p>

對(duì)于“CRISPR-Cas9”這一基因編輯技術(shù)的核心專(zhuān)利掌握在國(guó)外手中的“卡脖子”問(wèn)題，朱健康表示，這個(gè)問(wèn)題是可以解決的?！艾F(xiàn)在除了國(guó)外的Cas9，我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的Cas12i和Cas12j為解決生命科學(xué)領(lǐng)域的‘卡脖子技術(shù)問(wèn)題奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，這兩個(gè)很快會(huì)有專(zhuān)利授權(quán)能夠解決‘卡脖子問(wèn)題，不需要依靠國(guó)外Cas9的專(zhuān)利或者其他Cas專(zhuān)利?！?/p>

“我國(guó)在基因編輯技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面也做了大量基礎(chǔ)工作，有很多非常好的積累，比如我們中心的基因編輯團(tuán)隊(duì)這幾年跟山東省濟(jì)南市合作做了一個(gè)基因編輯的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，最近一兩年做出了一系列基因編輯的新品種，通過(guò)基因編輯手段提高現(xiàn)有品種，這里面包括產(chǎn)量性狀提高的、品質(zhì)改良的。”朱健康介紹，例如新的水稻品種畝產(chǎn)提高15%以上，油酸含量達(dá)到80%以上的大豆，畝產(chǎn)達(dá)到700斤的藜麥。

“基因編輯育種可以打破傳統(tǒng)育種的瓶頸，實(shí)現(xiàn)‘精準(zhǔn)育種‘精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)?！敝旖】到榻B，以單一食物可以滿足人體基本營(yíng)養(yǎng)需求的藜麥為例，預(yù)計(jì)今后幾年內(nèi)能夠培育出畝產(chǎn)千斤的品種。