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基因编辑并非转基因 院士呼吁监管适度放开

2021-01-05 08:12 | 作者: 中国经营网 | 标签: 基因编辑

随着中央“有序推进生物育种产业化”“开展种源‘卡脖子’技术攻关”的提法出台,“基因编辑”等名词再度引起关注。

“生物育种包括基因编辑技术、转基因技术、全基因组选择技术,在我看来最关键的是基因编辑技术。”2020年12月29日,中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康在第九届全国媒体转基因报道沙龙上表示,生物育种技术用好了,我国的种业就能够赶超世界,就能够解决农业面临的瓶颈问题。

多位专家呼吁,对基因编辑育种的监管不应该按照转基因育种管理,应适度放开。

基因编辑是转基因吗

基因编辑和转基因常常被混为一谈。然而,两者之间的差距是非常大的。

中国科学院院士、中国科学院遗传与发育研究所研究员李家洋介绍,用写文章来打比方,编辑人员修改把关,把一大段插进去,这是转基因;而如果只是修改一个或少数字词,例如“作了‘重要’贡献”改成“作了‘卓越’贡献”,改了一个词,对文章结构没有影响,但是意义不一样,这就是基因编辑。

李家洋表示,通过修改基因中的一个碱基或者是一个氨基酸,大米就能从硬米变软米甚至变成糯米。同样是通过修改基因,中科院遗传发育所科学家高彩霞率课题组应用“CRISPR-Cas9”基因编辑技术,实现了小麦抗白粉病的重大突破。

“CRISPR-Cas9是一种工具,像基因剪刀,能够剪切DNA的内切酶,最大的神奇之处是你让它剪什么地方就可以剪什么地方,可以精准定位到需要剪的地方,剪了以后基因断裂了,之后细胞修复断裂,紧急修复过程中产生误差,绝大多数时候误差效果使基因失活,通过剪切基因产生变异,让基因不起作用,这是一个减法。”朱健康表示,99.9%的基因编辑都是做减法。

朱健康表示,基因编辑工具是生物诱变剂,与传统的化学诱变和物理诱变对比,原理基本是一模一样的,都是造成DNA损伤和DNA断裂、细胞修复过程中产生遗传变异。

“有人说生物诱变剂人为操作是不是打破细胞和生物自身的平衡、造成潜在的危险?其实不是这样的。真正打破平衡造成巨大改变的是传统的化学和物理诱变。”朱健康表示,例如基因组可能被核辐射在成千上万个位点打断,而基因编辑是很精准地定位打断需要变异的位点。

李家洋介绍,人类传统的育种方式通过对农作物的驯化选择我们人类需要的基因,但是驯化过程很漫长;如果人类能够对各个基因进行精准的编辑改造的话,对任何一个野生的东西只要能用编辑技术都可以驯化它,这叫人工快速驯化。“过去要几千年上万年的驯化,现在几年就做完了,比较难做的也许是十年八年就能成功,总之是非常快速有效的。”

朱健康介绍,基因编辑技术与转基因技术不一样的地方是,虽然基因编辑过程中需要转入基因的操作,但是基因编辑的产品最后是不含外源基因的,在编辑完成后可以把外源的工具分离出去。“它等同于传统的诱变产品,不含外源基因,在很多国家属于免监管的。”

基因编辑如何监管

“基因(组)编辑是国际育种界正在竞争的制高点。”李家洋表示,如果杂交育种是1.0版本,分子标记育种是2.0,转基因育种是3.0,那么基因(组)编辑育种就是4.0版本。

对于这个4.0版本的育种方式,朱健康介绍,目前,美国、日本、阿根廷、以色列、智利、巴西、哥伦比亚、洪都拉斯、巴拉圭、加拿大、澳大利亚等国对基因编辑作物的规定都是,如果实际产品基因组中不含新的基因材料,就不属于转基因生物的监管范畴。而欧盟则没有制定相应的基因编辑产品监管法规,欧盟法院的裁决是基因编辑产品按转基因产品监管。“但很多欧盟国家不同意这个裁决,都在做调研,都在研究这个问题。”朱健康表示。

对于基因编辑育种如何监管,国内有不同的看法。有人认为基因编辑育种等同于常规育种,也有人认为应该按照转基因育种来管理。目前国内对转基因研发和育种的管理是按照《农业转基因生物安全管理条例》来监管,从实验研究阶段、中间试验阶段、环境释放阶段、生产性试验阶段,到申请安全证书与商业化生产阶段,都有明确的、详细的规定,要求审批或者备案。而常规育种则没有这么严格的要求。

朱健康认为,我国可以按照等同于常规育种的方式去管理基因编辑育种,因为基因编辑的作物本质上等同于传统诱变得到的作物,在遗传上无法与传统作物区分,在安全性上不会比传统作物有额外风险,如果人为设置一些评估指标来评估它的安全性,是没有意义的。

即使从《农业转基因生物安全管理条例》的角度来说,朱健康也仍然认为基因编辑育种不应该按照转基因育种来管理。

《农业转基因生物安全管理条例》规定,农业转基因作物是指利用基因工程技术改变基因组构成,用于农业生产或者农产品加工的动植物、微生物及其产品。

朱健康认为,基因编辑后,最后外源工具可以被分离出去,只对基因组构成做一个减法,这种简单的修饰是不是可以被看成改变了基因组构成,当初转基因立法的时候还没有基因编辑概念、没有这个技术,“改变基因组构成”应该理解为导入外源基因序列,基因编辑作物不按照转基因作物管理,与现有有关转基因管理的法律法规并不冲突。

朱健康建议,尽快出台明确的、科学的、可操作的植物基因编辑的相关法规与政策措施,即无外源基因的基因编辑作物按常规育种作物对待,不按转基因监管。“(这样能够)使我国在植物基因编辑研发的领先优势,尽快转化为产品优势、产业优势,为保障国家粮食安全、营养安全、生态安全提供有力的技术支撑。”

对于“CRISPR-Cas9”这一基因编辑技术的核心专利掌握在国外手中的“卡脖子”问题,朱健康表示,这个问题是可以解决的。“现在除了国外的Cas9,我国科学家发现的Cas12i和Cas12j为解决生命科学领域的‘卡脖子’技术问题奠定了稳固的基础,这两个很快会有专利授权能够解决‘卡脖子’问题,不需要依靠国外Cas9的专利或者其他Cas专利。”

“我国在基因编辑技术产业化应用方面也做了大量基础工作,有很多非常好的积累,比如我们中心的基因编辑团队这几年跟山东省济南市合作做了一个基因编辑的产业化平台,最近一两年做出了一系列基因编辑的新品种,通过基因编辑手段提高现有品种,这里面包括产量性状提高的、品质改良的。”朱健康介绍,例如新的水稻品种亩产提高15%以上,油酸含量达到80%以上的大豆,亩产达到700斤的藜麦。

“基因编辑育种可以打破传统育种的瓶颈,实现‘精准育种’‘精准营养’。”朱健康介绍,以单一食物可以满足人体基本营养需求的藜麦为例,预计今后几年内能够培育出亩产千斤的品种。

来源:中国经营网

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