CRISPR：瑞士是否準備好在農業中使用基因編輯技術？

瑞士議會希望引進基因改造植物。 Sam Falconer, Debut Art / Science Photo Library

瑞士長達二十年的基改作物禁令讓民眾對種植這類作物保持高度警惕，但經過基因編輯的新品種正悄悄在瑞士土地上生根發芽。

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就在蘇黎世郊外一個寧靜的社區附近，有人正在高度戒備的條件下種植大麥。因為這可不是普通的大麥，而是經過基因編輯的新品種，其代表科學的力量，意在滿足糧食增產的訴求，但同時必須與基改作物的反對者展開較量。

「黃金承諾」(Golden Promise)品種是瑞士首次對使用CRISPR/Cas9「基因剪刀」技術編輯基因的作物進行田間試驗的明星品種。這項技術曾在2020年榮獲諾貝爾化學獎，其允許育種人員刪除、添加或取代作物中與某些理想或不理想性狀相關的特定遺傳因子。

例如，科學家可以找出作物DNA中使其易感某種疾病的基因序列。利用這一資訊，科學家可以製造一種特殊的RNA(在DNA和細胞內的蛋白質製造機器之間傳遞指令的單鏈信使RNA)，這種RNA可以定位這一基因序列，然後將DNA切割酶連接到該序列上，使作物的疾病易感基因失去活性。與傳統的作物育種方法相比，使用這種「基因剪刀」技術可以更精準地控製作物的性狀，而且速度更快：去除病害易感等不良性狀或增加抗旱等優良性狀，可以在短短幾年內實現，而不需要十年。

在瑞士的大麥試驗中，目標是利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術關閉調控種子形成的CKX2基因。日本研究人員已經成功地利用這項方法提高了水稻的產量。瑞士聯邦食品科技農業研究所(Agroscope)的科學家與柏林自由大學合作，希望在大麥上能有同樣的成果。

瑞士聯邦食品科技農業研究所作物育種策略研究部負責人羅蘭‧彼得(Roland Peter)表示：「與傳統育種方法相比，這種方法要精準得多。雖然我們也可以利用現有的作物育種工具誘導突變，但這類突變完全是隨機的，你無法控制突變的方向，而現在我們可以做到，只影響一個基因，而不是成千上萬個基因。」

新領域

這項大麥試驗受到嚴密監控，監控者不僅是科學家–試驗田有帶電圍欄保護，並有一名保安和一隻訓練有素的馬里努阿護衛犬巡邏。試驗場地建立於2014年，瑞士議會於2013年決定撥款支持此類設施建設，這也是為了防止試驗場地遭到人為破壞。 2008年在同一地點進行的基因改造小麥試驗曾遭到人為破壞。

雖然從技術上講，這次試驗所使用的大麥與基因改造作物並不一樣，但瑞士法規還是將二者等同對待。與基因改造作物(GMO)不同，這裡種植的大麥並不含有其他物種的基因。理論上講，透過CRISPR技術引入的任何性狀在自然條件下都能逐漸形成，只不過時間跨度會長得多。然而，法規尚未跟上科學進步的腳步。

彼得說：「現在我們這裡的基因技術法律頗為陳舊，無論是在歐洲還是瑞士，這些法律還沒有跟上新興的基因組編輯方法所帶來的變化。目前，法律並沒有體現出基因組編輯和基因改造改造之間的區別。」

這表示，與基因改造作物試驗一樣，研究人員必須獲得聯邦環境局的批准，在沒有異議的情況下，這個過程可能需要六個月時間。此外，還必須採取隔離措施，確保試驗材料不會意外洩漏到試驗田外。

瑞士政府之所以不願放寬對基因工程技術的管制，是因為國民眾普遍反對基改食品。 2005年，瑞士在國內舉行了一次投票，決定暫停基改作物的生產，除非相關生產是用作研究目的。此後這項禁令多次延長，目前有效期已延至2025年。

然而，2023年3月，瑞士議會要求聯邦委員會起草一份法律草案用於諮商，目的是對使用CRISPR技術開發的作物和種子引入基於風險的審批制度。這將為基改作物禁令開一個口子，允許對那些沒有引入外源基因、且對農業、環境和消費者有潛在益處的基因工程作物進行試驗。預計政府將在今年下半年(很可能在9月)提交該法案草案以尋求社會大眾的意見。

總部設在瑞士的有機農業研究所(FiBL)是世界領先的有機農業研究機構之一，該組織有可能參與法律草案的諮商。其對基因編輯對有機農業的潛在影響表示擔憂，目前正在就這個問題形成自己的官方立場。

瑞士有機農業研究所作物育種組聯合組長莫妮卡·梅斯默(Monika Messmer)表示：「我們認識到基因編輯在短期內有助於減少傳統農業對合成農藥的依賴。但我們也擔心，這種快速見效的技術解決方案過於被看好，可能會導致迫切需要的向永續農業和食品系統轉型的進程被拖延。」

基因編輯的支持者認為，基因編輯是安全的，因為其產生的突變與自然界中發生的突變無異。梅斯默說，這種修改是以基因工程為基礎的，而這種技術實際上是在細胞層級以下進行干預，並非自然過程。

變革的步伐

雖然瑞士推動基改作物的步伐與歐洲其他國家一致，但美國、加拿大和日本在基改作物上市方面走在前列，甚至已經批准了部分基因編輯食品上市。今年，中國也加入了這項行列，批准了抗白粉病基改小麥上市。

渴望看到瑞士迎頭趕上的一個公司便是農業跨國公司先正達(Syngenta)。這家總部位於瑞士的公司於2017年被中國國企中國化工集團收購，目前正在將基因編輯技術應用到自家的雜交品種上，研究重點是玉米和大豆等連作作物。

先正達的一位發言人透過電子郵件告訴瑞士資訊swissinfo.ch：「基因組編輯比之前的遺傳物質改造工作更簡單、更快速、更經濟。例如，先正達的專有HI-Edit工藝允許育種者在種子研發的各個階段對作物進行改造。」

今年6月，先正達公司宣布將其基因編輯和育種技術的使用權免費提供給學術界，以促進農業創新，為作物育種者提供更多的工具。

這位發言人表示：「就替代關係而言，基因組編輯之於傳統的雜交育種，就像透過UberEATS訂餐之於親自去餐廳用餐一樣。傳統方式雖然也能達到目的(比如育種或填飽肚子) ，但新技術驅動的方法能讓這些過程變得更簡單、更便捷。」

瑞士有機農業研究所的梅斯默擔心，消費者將難以決定他們是更喜歡UberEATS式的快餐還是傳統餐廳的飯菜，食品的生產過程將退居次要地位，而產品本身的安全性才是最重要的。

梅斯默說：「認證過程保證了商店裡貼著有機標籤的蘋果在生產和加工過程中遵循了瑞士和歐盟規定的有機生產原則。因此，對農民和消費者來說，關鍵在於育種過程要透明，產品在價值鏈上要貼上相應的標籤。只有這樣，農民和消費者才能基於自己掌握的訊息，對種子和食品做出明確的選擇。」

(編輯：Nerys Avery/ts，編譯自英文：中文編輯部/xy，繁體校對：方常均)