出品丨虎嗅科技组

作者丨苏北佛楼蜜

编辑丨陈伊凡

题图丨视觉中国


你想过吗？工作日午饭减脂餐里的蔬菜，或许是基因编辑过的。隐匿在生活里的生物技术正在以更加日常的节奏踱步进入你的生活。

 

这个月，一款特别的芥菜（mustard greens）即将上市，它将不再拥有原本呛辣的味道，还能拥有更为丰富的营养素。用到的工具就是CRISPR基因编辑技术。

 

作为细菌免疫系统的天然组成部分，2012年CRISPR首次被用作基因编辑工具。从那时起，科学家们就开始探索其不同的用途：如果能调整植物的遗传密码，理论上就能把有利特性无限度地植入植物及食物之中。例如，可以种植产量更高、抗病虫害或需水更少的作物。

 

在这个饥饿仍在部分土地肆虐的世界，科学家将解决这一问题的期望投射其中，但提到转基因，普通人的认知常与“不安全”相关联，同样是编辑改变基因，CRISPR的过人之处能翻越这道安全鸿沟吗？


CRISPR vs 转基因，孰优孰劣？


提到在基因编辑食物和植物，我们并不陌生。早年间电视广告中被突出强调的“非转基因”豆油，让转基因这项技术一直笼罩在负面影响之中。

 

事实上，转基因中的“转”已经道尽了这项技术的玄机——将来自另一个物种的基因或合成的基因插入植物或动物的基因组中。

 

该技术出现于1990年代，并于2000年代初慢慢进入市场。美国种植的大部分转基因作物用于牲畜饲料，但也有一些直接用于人类饮食，例如玉米淀粉、玉米糖浆、玉米油、大豆油、菜籽油和砂糖。

 

大众对于转基因食品是否安全始终争议不断，核心是对不同物种的基因融合所产生的副反应抱有怀疑。

 

这是一个什么研究中心美国皮由研究中心2014年的一份调查显示，有将近90%的美国科学家认为转基因食品是安全的，但是美国大众持这种观点的人数比例只有不到40%。

 

支持者主要认为转基因产品能够增加产出、减少农药的使用以及改进食物的营养价值。

 

在我国粮食越来越依赖进口的背景下，转基因食品有利于保证中国的粮食安全，支持者们认为转基因粮食和非转基因粮食在本质上没有区别，国家应该大力推广转基因作物的生产。

 

很多转基因反对者担心，转基因会对人体健康存在威胁。例如，一些消费者担心，既然抗虫转基因可以杀死害虫，那会不会对人体有害？

 

转基因农产品由于基因结构发生改变，可能对人体造成过敏反应。所以，FDA对每一种转基因食品都要经过严格审查，确保它们无毒且对人体不会造成过敏反应。

 

尽管如此，很多谨慎的消费者还是对转基因食品的安全性抱有戒心。有点类似于 “进化论”和“上帝造人论”之争，各自阵营彼此僵持不下。

 

但仅从科学的角度出发，现有科学研究对转基因食品安全性的结论是“至今没有科学的证据证明转基因对环境或者食品和饲料安全有更高的风险”，这是欧盟耗资2亿欧元进行研究所得到的结论。

 

那么，CRISPR改造的植物能打碎两个阵营的对立吗？

 

CRISPR是一种称为聚集规则间隔短回文重复序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）技术的缩写。它使用一种被称为分子“剪刀”的酶在特定位点对其他DNA序列进行编辑。

 

通过这种方式，生物技术公司能够编辑、增加或去除引发特定疾病、特征的基因，多应用在治疗镰刀状细胞贫血病（SCD）和输血依赖性β地中海贫血（TDT）。

 

因此CRISPR基因编辑食物并不含有外来物种的DNA，而只是对原本物种的DNA进行修饰，类似于传统农业交叉杂交的育种技术，但却能以更快、成本更低的方式进行。

 

在基因安全方面，物种自体的基因改造而非融进其他“物种”的基因这一方式解决了转基因不安全性的底层逻辑，减轻了相关怀疑和隐患。

 

在美国，CRISPR基因编辑食品不受与转基因生物相同的法规约束，只要简单的基因删除或某些DNA字母交换就能实现编辑。因此，CRISPR基因编辑食品不必被贴上标签。

 

相比之下，我国《食品安全法》明确规定，转基因生物需被标记为“生物工程”或“源自生物工程”等标签，由此可见大众对CRISPR基因编辑食品的接受度远高于转基因工程食品。


CRISPR基因编辑食品离我们有多远？


看似遥不可及的基因编辑技术，或许早已进入人类生活。

 

早在2021年年底，来自东京的Sanatech Seed公司推出了首款经由CRISPR编辑的西红柿。这种西红柿含有大量的y-氨基丁酸（y-aminobutyric acid，GABA）。

 

GABA是人体大脑中天然存在的化合物，可阻断神经细胞之间的信号。Sanatech声称吃含有GABA的西红柿可以帮助缓解压力、降低血压并减缓失眠情形。

 

位于北卡罗来纳州的Pairwise公司，除了即将在这个月推出第二款口味更“平易近人”的芥菜之外，也尝试着利用CRISPR技术开发不含种子的黑莓与樱桃。

 

国内CRISPR编辑食品可能无法第一时间走上我们的餐桌，但它早已在动物改造和植物种植方向发挥着作用。

 

例如，稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一，中国农业科学院作物科学研究曾利用CRISPR/Cas9技术靶向敲除相关致病基因，所培育的水稻在苗期对稻瘟病菌的抗性有了大幅提升。

 

无独有偶，埃及伊蚊是登革热病毒、黄热病病毒和寨卡病毒等的主要传播媒介，对常用杀虫剂有一定的抗药性。有不少研究者试图通过基因编辑来阻断蚊子传播疾病，但存在基因变异率低、改造后的蚊子存活率低、被破坏的基因无法稳定遗传等问题。

 

美国科学家通过“基因剪刀”CRISPR，培育出了多个特征发生改变的埃及伊蚊。研究人员先是对埃及伊蚊进行基因改造，再使用CRISPR技术，干预或破坏蚊子体内与表皮、翅膀和眼睛发育有关的基因，最终培育出了黄色的、拥有三只眼睛、翅膀畸形的蚊子，从而控制蚊虫数量，帮助预防和控制蚊媒传播疾病。

 

还有，研究人员使用CRISPR技术，去除在山羊胚胎纤维母细胞中造成羊奶过敏的β-乳球蛋白基因（BLG），提升羊奶的品质，具有进一步医疗、农业应用的潜力。

 

也有科学家利用CRISPR编辑鲶鱼（catfish）的肌肉生长抑制素（MSTN）基因，使得长成鲶鱼的平均体重增加了29.7%。

 

去年，美国批准使用经CRISPR基因编辑的牛用于肉类生产，Acceligen公司使用基因编辑工具使得奶牛的被毛短而光滑，因此这些牛可能可以更好地承受高温。

 

可见，除了用它治疗疾病，CRISPR技术在生活各个方向的应用并不少见。可能在未来的某一天，你会品尝着基因编辑后的食物，惊讶于看似复杂的生物技术其实早已融入你的生活。