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基因产业崛起,是福是祸?

云贺 | 瞭望智库助理研究员

发布日期:2019-04-22

随着生物技术的成熟普及,如今的基因学已经不再是一门科研高墙内的学科,诸如基因编辑等技术正逐步走向大众市场,在农业养殖、健康卫生等领域得到广泛应用,潜移默化地改变着人类日常生活的诸多方面。

随着生物技术的成熟普及,如今的基因学已经不再是一门科研高墙内的学科,诸如基因编辑等技术正逐步走向大众市场,在农业养殖、健康卫生等领域得到广泛应用,潜移默化地改变着人类日常生活的诸多方面。

然而,基因学领域取得重大突破以及基因产业高地的快速形成,已经引起各国安全部门的高度重视。这是因为一部分特定的基因序列在经过技术编辑合成后,或将被恶意利用,甚至导致“生化危机”般的灾难性后果。

今年3月,兰德公司发布了名为《评估基因序列数据库的需求与应用》的报告,集结了包括美国国土安全部等政府部门、科研院所以及生物合成企业对于基因产业未来的看法。

特别是围绕这一技术对人类社会发展带来的潜在风险,报告探讨了如何在鼓励产业创新和保证社会安全之间做好平衡,并通过国际合作,建立一个统一的“特殊基因序列数据库”的可能性。 

基因学变 “真金白银”   

在过去十年间,由生物基因技术进步带来的经济效益正在以不可思议的速度在全球范围内增长。基因测序、合成技术等一大批前沿生物技术正在诸多领域转化为与人类社会生活密切相关的“真金白银”:从人类疾病的新疗法,到应对农作物害虫的抗药性,再到合成肉制品,等等。

更重要的是,基因学的应用门槛正在降低。比如,以CRISPR-Cas9为典型代表的许多新兴技术,就可以利用很少的资源和专业知识,完成复杂的生物合成工作。

这样一来,越来越多的公益机构或盈利企业都可以在现有技术条件下进行产品创新,从而助力公共卫生、动植物保护、农业增产等多领域的突破进展,甚至形成利润丰厚的产业高地。

比如,现在一个如U盘大小的便携式DNA测序仪,不仅可以在医院检测抗病性的新菌株,在南极冰谷探索微生物的多样性,还能够在食品供应链条中鉴别传染性病原体。

在2015年,伦敦帝国理工学院公共卫生专业的乔安娜·伯兹博士,就曾利用一台便携式基因测序仪成功检测出耳道假丝酵母菌——一种多重耐药的“超级病菌”——是造成伦敦一家医院病患大规模感染的源头。

此外,基因编辑技术还可以广泛应用于食品产业,比如:消除蘑菇中不必要的褐色、根除粮食作物中容易出现疾病的基因、提高肉类的“瘦肉率”等等。

“生化危机”或将上演?

然而,兰德公司的研究员们认为,在这个基因学的黄金时代,同时还存在着由于技术快速扩散带来的巨大安全风险,甚至有可能为全球“生化危机”的上演埋下伏笔。

特别值得注意的,是诸如CRISPR一样的“基因剪刀”技术,可以将本来无害的基因序列进行修改。

借助这种方法,诸如“天花”等已被消灭的疾病有可能借机“复活”;芬太尼等药物甚至化学武器也能被合成制造出来。而这些无论是对于公众健康还是国家安全来说,都是巨大的威胁。

去年12月,美国斯坦福大学国际安全与合作中心曾发布了长达110页的《编辑生物安全:监管基因编辑的需求与战略》报告。报告认为,过去十年间,基因编辑领域出现的一系列突破性进展实际上暗藏着不可估量的安全风险。

例如,早在2002年,美国纽约州立大学的科学家们就利用邮购的基因组序列信息,首次在试管中合成出了小儿麻痹症病毒。

这一成果立即在业界引发争议:一方面,这无疑给潜在的恐怖分子“提了个醒”:在无须获得致命病毒的基础上,就可以轻松制造出生物恐怖制剂;但另一方面,在科学领域,这一技术却也可以为研制新型疫苗提供帮助。

兰德公司在《评估基因序列数据库的需求与应用》中的看法与斯坦福大学的意见一致,即基因工程学的“双刃剑”作用,正在以不可思议的速度席卷全球。但是到目前为止,各国的监管体系似乎还没能找到一个既不妨碍技术创新,又能确保安全的完美平衡点。

国际合作的必要性

美国疾病控制和预防中心和美国农业部动植物检疫局在多年前就曾经整理出一份有潜在威胁的病原体和生物毒素名单,即所谓的“布萨特”清单(英文简称为BSAT) ,作为美国“生物国防”计划的重要组成部分,便于各机构部门加强相关管制。

在美国,DNA供应商们在接到客户订单后的第一步,就是将订单与“布萨特”清单以及国际管制的病原体和毒素数据库进行比较,以确定基因序列是否存在安全风险。

但是现在来看,这份名单显然是不够的。如今的基因工程技术可以轻而易举地利用那些无害的、自然生成的病原体,创造出全新的病毒。

具体来说,在科学界,一些特定的基因序列又被称为“受关注的序列”(英文为sequences of interest,简称SOIs),这是因为它们更容易被用来制造破坏性活动。

在美国,包括国际基因合成联盟(IGSC)、巴特尔(Battelle)研究中心、加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室,以及美国国土安全部,都已经开始着手建立自己的“SOIs”数据库。

在《评估基因序列数据库的需求与应用》中,兰德公司认为,为了防止未来基因技术“步入歧途”、被有心人滥用或恶意利用,各相关方有必要携起手来,建立一个 “SOIs”基因数据库。

但同时,鉴于这项数据库建设工程耗时耗资,各自为战显然不是上策。特别是出于国家安全考虑,这项工程更是迫在眉睫。那么,接下来的第二个问题就是:谁来牵头建立这个统一的数据库?   

对此,兰德公司认为,在筹建数据库的过程中,需要引入包括安全部门、科研院所、代表企业等多方利益相关者。一是有助于清晰界定所谓“有害序列”的范围;二是可以整合如今分散在各个主体手中的数据库资源。

在这一过程中,报告特别强调了全球协作、同步推进的重要性。这是因为如果一个国家或地区的监管标准过严,那么在商业利益的推动下,基因产业势必会向那些监管宽松的地区转移,甚至形成“DNA黑市”。然而,市场可以转移,生化危机带来的影响却往往是全球性的。 

来源:瞭望智库

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