【科技.未來】美國不規管歐洲不放行 基因編輯食物重燃基改爭議

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基因改造食物(GM Food)自上世紀九十年代獲准推出市面以來,一直被部分環保團體及農民質疑是否可安全食用,消費者對其亦未有太大信心。

直到幾年前,基因編輯技術CRISPR的出現,加上美國和歐洲幾個國家放行,令外界相信基因編輯食物可以在技術和監管上成為未來農業的突破口。

惟上周歐洲法院裁定,基因編輯食物需要像基因改造食物般接受嚴密監管,對科研和業界帶來沉重打擊。

防變啡蘑菇:美國賓州州立大學(PSU)植物病理學教授楊亦濃在2015年編輯白磨菇的基因,以阻止一種會讓它們自然褐化變啡(browning)的酵素作用,能讓白磨菇在收成及運輸時減少損傷,並增長存放期(Yang Lab圖片)

不會變啡的蘑菇、乳糜瀉患者也可吃的小麥、無反式脂肪的大豆油……直到年初,開發這些食品的科學家和農業公司,還以為它們很快就會出現於街市檔口或超級市場的貨架上。

基因編輯食物好處甚多?

科學家認為,這些以基因編輯技術(Gene Editing)改良而成的食物好處甚多。美國農業初創公司Pairwise商務經理碧卡(Haven Baker)指出,基因編輯技術可增加農作物的花青素(Anthocyanin),以改善顏色,還可改良口味、延長保存限期、增加收成,甚至延長可供應的季節。此外,基因編輯技術亦可增加農作物對疾病的抵抗力,因而減少使用影響生態的殺蟲劑和除草劑等。碧卡補充,基因編輯食物不只讓消費者吸收更多營養,還可以減少食物浪費,並讓農作物更能適應氣候轉變。

圖輯:部分研發中的基因編輯食物

聯合國預期,全球人口將由2015年的73億,到2030年和2050年分別增至85億和97億,按科學家所言,基因編輯食物似乎是確保糧食安全的一個可行方案。但這種方法製造的食物,與現時的基因改造食物有何分別?

基因改造食物自1990年代推出市場以來便爭議不絕,全因改造過程中,會在物種加入來自細菌、病毒或其他物種等「外來」基因,以獲得能抵抗除草劑和害蟲等特性。有科學家曾把蘇力菌(Bacillus thuringiensis)的一種基因轉殖到棉花,育成出名為BXN的抗害蟲棉花品種。反對者質疑,這種加插外來基因的做法,長遠對物種本身、生態、人類健康等不一定安全。

幅照是改變農作物基因的傳統方式之一,例如改變農作物顏色。圖為比一般西柚更紅的Star Ruby西柚。(Wikimedia Commons)

針對上述質疑,歐盟在2001年頒布了基因改造生物指令(GMO Directive),嚴密監管插入外來基因的基因改造食物。傳統上一些利用突變作用(Mutagenesis)的改造技術,例如食品輻照(Food Irradiation),因為只是誘發物種自身的基因改變,並沒有加插外來基因,因而不受此命令規管。

正因為此,當基因編輯技術出現後,隨即被科學家和業界視為可以避開這場爭議的方法。2012年,生物學家杜德納(Jennifer Doudna)和夏本惕爾(Emmanuel Charpentier)發現細菌一種名為CRISPR的抵抗外敵機制,配合名為Cas9的蛋白,便可以像文字軟件般「搜尋、複製、貼上」,以編輯基因,而且比過往其他編輯技術如ZFN和TALEN都來得準確、方便和便宜。

自然與否成爭拗點

由於CRISPR-Cas9只是剪開食物的基因,讓它在自行修復過程中造成基因改變,或刪除一些不想要的基因,未有使用外來基因,科學家更指,這種過程在大自然中也會自然發生,理應不屬基因改造食物的監管範圍。「我們所做的基本上與大自然無異,只是把過程變得比較有效率。」德國藥廠拜耳(Bayer)農業研究主管佩斯(Adrian Percy)說。英國洛桑研究所(Rothamsted Research)植物生物學家尼比亞(Johnathan Napier)則表示,傳統育種方式可能需要長達數十年,才得到想要的品種,相比起來,基因編輯可快10倍,甚至50倍。

不過,對一些反對者來說,即使沒有插入外來基因,但用作基因剪輯的Cas9蛋白是由細菌而來,因此也是「非自然的」。基因編輯發現者之一的杜德納創立了一間公司,售賣基因編輯技術予化學巨企陶氏杜邦(DowDuPont)。她反駁指,傳統方式種植者也會隨機和重複地讓植物雜交,改變他們的基因,所以現時人們食用的食物早已經過基因「操作」,反問為何這又不是非自然。

人類早已「操控」大自然基因以獲得想要的農作物,例如Honeycrisp蘋果就是不同品種蘋果交配而成。(Wikimedia Commons)

事實上,人類操作農作物的基因可追溯至一萬年前的農業革命,數百年前開始,更使用選擇性育種(Selective Breeding)、雜交(Cross Breeding)等方式改變農作物的基因,以篩選出想要的品種。美國佛羅里達大學(University of Florida)的番茄研究專家基利(Harry Klee)就說:「我想不出農產品貨架上有哪一種作物,不是由野外品種劇烈改造而成的。」到上世紀二十年代,科學家發現使用X光、化學物料等,可以更主動地在農作物中製造出基因突變。至七十年代,再發展出名為rDNA的基因改造技術,把其他物種基因轉殖(Transgenesis)到農作物。

多個國家的政府認同科學家的意見。美國農業部(USDA)今年3月發表聲明指,根本無法區別經基因編輯的農作物與傳統育種的農作物,因此,不會對基因編輯食物作任何監管。英國、瑞典、比利時、加拿大、阿根廷、巴西等國也同樣對基因編輯技術「開綠燈」。

政府不監管,對商家來說自然是好消息。據農業諮詢機構Phillips McDougall的調查,傳統基改食物從開發到推出市面,平均需13年和花費1.36億美元。若可避開這些管制和種種檢測,基因編輯食物的成本將遠低於傳統基改食物,因此除陶氏杜邦、先正達(Syngenta AG)、拜耳等農業巨頭外,不少初創公司亦紛紛搶佔市場:Calyxt正販售能製成更健康食油的大豆;Cibus編輯了抗除草劑版本的芥花籽;Yield10試圖增加亞麻的奧米加3含量。

素來反對基因改造食物的一些環保團體,視基因編輯食物為GMO 2.0。(視覺中國)

歐洲法院判決 衝擊新科技

以環保團體如地球之友、綠色和平為首的反對者,則稱基因編輯食物為「科學怪食」(Frankenfood)或「GMO 2.0」,地球之友食物與農業資深推動者佩綺絲(Dana Perls)就質疑「靶外效應」的安全問題:「基因編輯技術將會造成有計劃以外的後果。」

歐盟本來一直未有對基因編輯食物有清晰指引,直到2015年法國農業組織農民聯盟(Confédération Paysanne)聯同另外八個團體,在地球之友幫助下,以「新興、容易使用的基因編輯技術引致大量新的農業品種出現、對環境影響不明」為理由,要求法國政府一併規管新興與傳統方式的基因突變技術,以基因改造食物來標籤和規管,法國政府翌年把此案轉介到歐洲法庭。

事實上,對基因編輯食物的安全質疑並非毫無根據。《自然》(Nature)期刊兩周前刊登的研究便指,CRISPR-Cas9技術或會誘發出比預期過多的基因刪除和更複雜的基因重組,更可能「有致病後果」。

是次提起訴訟的法國農業組織Confédération Paysanne,去年曾於圖盧茲一間超級市場,在飼養過程有使用基因改造大豆為飼料的肉類上,貼上警告貼紙抗議。(視覺中國)

儘管如此,歐洲法院一名顧問在今年1月發布了長達15,000字的建議,陳明基因編輯與改造的科學原理差別,似乎暗示着基因編輯食物將不會受到歐盟2001年指令監管。豈料,上周三歐洲法院卻裁定「在GMO指令的意義下,以基因突變而成的生物都是GMO」,不過GMO指令不會規管「某些傳統基因突變技術」(即輻照),因為「已有長久的安全記錄」。換言之,基因編輯技術在歐洲要與基改食物一樣受到GMO指令的規管。

這個代表環保團體勝利的判決,令科學家和業界不是味兒。瑞典于默奥大學(Ümea University)植物學教授詹臣(Stefan Jansson)批評:「這證明了歐洲何等愚蠢。過去十年,我們很多人嘗試改變現狀,沒有多大成效。在這個議題上,人們願意聽從綠色和平等組織多過科學家。」愛荷華州立大學(ISU)的農藝與毒理學教授華特(Jeffrey D. Wolt)則形容,判決刻意區分基因編輯與舊有基因突變「十分無謂」,呼籲監管機構不應再糾纏於突變、CRISPR等差別:「真正關注的應是最終產品,否則當新科技到來,又要陷於同樣的問題。」

木薯是非洲主食之一,惟在當地常受名為Cassava Brown Streak Disease(CBSD)的病毒感染,影響農民經濟及溫飽。圖為西非科特迪瓦(前稱象牙海岸)一名女子在刨木薯皮。(視覺中國)

不少學者更對基因編輯技術的前景感到悲觀。尼比亞形容判決將「為這項革命性科技關上大門」。英國農業遺傳學家賀福特(Nigel Halford)則認為,即使技術仍會在實驗室進行研究,但商家未必願意繼續投放資金開發,因為他們看不到這些技術可以應用於商業之上。

雖然判決來自歐洲法院,但其影響可能超越歐洲。正在非洲肯亞和烏干達,嘗試以CRISPR解決在當地造成大規模木薯死亡的木薯啡紋疾病(Cassava Brown Streak Disease)研究員泰萊(Nigel Taylor)便擔心,判決或不利於非洲農民生計:「有需要保障非洲一些小規模農民的食物供給,他們需要更好的農作物。基因編輯本來是能力龐大的工具,如今卻遭受重挫。」數據顯示,歐盟是非洲最大的單一貿易夥伴,去年購入價值約160億美元的農產品和食品。換言之,非洲農民將無法輸送基因編輯食物至歐洲市場,或對他們打擊重大。

 

食物基因技術再次無法得到廣大認同,又反映了過往基改食物甚麼老問題?請詳見另文《【科技.未來】突破基改困局 溝通更勝科學理據?

上文節錄自第122期《香港01》周報(2018年7月30日)《歐洲法院不放行 基改食物發展再陷困局》。

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