英國放寬監管 基因編輯農業時代將至?
英國政府上周聲言,隨着正式脫歐,英國可擺脫歐盟對基因編輯(gene-edited)食物的嚴格監管,將簡化相關研發監管程序。與此同時,一些基因編輯食物近來已開始在美國、日本上市。這些食物到底有什麼好處?這是否標誌着一種新農業技術的抬頭?這些食品最終又可否贏得消費者的信心?
早在就任英國首相後第一次演講中,約翰遜(Boris Johnson)已揚言要擺脫歐盟對基因改造(genetically modified)生物的法例:「讓我們現在開始將英國非凡的生物科學業界,從反基因改造的法規中解放,開發能夠養活世界的抗枯萎農作物。」
上周,英國環境食品及農村事務部(Defra)宣布,政府將在本年稍後立法,科學家從事基因編輯農作物的戶外試驗無需再申請許可,將可省卻現時可能需要兩個月及數千英鎊的審批過程。然後,明年英國政府將提出立法,把基因編輯農作物以一般新品種商業開發的同樣方式監管,當局正在研究所需的消費者措施,例如標籤和可追溯性。這些改動只適用於英格蘭,蘇格蘭、威爾斯及北愛爾蘭政府可自行決定是否採納。長遠而言,英國政府還將評估英格蘭監管所有基因改造生物的方式,包括可能允許基因編輯和基因改造動物的商業開發和養殖。
多20%肉的真鯛
Defra大臣尤俊仕(George Eustice)解釋是次決定:「基因編輯有能力利用大自然提供的遺傳資源。這是一個工具,可以幫助我們解決目前面臨的糧食安全、氣候變化和生物多樣性喪失等重大挑戰。」
利用基因編輯技術,科學家可以改變農作物的基因來得到不同好處。據世界自然基金會(WWF)估算,全球每年生產出來的食物,有40%未經食用已被丟棄。有些大學或初創公司已研發出保質期更長的大豆油、抗褐化蘑菇、抗瘀黑薯仔等,希望透過延長食物的「貨架壽命」來減少食物浪費。有些則增加農作物產量或改善營養,例如上月中在日本上市,肉量多20%的真鯛、氨基酸GABA含量是一般五至六倍的番茄。這技術還可幫助農民管理牲口,同時改善動物福祉,例如日本和美國正在分別研究較不會打架的鯖魚,以及無角的乳牛和肉牛(見表)。
有些農民透過改變基因替農作物和牲畜對抗疾病。例如英國愛丁堡大學羅斯林研究所(Roslin Institute, the University of Edinburgh)已培育出能抵抗豬繁殖和呼吸障礙綜合症病毒(PRRSV)的豬;澳洲昆士蘭科技大學(Queensland University of Technology)的學者正在改良現時主流的香蕉品種香芽蕉(Cavendish),對抗由TR4真菌引起的「巴拿馬病」(Panama Disease)。
確保糧食產量之外,這對人類健康也有好處。例如,羅斯林研究所與倫敦帝國學院(Imperial College London)的科學家發現了一種有可能抵抗流感的基因。羅斯林研究所動物生物科技教授Bruce Whitelaw預期:「我們可以考慮使用基因編輯創造出對禽流感和豬流感有抵抗力的品種,從而遏制農場爆發疫症,同時降低引發未來人類流行病的風險。」該研究所的熱帶牲畜基因與健康中心研究員Simon Lillico補充,牲口較能抗病,也可減少農業使用抗生素,降低人類出現抗生素抗藥性機會。
然而,基因編輯這些潛力要能實現,必須先克服監管障礙,其中又以歐盟那一關最嚴格。歐洲法院在2018年裁定,基因編輯屬於基因改造技術的一種。任何經基因編輯技術改變的生物,都需要受到與基因改造生物相同的監管。換言之,所有基因編輯作物都要經過歐洲食品安全局(European Food Safety Authority)冗長的風險評估,也需要得到大多數歐盟成員國的批准才能種植。因此,歐盟基本上沒有開發基因改造農作物。
這嚴格規管也對其他地方有所影響。美國賓夕法尼亞州大學(University of Pennsylvania)植物生物學家楊亦農透露,雖然他可以在美國南部一些州分進行基因編輯水稻的冬季田野試驗,但有些州農業協會並不願意批准:「他們有所顧慮,因為當地有大米出口到歐盟國家。萬一有些實驗中的米混入了出口大米,可能會出現問題。」
「不必要、不科學的監管」
在台灣衞生福利部食品藥物管理署去年12月出版的《第11期食品藥物研究年報》中,台灣食品工業發展研究所食品藥物管理署食品組撰寫的文章介紹,較常聽到的鋅指核酸酶(ZFN)、TALEN、CRISPR/Cas9等,均屬所謂定點核酸酶技術(SDN)。SDN可辨識特定序列,加上核酸酶切開DNA雙螺旋結構來改變基因。
SDN可再分為三類。簡單來說,第一類只是剪開目標DNA,單靠細胞本身修復機制改變基因序列。第二類是剪開DNA同時有準備DNA模版序列,讓細胞修復時可以「照抄」,從而改變序列。第三類與第二類類似,但模板的序列並非來自該物種本身,而是其他物種或所謂「外源」的基因序列;這做法比較類近過往的基因改造技術。
主張基因編輯有別於基因改造的科學家和業者通常會指出,由於第一、二類的SDN沒有加入不屬於物種本身的基因,有別於基因改造,實際效果與傳統交配育種無異,只是利用基因工程把過程大幅加快而已。所以一些監管態度相對開放的國家,例如美國、日本、阿根廷等,對於第一或第二類SDN都傾向採取所謂「實際等同」(substantial equivalence)原則,最終成品只要經個案審理方式判定為與傳統技術開發產品並無不同,遵守既有安全規範即可。相反,不論基因編輯手段,歐盟均一律視之為等同基因改造。
素來質疑基因改造食物有安全隱患的綠色組織或科學家,對於基因編輯食物有同樣憂慮。英國生態組織Genewatch總監Helen Wallace批評,放寬監管會「削弱人類健康和環境保護的標準」。另一組織GM Freeze的總監Liz O'Neill也形容,英國此舉是「將公眾的安全保護網,換成讓高科技為所欲為的亂局」。
這種審慎並非毫無根據。倫敦國王學院(King's College London)基因表達及治療小組負責人Michael Antoniou提醒,基因編輯「具有改變基因組成和基因功能模式的先天風險,會改變植物的生物化學」。而且,他說基因編輯並不如很多人聲稱那麼精確,可能會誤中副車,例如可能產生新毒素或致敏原。因此,他說基因編輯「毫無疑問」是基因改造,英國應該繼續像歐盟一樣監管;也不應只着眼於改進個別作物和種子,而需要放眼整體農業系統。
隨着英國脫歐,英國無需要跟從歐盟對基因編輯的監管。尤俊仕在本年1月的牛津農業會議上說:「現在我們已經脫歐,基於科學和證據,自由制訂連貫的政策。」是次決定雖然未有直接放寬或加快基因編輯農作物上市,但仍對這新興科技有正面推動。一方面,羅斯林研究所發育生物學系主任Helen Sang認為可有利學術和業界發展:「這是減少不必要和不科學的監管障礙的第一步,這些先進育種技術精確且具針對性,讓我們能夠作出特定的遺傳改變。採用更適當和更有利的監管方式,將為國際研究合作、對內投資和科技出口創造更多機會。」
阿根廷的生物技術公司Bioheuris行政總裁Lucas Lieber透露,曾考慮將業務擴展至小麥和大麥,但考慮到歐盟的監管而放棄了:「這些農作物在歐洲非常重要,但歐洲對基因編輯技術不是很友善,所以我們決定專注於其他農作物。」現在他卻說,若英國加快批准基因編輯農作物研究甚至上市,可能會讓公司重新考慮。
另一方面,對於尚未制定基因編輯政策的國家,包括中國,中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物生物學家高彩霞認為,英國的決定「非常重要」。華盛頓州立大學(Washington State University)繁殖生物學家Jon Oatley也同意:「許多國家都在關注英國和美國在監管合成生物學技術的做法,最終令其監管政策在一定程度上與英國和美國一致。」
市場信心尚待建立
歐盟對基因編輯的強硬監管立場似乎也在動搖。本年4月,歐盟委員會就基因改造生物法規展開評估。對於歐盟最高法院2018年的裁決,委員會認為在2001年訂立的相關法例已「不合時宜」(not fit for purpose)。對此,德國食品和農業部長克勒克納(Julia Kloeckner)表示,歡迎於基因編輯法律框架迎來「早該出現的現代化」。
當然,基因編輯食物要面對的並不止監管挑戰。首先,這技術尚有許多改進空間。英國科研機構Rothamsted Research的植物生物科技專家Johnathan Napier提醒,基因編輯支持者需要對這技術抱着現實的期望。他說,剔除某些基因可能足以提高作物的抗病能力,但有些更複雜、牽涉更多基因的性狀,例如抗旱,如果不使用轉基因的做法仍然相當難以實行。
其次,市場對這些食品的接納程度仍有待觀察。Sanatech Seed管理部的社員住吉美奈子聲稱,其「高GABA番茄」的需求「不錯」,本年較早前,該公司向任何想要自行種植這種番茄的人贈送種子,大約有4,200名農夫領取了。但在私人企業方面,以日本食品製造商為例,仍未太積極投入這項技術。好侍食品(House Foods)已經就基因編輯蔬菜研究,但表示這只是為了「理解技術」,並無將基因編輯食物推出市場的計劃;以番茄製品聞名的可果美(KAGOME)也採取了相同態度來研究。日本野村農業規劃與諮詢的上級研究員石井佑基解釋:「大公司已有育種技術和專業知識,因此不太需要採用基因編輯。市場可能主要由初創公司驅動。」
這種態度也同時折射了消費者仍然對基因編輯食物的安全有一定顧慮。據美國皮尤研究中心(Pew Research Center)調查,49%受訪消費者認為,相比非基因改造,基因改造食品對他們的健康會較差。《日經亞洲評論》援引東京大學曾對約1萬人的調查發現,約40%至50%受訪者不想吃基因編輯農作物,只有10% 的人表示有興趣嘗試。而消費者也不一定對這些食物的潛在好處感興趣。北海道大學的調查顯示,對消費者益處少的食品,只有少數受訪者表示「應該推進研究」。北海道大學農學研究院講師齋藤陽子解釋:「對於生産者,基因編輯的主要價值在於降低成本。耐心解釋新技術的特點對整個社會有好處,對於獲得認可尤其重要。」
有些業者暫時仍然樂觀。馬鈴薯處理商Simplot的行銷與生物科技事務總監Doug Cole相信,教育可以改變看法:「當大多數人了解到基因編輯是遵循傳統育種中的自然過程,就更有可能接受,尤其是當它能夠解決食物浪費之類的重大糧食問題時。」英國劍橋大學獸醫學系分子病毒學家Laurence Tiley認為,新冠肺炎的經歷可能會令大眾更深切體會到流行病的後果,以基因編輯幫助雞隻抵抗禽流感之類的研究,或許更加能得到大眾支持。
最後,一些綠色組織還質疑,到底基因編輯會否真正造福農業、動物和人類。生態組織Genewatch總監Helen Wallace估計,技術最終只會被企業用來擴大利潤,多於解決農業和環境問題:「如今有九成的基因改造農作物,都是用來承受那些對蝴蝶和青蛙有害的除草劑。新的基因編輯農作物也不會有任何分別。」
土壤協會(Soil Association)的農業及土地利用政策主管Gareth Morgan擔心,基因編輯將會分薄了應該投放到其他更有效解決方案的資源和注意力:「重點需要放在如何恢復枯竭的土壤、提高作物多樣性、將牲畜納入輪作,減少對合成氮和殺蟲劑的依賴。 我們希望看到在這些方面立竿見影,而非利用英國脫歐來推動對基因改造監管放寬。」Tiley反駁這不必然是非此即彼的抉擇。Napier也強調,無法單靠基因編輯解決所有問題,但解決這些問題需要多管齊下:「我們需要應對氣候變化和人口增長,所以有必要確保能夠使用手上每一種工具。」
對於基因編輯食品的種種疑慮和前景,英國公共科研機構James Hutton Institute總監Colin Campbell認為,生物科技專家的工作「需要先得社會的許可」:「當你贏得信任,商業化就會隨之而來。」或許這方面的挑戰,比歐盟現在的監管更難克服。