在不到一周的時(shí)間里，美國(guó)農(nóng)業(yè)部相繼豁免了一種基因編輯蘑菇和一種基因編輯玉米的監(jiān)管。

它們都采用了一種名為CRISPR/Cas9的基因編輯技術(shù)，這一消息讓許多正在使用這一技術(shù)的人感到歡欣鼓舞。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部在4月13日給賓夕法尼亞州立大學(xué)教授楊亦農(nóng)發(fā)信稱，他所培育的CRISPR基因編輯白蘑菇不會(huì)受到該機(jī)構(gòu)的監(jiān)管，從而使這種蘑菇成為第一個(gè)脫離管控的CRISPR生物；五天后，農(nóng)化巨頭杜邦先鋒公司雄心勃勃地宣布，其第一個(gè)CRISPR玉米的上市計(jì)劃，最早于2021年讓農(nóng)民種上這種雜交玉米——它也剛剛獲得美國(guó)農(nóng)業(yè)部的放行。

一直以來(lái)，轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物受到較為嚴(yán)格的監(jiān)管。但隨著以CRISPR為代表的基因編輯技術(shù)的發(fā)展，這套監(jiān)管程序顯得有些繁瑣。現(xiàn)在，美國(guó)的監(jiān)管部門率先敞開口子，勢(shì)必加快基因編輯作物的上市速度，同時(shí)讓美國(guó)本土公司獲得先發(fā)優(yōu)勢(shì)。

與轉(zhuǎn)基因的不同

楊亦農(nóng)所在的賓夕法尼亞州是美國(guó)的蘑菇主產(chǎn)地，這里的種植者平均每天生產(chǎn)約500噸蘑菇。

一個(gè)讓人頭疼的問題長(zhǎng)期存在。蘑菇在采摘后，極易發(fā)生褐變，影響質(zhì)量；而且，蘑菇對(duì)磕碰極為敏感，即便小心翼翼地揀貨和包裝，也難免激活那些加速蘑菇腐爛的酶?？倳?huì)有一部分蘑菇還沒有到消費(fèi)者的手中，就已褐變甚至腐爛。

一種叫做多酚氧化酶的物質(zhì)，會(huì)讓蘑菇褐變。一個(gè)普通的白蘑菇，含有六個(gè)編碼多酚氧化酶的基因，楊亦農(nóng)使用CRISPR技術(shù)敲除了一個(gè)，就使酶的活性降低了30%，從而讓蘑菇具備抵抗褐變的能力，也讓它擁有更長(zhǎng)的保質(zhì)期。

現(xiàn)在已應(yīng)用的基因編輯技術(shù)，都是在生物自身基因組上進(jìn)行改造，通過(guò)敲除幾個(gè)堿基對(duì)或者一段DNA序列，讓作物獲得優(yōu)良性狀，并未引入其他生物的外源基因。這樣一來(lái)，即使在分子檢測(cè)中，也無(wú)法區(qū)分基因編輯作物與常規(guī)育種的作物。

一般的轉(zhuǎn)基因作物最明顯的特征，是具有外源生物的DNA。比如，目前種植面積最大的抗蟲作物和抗除草劑作物，都是通過(guò)添加細(xì)菌基因到植物中，從而使作物能夠耐害蟲以及除草劑。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)采用基因編輯技術(shù)的新型作物網(wǎng)開一面，就是由于基因編輯后的作物，不含任何新引入的遺傳物質(zhì)或外源DNA。

實(shí)際上，無(wú)論基因編輯技術(shù)還是普通的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，與實(shí)踐了數(shù)千年的雜交育種技術(shù)相比，對(duì)生物體自身的干擾程度都要低。比如，在雜交過(guò)程中，會(huì)轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)緣野生物種的大量DNA。一些科學(xué)家推測(cè)，雜交馴化過(guò)程中，引入那些明顯的優(yōu)良性狀的同時(shí)，也帶來(lái)了一些“沉默”的有害變異。

在多種基因編輯技術(shù)中，CRISPR/Cas9是2012年才出現(xiàn)的新工具，構(gòu)成簡(jiǎn)單、方法快速且易操作是它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。楊亦農(nóng)的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出抗褐變的蘑菇，僅用了兩個(gè)月時(shí)間。

在他看來(lái)，任何一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的分子生物學(xué)家，都能在三天時(shí)間內(nèi)建立起一個(gè)量身定制的突變工具，用于編輯培養(yǎng)中的細(xì)胞的任何一個(gè)基因。其中植物細(xì)胞容易再生植株，就獲得基因編輯過(guò)的作物了。

要知道，育種家在作物選育過(guò)程中，常靠碰運(yùn)氣，相當(dāng)耗時(shí)間。雜交小麥推廣者諾曼·伯勞格（Norman Borlaug）改良一種小麥品種用了幾乎20年；而利用CRISPR/Cas9技術(shù)，一個(gè)品種的某一個(gè)基因的改良只需幾周。

新技術(shù)的成本，低得令人難以置信。楊亦農(nóng)估計(jì)，如果不考慮人力成本，實(shí)驗(yàn)花費(fèi)可能還不到1萬(wàn)美元。這在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域，成本幾乎可以忽略不計(jì)?，F(xiàn)在，許多小型生物公司都可以按照客戶要求，制備相應(yīng)的CRISPR復(fù)合體來(lái)編輯指定基因。

正是基因編輯技術(shù)的精準(zhǔn)性，讓科學(xué)家有了更大的探索空間，允許他們將目標(biāo)轉(zhuǎn)向消費(fèi)者所關(guān)心的性狀，研發(fā)出更健康、更安全的食品。楊亦農(nóng)并不是專業(yè)研究蘑菇的，他在美國(guó)的主要科研方向是水稻抗病。

他想在CRISPR技術(shù)上做一些改進(jìn)和突破，以便讓水稻具有抗旱、抗病的性狀，同時(shí)還能增加營(yíng)養(yǎng)吸收能力?！皩⑦@些性狀的改良整合在一起。有一定的難度，但這是我們的研究方向?！睏钜噢r(nóng)告訴《財(cái)經(jīng)》記者。

毫無(wú)疑問，科學(xué)家已經(jīng)掌握當(dāng)下進(jìn)行植物基因組編輯的極佳工具，它在人類細(xì)胞系、斑馬魚、小鼠、果蠅和酵母等多個(gè)物種中，都有快速的應(yīng)用進(jìn)展。

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