时事分析 | 创新及科技发展 | 2019-09-19 | 《经济日报》

被「编辑」过的食物 你敢试吗?



不会变色的蘑菇、拥有三倍纤维的小麦,这些被科学家视为拥有更多营养的农作物,或有机会成为我们的未来食粮。联合国预计,在2050年,全球人口将会增至97亿[1],假设经济适度增长,届时所需的全球农产品数量将较2013年多约50%。[2]然而,全球暖化危机令粮食供应出现暗涌,很多陆地的极端降水事件很有可能会变得更强和更频密,而部分地区的干旱长度和强度预计会增加[3],粮食供应势大受影响,意味人类或将面临「粮食荒」。

为解决粮食问题,有科学家提议运用基因编辑技术(Gene Editing Technology)「优化」农作物的DNA,增加其应对极端天气的弹性,以提高产量。虽然有关技术目前仍存在风险,未知会否对人类健康造成伤害,但日本和美国仍计划在今年内将基因编辑食物上市销售。这些食品会否辗转流入香港,已属后话,作为消费者,或许该先认识何谓基因编辑食物。

化解粮食危机 基因编辑是良方?

面对世界粮食危机,各国科学家都在寻找方法应对。美国普林斯顿大学和世界资源研究所资深研究员Timoty D. Searchinger在今年7月举行的第一届国际小麦大会中便提到,要解决粮食危机,除了改变饮食习惯和减少粮食浪费外,还要从农业生产方面入手,包括改进生产技术及培育新作物品种,以快速适应气候变化的挑战。[4]

近年,不少科学家尝试从基因编辑方面入手,透过改良作物的DNA,创造出能适应气候变化的新品种。基因编辑能改变生物的DNA,在基因的特定位置增加、移除或改变遗传物质。[5]美国农业初创公司Pairwise商务经理Haven Baker扬言,技术能有效增加农作物的花青素(Anthocyanin)、改善味道、延长保质期、增加收成、增加疾病抵抗力,甚至延长作物供应的季节。[6]

首批基因编辑食物有望年内上架

美国和日本近年来分别尝试在农业、水产养殖业和畜牧业上应用有关技术。在2015年,日本有科学家透过基因编辑将降低食欲抑制基因作用的化合物注入受精卵,成功为虎河豚「增磅」,经「编辑」的虎河豚差不多较平常重两成以上,连养殖时间都由原本两年缩减至一年,令原来因养殖期长、产量少而变成「贵价鱼」的虎河豚,有望成为大众能够负担的食粮[7];2017年,美国加利福尼亚大学戴维斯分校的动物遗传学家,亦成功利用基因编辑技术,除去了荷斯坦奶牛负责角生长的DNA,免却牛只被脱角的痛苦,同时保障了挤牛奶工人及其他动物的安全。[8]

随着技术发展愈趋成熟,两国均准备将基因编辑食物上市销售。美国宾州州立大学植物病理学教授杨亦农在2015年针对导致蘑菇褐化的多酚氧化酵素进行基因编辑,研发出不会变啡的蘑菇,作物已在2016年4月获美国农业部允许上市销售[9],但暂未有确实的上市日期。[10]日本现时也在研发更多产的稻米和体型更大的真鲷[11],预计今年内可以上市。

安全隐忧 成大众却步原因

虽然科学家表示食物经「编辑」后更有营养[12],但不少环保分子却对于其安全性有所保留。「地球之友」资深食品与科技项目负责人Dana Perls接受传媒访问时指出,基因编辑技术并非天然的做法,目前仍存在很多未知,或会对人类和环境产生一些无法预知的后果。[13]亦有从事环境评估的学者和生物学家形容,基因编辑如同基因改造2.0(GM2.0),对人体及环境存在一定风险,包括有机会改变食物中的毒素含量和营养化合物的水平,以及因改变了食物中的蛋白质化学物而产生新的致敏原。[14]

事实上,坊间对于基因编辑食物的质疑并非毫无根据。《自然》(Nature)期刊去年7月便刊登了一篇研究[15],内容提到CRISPR/Cas9技术或会诱发出比预期更多的基因删除和更复杂的基因重组,更可能有「致病后果」(pathogenic consequences)。[16]

除了安全性问题,基因编辑的支持者和反对者多年来一直还就是否需要将基因编辑食物纳入基因改造生物(GMOs)规管一事进行激烈的辩论。支持者认为,基因编辑并不涉及加插外来DNA,故不属于基因改造的一种;反对者则指出,即使无插入外来基因,但用作基因剪辑的Cas9蛋白同样是从细菌而来,故仍被视为「非自然」。[17]那么到底基因编辑与基因改造有什么分别呢?

无加插外来基因 基因编辑更天然?

食物安全中心资料显示,基因改造食物是指任何食物本身是,或衍生自在实验室中被改造了基因的生物(包括植物、动物及微生物),通过改变现有基因或植入新基因,令生物拥有原来没有但有用的特征。例如把制造Bt蛋白[18]的基因植入植物,令植物能抵抗害虫。[19]而透过技术,亦可以让拥有不同特性的基改农作物通过传统杂交,育成具有多种特性的新品种,例如基因改造粟米和基因改造棉花。[20]另外,基改技术还可以改良食物中的营养成份。以大豆为例,当中的脂肪酸成分可以通过基改技术改变,经改造的大豆可以榨取出品质稳定的植物油,这些植物油无须经过氢化过程便可用于煎炒,从而减少因氢化过程而产生反式脂肪。[21]

至于基因编辑技术,德国药厂Bayer农业研究主管Adrian Percy解释,其与基因改造不同之处,在于基因编辑并非透过加入外来DNA来改变生物的基因,而是基于生物原有的基因进行修改。[22]而这种方法,其实与传统农业使用的培植方式相似。基因编辑发现者之一Jennifer Doudna表示,传统方式种植者也会随机和重复地让植物杂交,从而改变作物的基因,并从中筛选出想要的品种[23],后来更开始使用辐射或化学物料随机令植物种子产生基因突变,她更形容:「细想之下,其实我们进食的所有食物都经过基因编辑。」[24]而英国洛桑研究所植物生物学家Johnathan Napier亦表示,通过基因编辑产生的基因突变,与利用传统植物培植技术或自然变异产生的突变相同。[25]这些科学家的说法,跟前述环保人士对基因编辑的理解显然不同。

应否监管引发争论

目前各国对于是否将基因编辑食物纳入GMOs规管,取态迥异。美国农业部去年3月发表声明指出,部门现时没有规管或有任何计划规管本来可以通过传统培植技术开发,以及不是植物害虫或使用植物害虫开发的植物。[26]日本厚生劳动省今年初亦发布报告表示,基因编辑食品不用经过安全审查,只需向政府登记即可上市销售。[27]

不过,欧洲的看法却截然不同。欧洲法院去年裁定「以基因突变而成的生物都属于GMOs,并原则上受GMO指令约束」,意味基因编辑食物在欧洲要与基改食物一样受到GMOs指令的规管。[28]有关判决被视为环保人士的胜利,科学家们却感到失望。瑞典于默奥大学(Ümea University)植物学教授Stefan Jansson更批评,判决「足证欧洲的GMOs规管制度是何等愚蠢」。[29]

产品资讯不明确 难免消费者猜疑

在香港,基因改造食物议题亦曾引发争论。由于基因改造食物通常涉及植入新的遗传物质,有人担心经改造的基因,特别是耐抗生素基因会转移到人体细胞或肠道细菌中,影响人体健康。[30]虽然香港政府在2006年对基因改造食物实施自愿标签制度,让厂商们自由选择是否说明商品有基改成分,但环保团体绿色和平在2008年进行的一项调查指出,受访的602个本港市民中,超过六成不知道政府已经实施了《基因改造食物自愿标签》制度。[31]而2007至2008年间进行的另一项调查更发现,全港800个超市预先包装的产品中,没有一个有基改标签[32],令人质疑制度是否有足够约束力。

基因改造食物推出近20年,但至今仍未被消费者完全接受,[33]有学者认为是市民对基因食品的研发过程不了解所致,因而产生戒心。[34]同样地,基因编辑技术或许在科学界人尽皆知,但对于市民而言仍是陌生的概念,难以一时三刻接受。随着科技浪潮不断推进,基因编辑食物假以时日将会被推上餐桌,若科学家及支持者希望大众能接受被「编辑」的食物,看来加强沟通、让资讯更透明,会较满口理论更为有用。

1 “Population,” United Nations, https://www.un.org/en/sections/issues-depth/population/index.html, accessed August 20, 2019.
2 Food and Agriculture Organization of the United Nations, The future of food and agriculture – Trends and challenges (Rome, 2017), p. x.
3 「能源科技与环境 对环境的影响•全球暖化」。取自中电能源通识站网站:https://www.ls-energy.hk/chi/impact-on-the-environment-global-warming.html,查询日期2019年9月6日。
4 「小麦育种研究助力应对世界粮食危机」。取自人民网网站:http://scitech.people.com.cn/BIG5/n1/2019/0725/c1007-31256680.html,最后更新日期:2019年7月25日。
5 “What are genome editing and CRISPR-Cas9?” Genetics Home Reference, https://ghr.nlm.nih.gov/primer/genomicresearch/genomeediting, last modified August 20, 2019.
6 Nicola Davis, “Weird new fruits could hit aisles soon thanks to gene-editing,” The Guardian, July 19, 2018, https://www.theguardian.com/science/2018/jul/19/weird-new-fruits-could-hit-aisles-soon-thanks-to-gene-editing.
7 「基因组革命(1)让河豚变为大众鱼」。取自日经中文网网站:https://zh.cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/17053-20151123.html,最后更新日期:2015年11月23日。
8「美科学家培育出『无角牛』 以减少其致伤性」。取自新华社网站:http://www.xinhuanet.com/world/2017-02/22/c_129488085.htm,最后更新日期2017年2月22日。
9 许仁弘、蔡冈翰、林桓亿,〈全球基因编辑产业发展现况对台湾的启示〉,《经济前胆》,第183期,2019年5月),页65,66。
10 Emily Waltz, “Gene-edited CRISPR mushroom escapes US regulation”, nature, April 14, 2016, https://www.nature.com/news/gene-edited-crispr-mushroom-escapes-us-regulation-1.19754.
11 「日本厚劳省:预计基因编辑食品最早2019年夏天在日本上市」。取自香港01网站:https://www.hk01.com/即时国际/308061/日本厚劳省-预计基因编辑食品最早2019年夏天在日本上市,最后更新日期:2019年3月20日。
12 同6。
13 Emiko Terazono, Clive Cookson, “Gene editing: how agritech is fighting to shape the food we eat,” Financial Times, February 10, 2019, https://www.ft.com/content/74fb67b8-2933-11e9-a5ab-ff8ef2b976c7.
14 Janet Cotter and Ricarda Steinbrecher, “GM 2.0? 'Gene-editing' produces GMOs that must be regulated as GMOs,” Ecologist, January 13,2016, https://theecologist.org/2016/jan/13/gm-20-gene-editing-produces-gmos-must-be-regulated-gmos.
15 Michael Kosicki, Kärt Tomberg and Allan Bradley, “Repair of double-strand breaks induced by CRISPR–Cas9 leads to large deletions and complex rearrangements”, Nature Biotechnology 36 (2018), pp. 765–771.
16 同15。.
17 孔祥威,〈欧洲法院不放行 基改食物发展再陷困局〉,《香港01》周报第122期,2018年7月30日,B16、B17页。
18 注:Bt蛋白是苏云金杆菌产生的天然杀虫剂。
19 庄梓杰,〈基因改造食物 – 来自潘朵拉之盒?〉,《食物安全焦点》(二零一三年五月第八十二期),页3。
20 同19。
21 同19。
22 Gil Gullickson, “HOW GENE EDITING WILL BOOST CROP YIELDS,” Successful Farming, December 14, 2017, https://www.agriculture.com/crops/corn/how-gene-editing-will-boost-crop-yields.
23 同17。
24 Meir Rinde, “Interview: Jennifer Doudna,” Science History Institute, April 30, 2019, https://www.sciencehistory.org/distillations/interview-jennifer-doudna.
25 “Gene Edited Food Imports Into Eu Will Be Almost Impossible To Spot,” Rothamsted Research, https://www.rothamsted.ac.uk/news/gene-edited-food-imports-eu-will-be-almost-impossible-spot#PRESSOFFICE-2, last modified December 18, 2018.
26 ”Secretary Perdue Issues USDA Statement on Plant Breeding Innovation,” U.S. Department of Agriculture, https://www.usda.gov/media/press-releases/2018/03/28/secretary-perdue-issues-usda-statement-plant-breeding-innovation, last modified March 28, 2018.
27 同11。
28 Robert-Jan Bartunek, “Top EU court: GMO rules cover plant gene editing technique,” Reuters, July 25, 2018, https://www.reuters.com/article/us-eu-court-gmo/top-eu-court-gmo-rules-cover-plant-gene-editing-technique-idUSKBN1KF15L.
29 ERIC NIILER, “EUROPEAN RULING COULD SLOW AFRICA’S PUSH FOR CRISPR CROPS,” WIRED, July 25, 2018, https://www.wired.com/story/european-ruling-could-slow-africas-push-for-crispr-crops/.
30 同20。
31 「绿色和平调查︰市民不要基因改造食物,强烈要求强制性标签!」。取自绿色和平网站:https://www.greenpeace.org/archive-hk/press/releases/food-agriculture/2008/02/20080228_GE_projection/,最后更新日期:2008年2月28日。
32 张韵琪,〈又见基因改造大米〉,《星岛日报》,2014年8月4日,A15页。
33 同20。
34 「中大致力开发植物与农业生物科技」,取自教资会卓越学科领域植物及农业生物科技中心网站:https://www.cuhk.edu.hk/ipmbab/AOE/vision_c.html,查询日期2019年9月2日。