時事分析 | 創新及科技發展 | 2019-09-19 | 《經濟日報》

被「編輯」過的食物 你敢試嗎?



不會變色的蘑菇、擁有三倍纖維的小麥,這些被科學家視為擁有更多營養的農作物,或有機會成為我們的未來食糧。聯合國預計,在2050年,全球人口將會增至97億[1],假設經濟適度增長,屆時所需的全球農產品數量將較2013年多約50%。[2]然而,全球暖化危機令糧食供應出現暗湧,很多陸地的極端降水事件很有可能會變得更強和更頻密,而部分地區的乾旱長度和強度預計會增加[3],糧食供應勢大受影響,意味人類或將面臨「糧食荒」。

為解決糧食問題,有科學家提議運用基因編輯技術(Gene Editing Technology)「優化」農作物的DNA,增加其應對極端天氣的彈性,以提高產量。雖然有關技術目前仍存在風險,未知會否對人類健康造成傷害,但日本和美國仍計劃在今年內將基因編輯食物上市銷售。這些食品會否輾轉流入香港,已屬後話,作為消費者,或許該先認識何謂基因編輯食物。

化解糧食危機 基因編輯是良方?

面對世界糧食危機,各國科學家都在尋找方法應對。美國普林斯頓大學和世界資源研究所資深研究員Timoty D. Searchinger在今年7月舉行的第一屆國際小麥大會中便提到,要解決糧食危機,除了改變飲食習慣和減少糧食浪費外,還要從農業生產方面入手,包括改進生產技術及培育新作物品種,以快速適應氣候變化的挑戰。[4]

近年,不少科學家嘗試從基因編輯方面入手,透過改良作物的DNA,創造出能適應氣候變化的新品種。基因編輯能改變生物的DNA,在基因的特定位置增加、移除或改變遺傳物質。[5]美國農業初創公司Pairwise商務經理Haven Baker揚言,技術能有效增加農作物的花青素(Anthocyanin)、改善味道、延長保質期、增加收成、增加疾病抵抗力,甚至延長作物供應的季節。[6]

首批基因編輯食物有望年內上架

美國和日本近年來分別嘗試在農業、水產養殖業和畜牧業上應用有關技術。在2015年,日本有科學家透過基因編輯將降低食慾抑制基因作用的化合物注入受精卵,成功為虎河豚「增磅」,經「編輯」的虎河豚差不多較平常重兩成以上,連養殖時間都由原本兩年縮減至一年,令原來因養殖期長、產量少而變成「貴價魚」的虎河豚,有望成為大眾能夠負擔的食糧[7];2017年,美國加利福尼亞大學戴維斯分校的動物遺傳學家,亦成功利用基因編輯技術,除去了荷斯坦奶牛負責角生長的DNA,免卻牛隻被脫角的痛苦,同時保障了擠牛奶工人及其他動物的安全。[8]

隨着技術發展愈趨成熟,兩國均準備將基因編輯食物上市銷售。美國賓州州立大學植物病理學教授楊亦農在2015年針對導致蘑菇褐化的多酚氧化酵素進行基因編輯,研發出不會變啡的蘑菇,作物已在2016年4月獲美國農業部允許上市銷售[9],但暫未有確實的上市日期。[10]日本現時也在研發更多產的稻米和體型更大的真鯛[11],預計今年內可以上市。

安全隱憂 成大眾卻步原因

雖然科學家表示食物經「編輯」後更有營養[12],但不少環保分子卻對於其安全性有所保留。「地球之友」資深食品與科技項目負責人Dana Perls接受傳媒訪問時指出,基因編輯技術並非天然的做法,目前仍存在很多未知,或會對人類和環境產生一些無法預知的後果。[13]亦有從事環境評估的學者和生物學家形容,基因編輯如同基因改造2.0(GM2.0),對人體及環境存在一定風險,包括有機會改變食物中的毒素含量和營養化合物的水平,以及因改變了食物中的蛋白質化學物而產生新的致敏原。[14]

事實上,坊間對於基因編輯食物的質疑並非毫無根據。《自然》(Nature)期刊去年7月便刊登了一篇研究[15],內容提到CRISPR/Cas9技術或會誘發出比預期更多的基因刪除和更複雜的基因重組,更可能有「致病後果」(pathogenic consequences)。[16]

除了安全性問題,基因編輯的支持者和反對者多年來一直還就是否需要將基因編輯食物納入基因改造生物(GMOs)規管一事進行激烈的辯論。支持者認為,基因編輯並不涉及加插外來DNA,故不屬於基因改造的一種;反對者則指出,即使無插入外來基因,但用作基因剪輯的Cas9蛋白同樣是從細菌而來,故仍被視為「非自然」。[17]那麼到底基因編輯與基因改造有甚麼分別呢?

無加插外來基因 基因編輯更天然?

食物安全中心資料顯示,基因改造食物是指任何食物本身是,或衍生自在實驗室中被改造了基因的生物(包括植物、動物及微生物),通過改變現有基因或植入新基因,令生物擁有原來沒有但有用的特徵。例如把製造Bt蛋白[18]的基因植入植物,令植物能抵抗害蟲。[19]而透過技術,亦可以讓擁有不同特性的基改農作物通過傳統雜交,育成具有多種特性的新品種,例如基因改造粟米和基因改造棉花。[20]另外,基改技術還可以改良食物中的營養成份。以大豆為例,當中的脂肪酸成分可以通過基改技術改變,經改造的大豆可以榨取出品質穩定的植物油,這些植物油無須經過氫化過程便可用於煎炒,從而減少因氫化過程而產生反式脂肪。[21]

至於基因編輯技術,德國藥廠Bayer農業研究主管Adrian Percy解釋,其與基因改造不同之處,在於基因編輯並非透過加入外來DNA來改變生物的基因,而是基於生物原有的基因進行修改。[22]而這種方法,其實與傳統農業使用的培植方式相似。基因編輯發現者之一Jennifer Doudna表示,傳統方式種植者也會隨機和重複地讓植物雜交,從而改變作物的基因,並從中篩選出想要的品種[23],後來更開始使用輻射或化學物料隨機令植物種子產生基因突變,她更形容:「細想之下,其實我們進食的所有食物都經過基因編輯。」[24]而英國洛桑研究所植物生物學家Johnathan Napier亦表示,通過基因編輯產生的基因突變,與利用傳統植物培植技術或自然變異產生的突變相同。[25]這些科學家的說法,跟前述環保人士對基因編輯的理解顯然不同。

應否監管引發爭論

目前各國對於是否將基因編輯食物納入GMOs規管,取態迥異。美國農業部去年3月發表聲明指出,部門現時沒有規管或有任何計劃規管本來可以通過傳統培植技術開發,以及不是植物害蟲或使用植物害蟲開發的植物。[26]日本厚生勞動省今年初亦發布報告表示,基因編輯食品不用經過安全審查,只需向政府登記即可上市銷售。[27]

不過,歐洲的看法卻截然不同。歐洲法院去年裁定「以基因突變而成的生物都屬於GMOs,並原則上受GMO指令約束」,意味基因編輯食物在歐洲要與基改食物一樣受到GMOs指令的規管。[28]有關判決被視為環保人士的勝利,科學家們卻感到失望。瑞典于默奥大學(Ümea University)植物學教授Stefan Jansson更批評,判決「足證歐洲的GMOs規管制度是何等愚蠢」。[29]

產品資訊不明確 難免消費者猜疑

在香港,基因改造食物議題亦曾引發爭論。由於基因改造食物通常涉及植入新的遺傳物質,有人擔心經改造的基因,特別是耐抗生素基因會轉移到人體細胞或腸道細菌中,影響人體健康。[30]雖然香港政府在2006年對基因改造食物實施自願標籤制度,讓廠商們自由選擇是否說明商品有基改成分,但環保團體綠色和平在2008年進行的一項調查指出,受訪的602個本港市民中,超過六成不知道政府已經實施了《基因改造食物自願標籤》制度。[31]而2007至2008年間進行的另一項調查更發現,全港800個超市預先包裝的產品中,沒有一個有基改標籤[32],令人質疑制度是否有足夠約束力。

基因改造食物推出近20年,但至今仍未被消費者完全接受,[33]有學者認為是市民對基因食品的研發過程不了解所致,因而產生戒心。[34]同樣地,基因編輯技術或許在科學界人盡皆知,但對於市民而言仍是陌生的概念,難以一時三刻接受。隨着科技浪潮不斷推進,基因編輯食物假以時日將會被推上餐桌,若科學家及支持者希望大眾能接受被「編輯」的食物,看來加強溝通、讓資訊更透明,會較滿口理論更為有用。

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 「能源科技與環境 對環境的影響•全球暖化」。取自中電能源通識站網站:https://www.ls-energy.hk/chi/impact-on-the-environment-global-warming.html,查詢日期2019年9月6日。
4 「小麥育種研究助力應對世界糧食危機」。取自人民網網站:http://scitech.people.com.cn/BIG5/n1/2019/0725/c1007-31256680.html,最後更新日期: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 「基因組革命(1)讓河豚變為大眾魚」。取自日經中文網網站:https://zh.cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/17053-20151123.html,最後更新日期:2015年11月23日。
8「美科學家培育出『無角牛』 以減少其致傷性」。取自新華社網站:http://www.xinhuanet.com/world/2017-02/22/c_129488085.htm,最後更新日期2017年2月22日。
9 許仁弘、蔡岡翰、林桓億,〈全球基因編輯產業發展現況對臺灣的啟示〉,《經濟前膽》,第183期,2019年5月),頁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 「日本厚勞省:預計基因編輯食品最早2019年夏天在日本上市」。取自香港01網站:https://www.hk01.com/即時國際/308061/日本厚勞省-預計基因編輯食品最早2019年夏天在日本上市,最後更新日期: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,〈歐洲法院不放行 基改食物發展再陷困局〉,《香港01》周報第122期,2018年7月30日,B16、B17頁。
18 註:Bt蛋白是蘇雲金桿菌產生的天然殺蟲劑。
19 莊梓傑,〈基因改造食物 – 來自潘朵拉之盒?〉,《食物安全焦點》(二零一三年五月第八十二期),頁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 「綠色和平調查︰市民不要基因改造食物,強烈要求強制性標籤!」。取自綠色和平網站:https://www.greenpeace.org/archive-hk/press/releases/food-agriculture/2008/02/20080228_GE_projection/,最後更新日期:2008年2月28日。
32 張韻琪,〈又見基因改造大米〉,《星島日報》,2014年8月4日,A15頁。
33 同20。
34 「中大致力開發植物與農業生物科技」,取自教資會卓越學科領域植物及農業生物科技中心網站:https://www.cuhk.edu.hk/ipmbab/AOE/vision_c.html,查詢日期2019年9月2日。