- 本文与台湾科技媒体中心合作,内文经泛科学改写。
- 本文转载整合自台湾科技媒体中心《英国基因编辑技术 ( 精准育种 ) 法案 新闻稿》
- 资料更新至 2022 年 6 月 24 日,完整文章请见上方连结
英国环境食品与乡村事务部(DEFRA)於今(2022)年 5 月 25 日提出的《基因技术(精准育种)法案》(Genetic Technology (Precision Breeding) Bill),6 月 15 日已过二读讨论,6 月 28 日将进入下一个审议阶段。该法案针对精准育种的动植物,以及由这些动植物生产出的食品与饲料,提供开放销售相关的风险评估。
台湾科技媒体中心邀请专家说明目前的研究与技术,4 位专家皆解释精准育种技术更能缩短育种作物的时程,并指出该法案可供台湾参考的面向。
法案修订,提升粮食生产策略的重要性
台湾大学生物科技研究所教授 兼 生物资源暨农学院副院长 刘嚞睿 表示,目前各国用基因编辑技术,做为基础开发的新兴精准育种技术产品,管理方式并不一致。所以目前国际上,是否以基因改造生物的规范来管理新兴的精准育种技术产品,仍未达成共识,会影响新兴精准育种技术产品的开发。
成功大学生物科技与产业科学系副教授 郭玮君 指出,过去,美国对科技作物相对开放,而多年来欧盟强力反对。英国作为欧洲的三大强权之一,提出此修订案,开放精准育种作物的产业研发及销售,反应出此技术不再只是美国自身的国际贸易考量,而是提升未来粮食生产的重要策略。
郭玮君认为,这对全球有显着的指标作用,相信此举也会带动欧盟未来思量修改相关法案。但郭玮君也指出,该法案所提的专一基因编辑,在台湾的精准育种技术只在研究单位进行,以分析作物的基因功能为主,目前仍未发展於产业育种。
郭玮君表示,精准育种技术可以直接修改植物的基因,因此最大的潜力是可以去除造成植物生长弱势的基因,而提高生长能力及永续栽培方法的应用。她说,精准育种技术可以显着缩短育种时程,从 10 年缩短到 1 年半,这在因应气候变迁造成每年极端气候,加快培育有抗性的作物品种,有极大的助益。
郭玮君举例,自精准育种技术於 2013 年成功改变植物基因後,2017 年美国食品药物管理局(FDA)即已核准了精准育种可抗旱的大豆、増加含油量的亚麻,及不会变黑的蘑菇上市。
台湾大学农艺学系副教授 蔡育彰 表示,英国提出修订精准育种法案,是继美国、澳洲、日本等国之後,将基因编辑作物与基因改造作物做出区别。
目前已订定法规中允许的精准育种作物,主要是影响作物本身特定的基因表现。
蔡育彰认为,这种改变原本特定基因表现的作物,与现行一般育种方法所育成的作物相似,若再辅以目前成熟的全基因组定序分析技术,可完整的比对出精准育种作物与对照品种的基因组序列差异,後续相关安全性评估可与过去一般品种育成的流程相似。
台湾海洋大学水产养殖学系副教授/前系主任 龚紘毅,同时也是执行科技部、农委会与多项产学合作的计画主持人。龚紘毅指出,精准育种技术帮助我们减少对农药及抗生素的依赖,减少对环境的影响并改善动物福利,增加动植物的营养价值,从而提高粮食系统的生产力、复原力及可持续性。
龚紘毅说明,台湾现在发展的精准育种技术有「基因体选育」(Genome selection)与「基因体编辑技术」,前者需要有明显不同性状的族群样品并选育物种,但相对也会投入很高的成本,较适合少数高产量与高经济规模的物种。
龚紘毅表示,台湾在农业基因体学和遗传技术有丰沛的能量及基础研究,可借镜英国法规,制定轻度监管的方式,释放研发及促进农业产业发展的能量,且制定符合台湾最大效益的规则。龚紘毅提到,日本专家及政府在制订精准育种法规的前瞻性、推广经验与鼓励新创,也值得台湾加以借镜学习。
他指出,日本与台湾均为水产消费大国,日本虽然在基因改造生物(GMO)法规上严格管理,但学界与政府认为基因编辑技术在精准育种具有庞大的发展潜力,因此在基因编辑法规超前部署,制定明确且兼顾产业发展与生物安全的法规制度。同时在科学教育及注重新兴技术与民众沟通、宣导和知的权利。
精准育种,相对缩短培育时程
刘嚞睿说明,依台湾「食品安全卫生管理法」定义,基因改造是指使用基因工程或分子生物技术,将遗传物质转移或转殖到活细胞或生物体,产生基因重组现象。基因改造技术食品含有外源基因,对人体健康与环境生态可能有影响。
不过他举例,三种基因编辑技术中,其中两种技术的衍生产品,不含有外源基因。所以除了欧盟仍以基因改造生物的规范进行管理以外,大多数国家认定风险与安全性应与传统育种无异,故认为不属於基因改造产品。
刘嚞睿指出,基因编辑技术可在不含外源基因的情况下,精准快速的改变生物体内特定的基因序列,大幅缩短育种时间,带动新兴精准育种技术的发展。但此精准育种技术,透过人为的操控物种基因体,甚至影响物种的基因多样性,仍引起诸多道德伦理与社会价值的矛盾与冲突。
蔡育彰说明,精准育种使用的基因编辑技术,与传统基因改造不同,传统基因改造是经由外加的基因。他指出,实际应用的困难在於,精准育种此技术应用在不同作物、品种和品系上,效率也都不同。由於目前法规允许的精准育种技术有限制 DNA 序列的变异型式,应用於许多现行栽培的作物种类上可能预期效果较有限。蔡育彰也提醒,精准育种技术的应用也需要对目标作物的基因组序列有完整的了解。
郭玮君指出,基因改造主要技术核心是,永久放置「非植物」的基因片段於农作物体内,如抗病或抗虫或抗农药基因,可能来源是昆虫或细菌,以提高基因改造作物的产量。因此这些外来基因在作物内会产生外来的蛋白质,可能栽种时造成其它生物如昆虫的生长或演化上的变异,在食用时可能成为人类食物的过敏源。
郭玮君解释,精准育种技术是直接去除或变异「植物」本身的基因片段,最终的育种作物不会有外来的基因或蛋白质。
龚紘毅解释,精准育种中的基因编辑技术,让科学家能帮助农民和生产者开发出有益处的植物和动物品种,这些也能通过传统育种和自然过程发生,但基因编辑可以更有效和更精准的大幅缩短选育新品种所需的时间。
台湾科技媒体中心表示,目前英国的精准育种技术仍属於基因改造生物(GMO)法规的监管下,若此法案通过,将有利於精准育种技术与产业发展,但是,使用精准育种技术的作物是否纳入或独立於「基改作物」的法规规范,仍待持续关注与讨论。虽然英国、纽西兰、澳洲等都有专家长年持续的讨论基因改造作物与基因编辑作物的技术,但在台湾仍十分缺少对此科学议题的专业看法与讨论。
台湾科技媒体中心总结,透过科学家说明目前的研究与技术,能帮助在科学技术被误解之前,提供正确的资讯以利讨论。虽然这次是在英国提出的精准育种法案,但未来台湾若有相关发展,也可以做为参考的资料。