早在1988年，邓小平便指出，“将来农业问题的出路，最终要有生物工程来解决，要靠尖端技术。“基因编辑技术作为近几年最前沿、最火热的生物技术之一，已经在农业领域掀起基因编辑技术风潮，因其对未来农业的巨大影响力，基因编辑技术也被比喻为农业领域的“5G技术”。

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基因编辑技术简介

■源于CRISPR技术的突破

自CRISPR-Cas9问世以来，这种快捷、简单而且经济的基因编辑技术引爆了生物圈。利用此项技术，研究人员可以轻易改变一个生物体的基因，直接快速地将生物体基因组中存在的数十亿“字母“进行替换或删除，如同在word上编辑文字一样，因此这项技术被称为“基因编辑”。

研究人员通过将基因编辑技术运用在农业上，彻底改变了遗传研究和作物育种的方式，找到农作物的特定靶标或者靶点并对它们进行一定的改造，从而得到口味更佳、营养更丰富的产品。通过对原有食材的定向加工与设计，基因编辑可以帮助我们驯化食用动植物，甚至满足未来定制化食材的需求。

■基因编辑食品与转基因食品

广义而言，所有涉及到和基因交流相关的，都可以称之为转基因食品。

一般大众认知到的转基因，往往指的是把原本不属于同一个物种的基因拿过来，通过生物学手段把它导入到另一个物种里面；基因编辑则是对原有产品的基因进行小片段的插入、重排或是删减，因此并不会引入其他物种的基因。相比转基因，基因编辑技术的适用性更广，其灵活度也高很多。

从应用难度上看，转基因技术由于涉及基因重组等手段，对研究人员的技术能力与经验积累都提出了很高的要求；而基因编辑技术因为CRISPR工具的开发，其操作难度大大降低，整个研究极其程式化，因此大大提高了研发效率。另一方面，由于植入外部基因的安全性存疑，许多人谈“转基因“色变，因此转基因食品的推广举步维艰。

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基因编辑的监管至关重要

在农业领域，基因编辑技术的瓶颈不在于研究人员是否可以培育出某些作物，而是这些作物是否将被允许用于农业种植。利用CRISPR-Cas9进行基因组编辑的作物，是否应该受到转基因立法的调控呢？如果受转基因立法调控，那么它们在世界各地的种植就是非法的。如果不受转基因立法调控，它们就会像其他植物一样，农民可以根据自己的判断进行种植。

■国外监管力度不同

目前，各国对基因编辑食品的监管各不相同。美国农业部（USDA）发表声明说，不会对使用一些新技术育种的农作物进行监管，其中包括基因编辑技术。美国还对通过基因编辑产生的高油酸大豆、抗氧化蘑菇、糯玉米等作物都下达了转基因监管豁免权，将大多数基因编辑作物作为常规植物进行监管。

日本厚生劳动省的一个专家小组发布的公告称，日本将允许基因编辑食品在不进行安全评估的情况下销售给消费者，前提是相关技术符合一定标准。这将为在日本使用CRISPR基因编辑技术和其他用于人类消费的动植物技术打开大门。

然而欧盟对于基因编辑食品的态度更为保守，2018年位于卢森堡的欧盟法院裁定，包括基因编辑在内的基因诱变技术应被视为转基因技术，原则上应接受欧盟转基因相关法律的监管，这导致基因编辑的作物必须经过与传统转基因植物同样冗长的审查。

■国内仍较为严格

我国依然践行着世界上最为严格的分子育种检测监管标准，尽管在过去10年间我国政府花费了几十亿美元资助农业研究项目并且在农作物基因编辑品种研究方面处于国际领先行列，然而目前基因编辑作物的商业化为“零”。曹晓风院士在2020年全国两会小组讨论上提出，“如果错过当前契机，错过更多分子育种核心技术的知识产权，未来有可能出现育种产业受制于人的现象。”

分子育种对国家粮食安全和生态安全具有重要战略意义，这一方面需要政府适当放开对基因编辑育种新品种的登记制度，加快这些新品种的认定程序并许可规模化推广应用；另一方面需要公众对基因编辑技术有更全面的认识，打破社会对分子育种的种种顾虑。

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基因编辑技术的应用

■增强双孢蘑菇的抵抗褐变的能力

双孢蘑菇是欧美市场上最受欢迎的食用菇，在美国就具有高达12亿美元的庞大市场。然而许多生产者生产的蘑菇有些还没来得及卖出去，就在货架上变成褐色，腐败了。蘑菇对于物理碰撞十分敏感，即便是小心谨慎的“一触式”采摘法和精心的包装，也可能激活那些加速蘑菇变质的酶。

来自宾夕法尼亚大学的杨亦农博士通过基因编辑技术阻止蘑菇中褐变基因的表达，将蘑菇的褐变速度降低了30%，从而拥有更长的保质期。

■提高糯玉米的产量

传统的糯玉米品种是由普通玉米自发突变转换而来，随着遗传学家发现了米中支链淀粉和直链淀粉的存在，人们才开始对所谓糯玉米进行关注和研究。利用经典的育种方式，将突变基因通过杂交的方式导入具有优良性状的品种，虽然支链淀粉的比重提高了（玉米更加软糯），但是往往杂交品种的产量却降低了。

美国科迪华农业技术公司通过基因编辑技术直接编辑12个玉米优良品种，创制出高产糯玉米品种，而且相比传统杂交品种，每英亩可以提高140kg的糯玉米产量，后续有望将糯玉米的应用范围进一步扩大，以适应牲畜饲料、工业胶粘剂等多个领域。

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基因编辑技术助力食品供应链

基因编辑是一种变革性技术，代表了巨大的全球机遇，不仅在生物技术行业而且在更广泛的农业供应链中都具有潜力。以英国的Tropic Biosciences生物技术公司为例，该公司目前致力于利用基因编辑技术提升香蕉对镰道霉菌的抵抗力，该技术可以为食品供应链链各环节的参与者带来价值：1）帮助蕉农获得稳定的产量，减少无效用药，增加农户收益；2）延长香蕉保质期，大幅减少香蕉采购商在运输过程中的损耗；3）确保消费者以经济的价格购买农药投加量小、新鲜健康、保质期较长的农产品。

小结

在政策的加持和公众的理解下，未来基因编辑技术能帮助农民用更少的水和土地，更少的农药和化肥，创造出更多的收获，帮助人类更好应对粮食危机和气候变化。

参考资料：

[1]http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/5/440568.shtm

[2]https://m.gmw.cn/2020/1/09/content_33474914.htm

[3]https://www.nature.com/articles/s41587-020-0444-0

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