尽管存在持续的怀疑,转基因生物和基因组编辑科学仍在继续发展

转基因作物如果被广泛采用,有可能帮助养活世界并极大地改变作物投入行业。要了解有关转基因生物和基因组编辑的最新信息, AgriBusiness Global 采访了 Oliver Peoples 博士,总裁兼首席执行官 Yield10 生物科学. Peoples 博士更好地了解了转基因生物的状况,以及该行业在未来几年对这项技术的期望。

您能否讨论转基因生物和作物基因组编辑科学的最新变化以及正在使用的最新技术是什么?
数千年来,人类一直在利用遗传多样性来培育更好的作物。转基因技术只是一种新工具,通过从微生物中获取基因来增加植物育种者可用的遗传多样性。通过在农作物中使用微生物抗虫基因(也用于有机农业),仅减少杀虫剂的使用就已经非常了不起。在我看来,使用基因工程技术来减少合成化学品的使用将成为未来可持续粮食生产的重要组成部分。它是我们拥有的最强大、最可靠的“有机”工具。虽然一些消费者可能反对使用“有机”一词来指代基因工程食品,但重要的是要注意有机并不总是天然的——因为有一长串产品被批准用于有机农业,并且有有机玉米上通常含有较高水平的真菌毒素。

Oliver Peoples 博士,Yield10 Bioscience 总裁兼首席执行官

现在我们有了用于基因组编辑的 CRISPR,这是最新且最易于使用的基因组编辑工具。 CRISPR 使科学家能够具体而精确地改变任何基因组中的任何基因靶点。在医学界利用其治愈人类疾病的潜力的同时,植物育种者正在使用该工具在非常特定的植物基因中开发有针对性的遗传变异,从而创造新的作物性状。现在,由于美国的监管机构 USDA-APHIS 正确地将其视为另一种育种工具,他们已经建立了一个成本更低、速度更快的审批流程。因此,正在使用 CRISPR 开发一系列全新的粮食作物。其中许多特性旨在改善作物营养状况,迎合消费者对更好饮食的兴趣,这是健康和保健宏观趋势的一部分。与以农民为目标市场的新作物性状的早期版本不同,这些 CRISPR 性状侧重于消费者偏好。

我们期望农业生物技术工具箱继续发展。例如,在 2019 年发表的一篇论文中,麻省理工学院的研究人员和 Yield10 团队的成员描述了一种新技术,该技术利用纳米管将基因直接输送到植物细胞的叶绿体中,代表了一种潜在的新方法来设计对干旱条件和真菌感染。

Is the world becoming receptive of GM and genome edited foods or less so – Which way is the trend heading and why? How can the industry can share the positive benefits of GM and genome edited foods?
与现代社会开发的许多新的突破性技术一样,在缺乏真实数据的情况下,总会有合理的担忧。以手机的出现为例,消费者过去常常担心这些设备会致癌,然而,研究证实了这一点,现在几乎每个 12 岁以上的人都拥有一部手机。最初的担忧是完全合理的,但多年来,即使转基因安全的证据不断增加,最初的合理担忧只是因为反转基因营销活动未能突出揭穿转基因神话的新研究而加剧。今天,在公众眼中,反转基因活动持续存在的人可能是善意的,但没有意识到转基因食品实际上需要通过严格的安全法规,或者是那些从“非转基因食品”中获得经济利益的人。 -GMO”标签。

所以不幸的是,是的,对转基因作物仍然存在一些怀疑,并且对转基因食品在食品中的实际流行存在一些错误信息。转基因玉米和大豆主要喂养牲畜,美国国家科学院的科学家对此进行了广泛研究,驳斥了转基因作物可能对健康产生负面影响的毫无根据的说法。 报告整合了过去二十年的研究 发现转基因作物不仅安全,而且在许多情况下可能更安全。包括转基因作物和基因组编辑作物在内的基因工程工具对于通过提高粮食产量和作物恢复力来加强全球粮食安全至关重要,使我们能够可持续地生产更多、更健康的食物,而无需额外的资源,如土地、水和杀虫剂。该行业需要继续强调这些报告的发现,并进一步分享生物技术食品可以提供的健康益处。

我们越来越多地看到消费者在用餐时接受转基因食品。例如,越来越受欢迎的无肉 Impossible Burger,现在在 White Castle 和 Burger King 等连锁餐厅提供,它含有转基因大豆基因,作为再现牛肉特有“风味”的手段。此外,一些餐馆现在使用转基因大豆制成的食用油来生产具有更健康脂肪成分的油,以减少心脏病。

CRISPR 基因组编辑开启了在水果和蔬菜(如苹果、蘑菇和土豆等人类直接食用的食物)中部署新特性的先河。

世界上哪里的种植者/消费者最容易接受转基因产品?
根据 美国农业部, 美国是对农作物基因改造接受度最高、装备最完善的国家。他们还认为,新的农业生产区正在快速增长的南美洲具有潜力。例如,转基因大豆在巴西、阿根廷和巴拉圭的推广,导致这些国家现在占 世界大豆产量的近50%.

在过去几年中,围绕转基因生物和基因组编辑作物的监管环境发生了怎样的变化?
在过去几年中,转基因作物的监管环境并未发生显着变化,EPA、FDA 和 USDA 仍然执行严格的测试和审查程序,以确保这些作物的安全性和有效性。这些过程既昂贵又耗时,不能反映我们今天的科学认识,因此需要更新和简化。

6月6日' 今年 2 月,美国农业部宣布他们打算通过一项名为“某些基因工程生物的运动”的拟议规则使生物技术法规现代化。基于以下原则: 可持续的, 生态的, 执着, ü漂亮的, R负责, fficient, the SECURE rule is intended to modernize the Department’s biotechnology regulations while maintaining a balance between protecting plant health and allowing agricultural innovation to thrive. The proposed changes would create new criteria regarding how decisions on regulations will be made, exemption of plants meeting secretary Perdue’ s criteria, relaxed rules for field growth of plants producing certain industrial products, and more. This is open for public review and comments for 60 days and is likely to continue to unfold throughout the rest of 2019.

Where do you see the regulatory environment going over the next few years and what’s driving those changes?
基于生物技术的最新进展以及使用生物技术生产的作物的安全跟踪记录,世界许多地方的监管机构正在重新评估监管转基因作物的框架,特别是考虑到不稳定的天气模式和对粮食安全的担忧所造成的压力。在美洲、澳大利亚以及亚洲和非洲的部分地区,人们似乎对通过 CRISPR 基因组编辑实现的性能和营养特性越来越感兴趣。例如在肯尼亚,由于气候变化正在对生产产生负面影响,人们担心作为主要粮食作物的香蕉的安全。虽然肯尼亚传统上禁止对作物进行基因改造,但这些安全问题迫使立法者重新审视禁止转基因生物的法规。在欧盟,在西班牙以外基本上禁止种植转基因作物,20 多个欧洲商业组织提供了一封公开信,呼吁成员国和欧盟委员会推动立法变革,以更好地支持生物体的基因改造,以实现可持续发展目标。粮食安全可能是最大的驱动力,因为许多国家开始发现,为了迎合不断增长的人口和农业面临的气候变化影响。

转基因和基因组编辑作物如何影响作物投入(传统和生物农药)的使用?
作物投入是有机农业和传统农业的主要产业,因为传统和生物杀虫剂的使用通常取决于地点、作物等。基因改造和基因组编辑尚未发展到完全消除作物投入的使用然而,研究人员已经能够使用基因改造使某些作物能够表达天然存在的基因,这些基因可以作为杀虫剂。例如玉米、棉花、大豆等农作物 基因工程表达 苏云金芽孢杆菌 (基于BT的) 基因,产生对某些昆虫有活性的蛋白质。这有助于减少传统合成杀虫剂的使用。我们很可能会在这一领域看到更多的创新。

转基因和基因组编辑作物会影响生物刺激素的使用吗?
生物刺激素旨在补充作物生产和保护,而作物是经过基因组编辑还是转基因并不重要。由于基因改造和基因组编辑也旨在提高性能,因此这些工具可以帮助提高全球食品供应的可靠性。

精准农业是农业产业中一个快速增长的部分。精准农业必须在转基因和基因组编辑作物中发挥作用吗?如果是这样,这在未来几年将如何改变?
精准农业是一项免费技术,有可能与转基因作物和基因组编辑作物结合使用,从而将种植期间应用的所有养分转化为收获产品,从而最大限度地提高作物产量并最大限度地减少养分流失。就其本身而言,精准农业正在为农民提供大量有关土壤和水质、天气等方面的数据,以帮助指导他们做出种植决策。我们预计这将主要在种植或生长周期的“投资阶段”进行部署,以最大限度地增加种子遗传和土壤条件的养分。很难想象除了用于疾病监测之外,它还被用于解决主要中耕作物整个季节生长条件的变化。例如,新鲜农产品的生产是一种不同的情况,可以管理种植后干预。因此,将其与转基因作物或基因组编辑作物相结合,种子经过改造可在不利的生长条件下产生更高的产量,从而为农业提供了更好的机会来加强粮食供应和安全。

关于转基因和基因编辑,我们还应该了解什么?
转基因技术已经对提高粮食和饲料作物的生产力和产量产生了重大影响。实际上, 最近的研究 已经发现转基因作物可以增加 6%-25% 的产量。除了转基因生物的成功之外,现在基因组编辑工具(如 CRISPR)正在为产量和成分提供更多改进的特性,这些特性将塑造农业产业。新特性的开发和获取有可能使作物更加多样化,为种植者的土地提供更多选择,并为消费者提供营养成分更具吸引力的食物。转基因和基因组编辑是可以帮助我们实现全球粮食安全的生物技术工具的例子。世界人口持续增长,预计到 2050 年将达到 97 亿。农业领域的创新对于克服恶劣天气、干旱、气候变化、害虫和有限资源等传统农业压力因素必不可少。最后,可持续性的一个关键方面应该始终处于前沿和中心位置,那就是我们开发的解决方案应该在经济上是可持续的。