合成生物技术在农业领域的场景和″基因″疑虑

日期:01-30-2024

编者按：本文来自″芳博士″，作者系浙江大学经济学博士，曾在地方政府发改委工作，后进行创业、投资、孵化等工作，致力于成为科技创业者和投资人的知心谋士，目标是助力科学家创业、推进新技术落地。该系列文章分享了其在食品科技、农业科技方面的思考，主要探讨前沿科技驱动产业变革、政策要点和市场趋势。

尽管细胞工厂给了人类更大的想象空间和享用选择，目前的食物追溯都到源头，都是土里生的、水里长的——这些都属于农业的范畴。

第一产业，是民生安全的根本，但恰恰是技术和资本稀缺的领域。

1 合成生物在农业应用的八大场景

上图¹可以见，合成生物技术在农业食品的应用场景非常丰富。

第一，动植物育种。例如，抗虫、抗病、抗疫等种子，或者功能性作物。

第二，动植物营养。例如，饲料（新型饲料蛋白、发酵饲料添加剂等）和肥料（功能性肥料、新型生物刺激素等）。

第三，动植物健康。例如，兽药（替代抗生素产品、生物疫苗等）和农药（RNA农药、微生物农药等）。

第四，创新食品及添加剂。例如，蛋白、油脂、色素、多糖、功能性添加剂等。

第五，新型材料。例如，农用地膜、农业投入包装、可降解农产品或食品包装等。

第六，农业废弃物资源化。例如，秸秆利用、食物残渣发酵等。

第七，食品安全监测及绿色保鲜。例如，微生物保鲜剂、植物提取物保鲜剂，以及细胞传感器、微生物传感器等食品安全检测手段和工具。

第八，农业环境修复。例如，微生物降解污染物、改善水质和减少排放。

2 合成生物技术在育种上的作为和恐慌

上述应用场景展开讲，需要很多方面的知识储备和消化，我力有不逮。

这里先挑选大家最感兴趣也最容易产生疑虑的育种问题。

为什么要用合成生物技术改造种子？

最关键的原因是：大幅度地缩短种子生长时间和削减占用土地，带来土地的集约利用和亩产水平的提高。

分子育种的产量高、生长效率高，能够大幅降低种植成本，让更多人吃到便宜的粮食（东亚是健康膳食成本最高的区域）。

同时，基因编辑技术在种子的抗倒伏、抗病虫害、抗盐碱等以及更高的营养价值方面，都具有优势。

当然，在研发方面，基因编辑可以将生物育种的研发周期从10年缩短到2-5年，大大节约了研发成本，这也为商业化奠定了基础。

合成生物技术育种安全么？

合成生物技术在育种方面的应用，可以简单粗暴地分为转基因和基因编辑两类。转基因属于人为制造自然界不可能发生的变异，安全性和对环境的影响需要更为严格的监管和规范。而基因编辑主要是改变对象作物的自身基因，有目标地进行基因修饰，因此被认为安全性相对较高。为了更好地理解，这里打个不恰当的比方，如果把作物自身拥有的基因比成一个房间里现有的各种家具。基因编辑可能是把棕色的桌子油漆成黑色，或者从东墙移到了西墙；转基因像是从其他房子那里搬进来了新的桌子、椅子。当然，生物比房子的构造更为精妙且未知，从外部搬进来的桌子椅子，房子不会″反抗″，但生物可能会″排异″，因此转基因的技术难度是比较大的。

老百姓通常恐慌的″转基因品种″，并不是随意就能实施的，是需要经过非常严格的使用安全性及环境安全性的规范评估。只有″品种审定″后，转基因的品种才能够按照用途进行种植、生产和食用。

在2023年10月17日，中国第一次审定转基因品种，标志着生物育种监管环节的正式开启。农业农村部种业管理司官网发布《关于第五届国家农作物品种审定委员会第四次审定会议初审通过品种的公示》，公布了37个转基因玉米品种和14个转基因大豆品种通过初审。当然，这是初审阶段，离正式投放市场还有一定的距离。

但由于我国粮食部分品种的短缺，例如大豆、玉米等，依赖于进口。事实上，2022年全球转基因作物种植已达到2亿公顷，批准进入国内的转基因食品是经过严格监管的。

全球哪些国家种植转基因作物？

在全球2亿公顷的转基因种植面积中，中国的种植面积仅占1.4%，排名第六。在转基因作物种植方面超过我国的国家，有：美国（占比37.5%）、巴西（31.8%）、阿根廷（11.8%）、印度（6.2%）、加拿大（5.7%）和巴拉圭（1.9%）。当然，随着我国转基因品种审定标准的发布和安全证书的批准，转基因作物商业化应用会逐渐加快。

可以不接受合成生物技术的育种产品么？

不管是基因编辑还是转基因，有些朋友还是本能地感到疑虑甚至是恐惧。

事实上，我们吃喝下去的食物，经过消化道，会转化为各种人体所需的物质（碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和水）。假设食物所含的基因，通过消化还能改变人类的基因，那么，从我们老祖宗茹毛饮血开始，人类的基因应该千奇百怪。所以，食物所含的基因，很难改变人类的基因。

作为国家生物技术和粮食安全的战略安排，我们不能够拒绝合成生物技术在育种上的应用。毕竟作为粮食消耗大国，无论生活还是生产，我国很多地区的粮食使用和储备都是不足的，极度依赖进口。

当然，我国实施的是严格监管，因此从技术到商业路径比其他国家要漫长，而市场流通中的食品都会标注出″转基因″字样，便于您选择。

以下是各国转基因监管政策的对比，可供朋友们参考。

最后，人类生存到今天，站到了食物链的顶端，我国作为发展中的人口大国，能够解决温饱问题，都是承上启下、来之不易的壮举。技术发展的目标，是让人类更健康、更体面、更舒适地生存，可以审慎对待，可以审查规范，但技术的进步呼应的是人类的需求，历史的进程无法被阻拦。

¹ 内容源自35斗文章《【研究报告】合成生物农业食品应用产业图谱，一文看懂合成生物8大应用场景》