□ 程新宇
基因編輯技術(shù)是一種可以對基因組DNA特異性識別并定點(diǎn)修飾的技術(shù),通過對生物個體的基因組進(jìn)行定點(diǎn)的敲除、敲入、替換、突變等一系列人工修飾,完成基因系列的改變。自20世紀(jì)70年代人類第一次在小鼠身上完成基因編輯開始,基因編輯技術(shù)日益成熟,應(yīng)用也日益普及。由于動物基因編輯技術(shù)可能帶來的巨大利益,當(dāng)前全球多國政府都大力支持,社會資本也積極介入。但是,動物基因編輯也引起了一系列的倫理問題。我國學(xué)術(shù)界對人類基因編輯引發(fā)的倫理問題極為重視,有許多討論和研究,但對動物基因編輯引起的倫理問題卻沒有足夠的重視。例如,國外學(xué)術(shù)界從農(nóng)業(yè)和環(huán)境倫理學(xué)視角對動物基因編輯的倫理問題有些研究,我國則鮮見這方面的研究。因此,本文嘗試對動物基因編輯引起的倫理問題進(jìn)行系統(tǒng)的揭示、梳理和分析,并提出相應(yīng)的倫理原則及治理措施,有助于使我國動物基因編輯能夠健康有序地發(fā)展。
當(dāng)前,動物基因編輯主要發(fā)生在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,其他領(lǐng)域也有一些涉及。動物基因編輯已經(jīng)取得一系列成果,有巨大的潛在利益。
1.農(nóng)業(yè)領(lǐng)域動物基因編輯的現(xiàn)狀和前景
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,對動物進(jìn)行基因編輯的研究已經(jīng)廣泛地在豬、牛、羊、兔、雞、魚、蝦、蚤、蠶等動物上開展,其目的主要是通過農(nóng)業(yè)遺傳育種來提高肉、奶、皮毛等的產(chǎn)量和品質(zhì),以及提高農(nóng)場動物的抗病性。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行動物基因編輯的益處主要體現(xiàn)在以下方面。
第一,使用基因編輯技術(shù)可以提高肉食動物的肉類產(chǎn)量和品質(zhì)。研究人員通過基因編輯敲除豬、牛、羊、兔的MSTN基因(即抑制肌肉生長發(fā)育的明星基因),可以提高豬、牛、羊、兔的肉產(chǎn)量和瘦肉率;通過基因編輯給公豬去勢,可以除去豬的膻味,提高豬肉品質(zhì)[1]。敲除雞的G0S2基因(即雞的脂肪代謝和沉積的開關(guān)基因),可以得到低脂品系的肉雞[2]。
第二,使用基因編輯技術(shù)可以避免牛奶過敏癥和乳糖不耐癥問題。牛奶中含的乳蛋白過敏源β-乳球蛋白(BLG)是引起嬰幼兒牛奶過敏癥的主要過敏源,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)使用基因編輯技術(shù),通過體細(xì)胞核移植方法獲得BLG基因敲除奶牛,有望避免牛奶過敏問題。內(nèi)蒙古大學(xué)的研究人員通過將β-糖苷酶(LacS)插入牛基因組中,使其僅在牛乳腺中特異表達(dá),在泌乳過程中激活,這樣的牛奶通過簡單的加熱就能水解乳糖,為乳糖不耐癥患者提供安全經(jīng)濟(jì)的牛奶。此外,科學(xué)家還在繼續(xù)探索調(diào)控牛奶營養(yǎng)成分的關(guān)鍵基因,有望進(jìn)一步提高牛奶品質(zhì)[1]。
第三,使用基因編輯技術(shù)可以提高羊毛產(chǎn)量和品質(zhì)、改變羊毛顏色,還可能改良蠶絲。新疆畜牧科學(xué)院的研究人員用基因編輯技術(shù),通過敲除ASIP(刺鼠信號蛋白)基因改變綿羊的毛色,得到想要的顏色。內(nèi)蒙古大學(xué)的研究人員通過基因編輯技術(shù)對絨山羊的CCR5基因第二外顯子進(jìn)行編輯,提高了山羊絨的產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。另外,我國研究人員在家蠶基因編輯促進(jìn)蠶絲改良方面也取得了一些成果[3]。
第四,使用基因編輯技術(shù)可增強(qiáng)動物的抗病性,還可以削弱動物攻擊性。例如,豬的“藍(lán)耳病”(即豬的繁殖與呼吸綜合征)是養(yǎng)豬業(yè)面對的一大傳染病,研究人員采用基因編輯技術(shù)敲除豬的病毒受體CD163的相關(guān)基因,從而獲得了抗病性良好的基因編輯豬。科學(xué)家預(yù)測,通過編輯控制動物的角生長的基因,可能獲得無角的牛羊,削弱農(nóng)場動物的攻擊性,降低管理成本。
2.醫(yī)學(xué)領(lǐng)域動物基因編輯的現(xiàn)狀和前景
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行基因編輯的研究已經(jīng)廣泛地在小鼠、豬、牛、羊、兔、雞等動物上開展,其目的主要是通過建構(gòu)和制備疾病動物模型以供研究疾病的發(fā)病機(jī)理和治療措施,以及作為人類異種器官移植的培養(yǎng)基。
疾病動物模型指為模擬人類疾病的特定病理表型或發(fā)病機(jī)制而培養(yǎng)或誘導(dǎo)的,用于研究疾病或藥物的一類實(shí)驗(yàn)動物。這樣的模型既可以避免人體實(shí)驗(yàn)造成的傷害,又具有極高的復(fù)制性。例如,2014年美國的研究團(tuán)隊(duì)利用CRISPR/Cas9技術(shù)將腫瘤基因引入實(shí)驗(yàn)小鼠的肝臟細(xì)胞,并成功誘導(dǎo)形成肝臟腫瘤,建立肝癌小鼠模型。再如,研究人員發(fā)現(xiàn)白血病患者往往存在七號染色體移位和四組以上的基因突變,研究人員用CRISPR/Cas9技術(shù)培育出先天性七號染色體長臂基因缺失的實(shí)驗(yàn)小鼠,并成功誘發(fā)了白血病,構(gòu)建起白血病小鼠模型。并且,在這個過程中,研究人員還發(fā)現(xiàn)有些基因抑癌作用顯著,為治療人類白血病提供了新的研究思路。
目前,基因編輯建立的疾病動物模型已經(jīng)運(yùn)用到多種遺傳病、傳染病、癌癥等疾病的研究、預(yù)防和治療方面。例如,遺傳性血友病、遺傳性白內(nèi)障、遺傳性艾滋病、傳染性乙型肝炎、肺癌、肥胖等疾病動物的模型和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)取得了較好的效果[4]。在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)用方面,目前,對豬、牛、羊、兔、雞等的基因編輯都被用來制備疾病動物模型。例如,豬是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最好的非靈長類動物模型,丹麥科學(xué)家已經(jīng)獲得了肺癌模型豬。研究人員編輯雞的G0S2基因(即雞的脂肪代謝和沉積的開關(guān)基因),得到了研究肥胖及其調(diào)控機(jī)制的動物模型。對奶牛的調(diào)控牛奶營養(yǎng)成分的關(guān)鍵基因進(jìn)行編輯也在不斷探索并取得了進(jìn)展,為奶牛乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)重組蛋白奠定了基礎(chǔ)。揚(yáng)州大學(xué)的研究人員構(gòu)建出兔高脂血癥動物模型,這有助于探尋高脂血癥和動脈粥樣硬化癥機(jī)制,為人類攻克這些疾病提供參考[1]。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)課題組針對豬的 Leptin、 MC4R 、 FTO 、FABP4、 UCP1 等典型肥胖基因或肥胖相關(guān)基因進(jìn)行單獨(dú)敲除,或聯(lián)合其他肥胖基因或載脂蛋白進(jìn)行雙敲除或三敲除,建構(gòu)了肥胖動物疾病模型,證明了這些基因的功能及其在肥胖和脂肪代謝中的作用,為肥胖治療提供了新方向,也為后續(xù)著眼于此來開發(fā)新藥物提供了可能性[5][6]。
值得一提的是,因?yàn)樨i的器官與人的器官大小相似,而且豬的食性、代謝水平、體溫和心率都與人類的特征更為接近,因此,豬可能成為人類異種器官移植的理想供體。異種器官移植最大的困難在于排異反應(yīng)和跨物種病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn),基因編輯技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展為掃清異種器官移植的免疫排斥和跨物種病毒傳播兩大障礙提供了希望。2002年國外研究者利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除了豬的GGTA1基因,使得實(shí)驗(yàn)豬仔失去了合成識別異種器官蛋白的能力,將其心臟移植到狒狒體內(nèi)可以正常完成生理功能。目前澳大利亞科學(xué)家已經(jīng)在這方面取得了很大進(jìn)展[7]。2021年10月美國紐約大學(xué)郎格尼健康中心研究人員進(jìn)行了將基因編輯過的豬腎移植到一名有腎功能障礙的腦死亡患者體內(nèi)的實(shí)驗(yàn),54小時(shí)內(nèi)這個經(jīng)過基因編輯的豬腎功能良好。今年1月美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的外科醫(yī)生將一顆經(jīng)過基因編輯過的豬心移植到57歲的患者貝內(nèi)特體內(nèi),沒有產(chǎn)生超急性排異反應(yīng)。因此,人們看到了異種器官移植的巨大希望[8]。
3.其他領(lǐng)域動物基因編輯的現(xiàn)狀和前景
基因編輯技術(shù)還可以用于“定制寵物”,或用于增強(qiáng)工作動物的某些特定功能,以及用于提高指標(biāo)動物對環(huán)境的敏感性。例如,英國研究人員采用CRISPR/Cas9技術(shù)對寵物羔羊進(jìn)行了毛色基因編輯,獲得了五種毛色的羔羊;研究人員還利用基因編輯技術(shù)培養(yǎng)出了“斑點(diǎn)狗”;人們正在預(yù)想利用基因編輯技術(shù)加強(qiáng)某些動物的工作能力,如增強(qiáng)警犬對氣味的敏感度[9][10]。此外,目前研究人員還利用CRISPR/Cas9技術(shù)對幾種水生甲殼動物進(jìn)行基因編輯。例如,對脊尾白蝦的基因敲除,可以獲得基因敲除突變體蝦,該蝦獲得抗副溶血性弧菌或嗜水弧菌能力,具有抗病抗逆能力,獲得的基因敲除蝦EcMIH-KO,體長明顯增加,幼蟲的變態(tài)時(shí)間明顯縮短,無死亡和畸形等問題,可以作為指標(biāo)動物提高其對水質(zhì)檢測的敏感性。
由于基因編輯的對象是動物而不是人,因此,在分析和評價(jià)動物基因編輯的倫理問題時(shí),首先面臨人類中心主義和非人類中心主義的立場分野問題。如果從人類中心主義視角看問題,動物基因編輯涉及人類福祉和人的權(quán)利,包括食品安全和知情同意、經(jīng)濟(jì)利益和分配公正、物種多樣性、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡等問題;如果從非人類中心主義視角看問題,動物基因編輯還關(guān)乎動物福利和動物權(quán)利問題。在此,我們把這些倫理問題梳理后分為如下三類來分析。
1.動物基因編輯對動物福利和動物權(quán)利的雙重影響
關(guān)于動物權(quán)利的復(fù)雜論證不是本文重點(diǎn)。目前,關(guān)于動物福利和動物權(quán)利的倫理研究有兩條進(jìn)路。第一條進(jìn)路以彼得·辛格為代表,以能感受到快樂和痛苦作為動物福利和動物權(quán)利的前提。這條進(jìn)路主張人有義務(wù)讓這些動物免受痛苦并提升其快樂。辛格從功利主義立場出發(fā),跨越物種界限,主張同等的利益同等地考慮。這就要求在避免動物的痛苦和追求人類的利益(如獲得廉價(jià)的健康食品)之間找到平衡。主張強(qiáng)式動物權(quán)利論的雷根和海恩斯(Haynes)等人甚至認(rèn)為,無論人類的經(jīng)濟(jì)利益是什么或有多大,都不能讓動物經(jīng)歷嚴(yán)重痛苦。第二條進(jìn)路以納斯鮑姆為代表,聚焦于動物的生理機(jī)能和能力。這條進(jìn)路主張無論在何處使用動物,都要提升動物的福利,即提升動物完成自然行為和經(jīng)受積極的福利及免于消極經(jīng)歷的機(jī)會。這也是在人類廣泛使用動物背景下,動物福利組織的立場。換句話說,動物福利組織并不反對人類使用動物,但呼吁提升動物福利和與動物生活相關(guān)的各方面的條件。納斯鮑姆理論的核心是動物“繁榮”理念。道金斯關(guān)于“提升動物福利”方面的兩個問題及其回答反映了這種要求。第一個問題是:這將會提升動物的健康嗎?第二個問題是:這將會是動物所想要的嗎?換句話說,滿足動物在健康和自然行為方面的需要是動物福利的標(biāo)準(zhǔn)[11]。
世界動物保護(hù)組織的《世界動物福利宣言》中將動物劃分為農(nóng)場動物、實(shí)驗(yàn)動物、伴侶動物、工作動物、娛樂動物和野生動物六類。國際上通行的動物福利包含了五個方面,即生理福利、環(huán)境福利、衛(wèi)生福利、行為福利和心理福利。其中,生理福利即不受饑渴的自由,應(yīng)為動物提供充足的飲水和食物;環(huán)境福利即生活舒適的自由,應(yīng)為動物提供適當(dāng)?shù)臈鏊?,并保證其充足的休息;衛(wèi)生福利即不受痛苦、傷害和疾病的自由,應(yīng)保證動物不受到額外的傷害和疾病,遭遇傷病時(shí)得到救治;行為福利即表達(dá)天性的自由,動物應(yīng)當(dāng)具有充足的空間條件進(jìn)行活動;心理福利,即生活無恐懼和無悲傷的自由,避免動物遭受精神痛苦??傊?,動物福利組織并不反對使用動物,不反對飼養(yǎng)農(nóng)場動物供人類食用、飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動物供生物學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn),但在飼養(yǎng)、運(yùn)輸、工作、處死過程中要盡量保護(hù)動物的以上五種福利,人道地對待動物。例如,飼養(yǎng)過程中提供舒適的自然條件,屠宰過程中使用麻醉措施,進(jìn)行醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)后采用安樂死處理。
從以上關(guān)于動物權(quán)利和動物福利的觀點(diǎn)來看,動物基因編輯對動物福利的影響是雙重的。一方面,單純從動物本身來看,對某些動物的基因編輯可能提高了這些動物的福利,對某些動物的基因編輯可能損害了這些動物的福利。另一方面,目前人類開展的動物基因編輯并不是旨在提高動物福利,而主要是為了人類的福祉,即人類目前是為了人類的健康、經(jīng)濟(jì)效益、生活方便、環(huán)境保護(hù)、人類的偏好等目的而開展動物基因編輯。換句話說,人類進(jìn)行動物基因編輯的這些目的,既可能通過提高動物福利的動物基因編輯而達(dá)到,也可能通過損害動物福利的動物基因編輯而達(dá)到。
以上各個領(lǐng)域的動物基因編輯提升動物福利的情形如下。
第一,使用基因編輯技術(shù)增加動物的抗病性,提升了動物的衛(wèi)生福利。例如,前文提到的豬的“藍(lán)耳病”即豬繁殖與呼吸綜合癥是危害養(yǎng)豬生產(chǎn)的第一大病毒性疫病,是豬重大傳染病。目前公認(rèn)的是,豬CD163蛋白是“藍(lán)耳病”病毒感染豬肺泡巨噬細(xì)胞的主要受體,因此,通過基因編輯生產(chǎn)出CD163基因敲除豬,可以阻斷病毒與受體的結(jié)合,控制豬的疫情發(fā)展與傳播。這不僅提高了養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,降低了生產(chǎn)管理成本,同時(shí)也減少了豬的痛苦和死亡,有利于豬的衛(wèi)生福利。此外,西北農(nóng)林大學(xué)的研究人員針對荷蘭斯坦奶牛的肺結(jié)核病進(jìn)行基因編輯育種,將SP110核體蛋白基因插入奶?;蚪M中,提高了奶牛對肺結(jié)核的抵抗力,這也有利于奶牛的衛(wèi)生福利。
第二,使用基因編輯技術(shù)給動物去勢也有利于動物的衛(wèi)生福利。例如,使用基因編輯技術(shù)給豬去勢,就是敲除負(fù)責(zé)豬睪丸發(fā)育的基因(Kissr),使其睪丸發(fā)育受阻,達(dá)到去勢效果。一方面除去豬的膻味,提高豬肉品質(zhì),也便于養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)管理。這是為了人類的福祉。另一方面,與傳統(tǒng)的去勢方法(即在公豬出生后手術(shù)去勢)相比,使用基因編輯給豬去勢,能大大減輕豬的痛苦。
第三,使用基因編輯技術(shù)培育無角牛羊也有利于動物福利。角是蹄類哺乳動物自衛(wèi)和爭奪交配權(quán)的工具,角對野生動物有重要作用,但對于集約化飼養(yǎng)的農(nóng)場動物而言,角不僅會給飼養(yǎng)人員造成威脅,同時(shí)也加劇動物間的相互沖撞。傳統(tǒng)的方法是犢牛去角,給犢牛帶來不必要的刺激,損害動物福利。用基因編輯技術(shù)通過體細(xì)胞核移植方法培育無角牛羊,避免了農(nóng)場動物間的爭斗和傷害,保護(hù)了動物福利。
以上各領(lǐng)域的動物基因編輯損害動物福利的可能情形如下。
第一,由于基因編輯存在脫靶效應(yīng),可能導(dǎo)致被編輯的動物畸形。脫靶效應(yīng)指在基因編輯過程中,對非靶標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行非特異性編輯,從而導(dǎo)致不可控的基因突變。由于基因編輯技術(shù)還不是十分成熟,其特異性、靶向性和編輯效率仍然有待提高,因此,在對動物進(jìn)行基因編輯時(shí)還存在脫靶效應(yīng),可能導(dǎo)致未知的突變,最終導(dǎo)致動物畸形。
第二,由于人們對基因和疾病的關(guān)系的認(rèn)識仍然有限,這種不確定性可能導(dǎo)致被基因編輯的動物產(chǎn)生新的疾病甚至死亡。許多疾病是多基因疾病,即使是單基因疾病,基因和性狀之間也并非完全是一一對應(yīng)的關(guān)系。因此,敲除、敲入某個基因,除了會引起人們所設(shè)想的性狀改變之外,極有可能伴隨其他性狀的變化。例如,有研究表明,對寵物斑點(diǎn)狗進(jìn)行基因編輯時(shí),雖然獲得了穩(wěn)定遺傳的斑點(diǎn)狗,但也導(dǎo)致遺傳高脂血病癥。敲除豬的肌肉生長抑制素(MSTN)以獲得產(chǎn)肉量高和瘦肉率高的豬時(shí),有時(shí)也會導(dǎo)致豬的畸形。這可能是由于該基因還參與維持豬的其他的生理功能,例如在調(diào)節(jié)脂肪和骨骼發(fā)育方面發(fā)揮著重要作用[12]。而且,染色體的長度、基因的分布影響著動物的壽命,這一規(guī)律目前也并不明朗,人為地改變基因可能縮短動物壽命,甚至導(dǎo)致動物死亡。
2.動物基因編輯相關(guān)食品安全和知情權(quán)的爭議
人類對動物進(jìn)行基因編輯的主要目的之一是獲得高產(chǎn)、高品質(zhì)且廉價(jià)的肉類、奶類等食品,那么通過基因編輯所獲得的食品對人類而言是否安全,就是最關(guān)鍵的問題,在食品安全沒有確切的保障并獲得大眾的認(rèn)可和接受之前,消費(fèi)者有知情權(quán)和選擇權(quán)。目前世界范圍內(nèi)關(guān)于基因編輯動物性食品的安全性問題還存在爭議,這主要與脫靶效應(yīng)和外源基因插入有關(guān)。
早在轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物時(shí)期,就存在關(guān)于脫靶效應(yīng)和外源基因插入引起的食品安全問題和環(huán)境安全問題的爭議。其中,對脫靶效應(yīng)帶來的食品安全問題的爭議表現(xiàn)如下:在農(nóng)作物領(lǐng)域,有專家認(rèn)為,脫靶效應(yīng)帶來的未知突變、突變效率的提高、作物自然進(jìn)化的改變,會帶來環(huán)境安全和食品安全方面的風(fēng)險(xiǎn)。而有學(xué)者則認(rèn)為,與傳統(tǒng)的誘變技術(shù)相比,基因編輯技術(shù)精準(zhǔn)靶向目標(biāo)位點(diǎn),在很大程度上可以減少隨機(jī)突變所帶來的非預(yù)期效應(yīng),反而會大大提高技術(shù)的安全性。對外源基因插入帶來的食品安全問題的爭議表現(xiàn)如下:基因編輯技術(shù)包括基因敲除、修復(fù)、同源基因重組和插入外源基因,而關(guān)于外源基因的插入和殘留的風(fēng)險(xiǎn)各國的判斷不盡相同。美國農(nóng)業(yè)部、澳大利亞基因技術(shù)管理辦公室、歐洲食品安全局、德國聯(lián)邦消費(fèi)者保護(hù)和食品安全局都認(rèn)為,沒有插入外源基因的基因編輯,不會帶來人類健康和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)槠湟鸬耐蛔兣c通過自然或誘導(dǎo)產(chǎn)生的突變相同,不屬于轉(zhuǎn)基因,不必納入轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的監(jiān)管范圍。而德國聯(lián)邦自然保護(hù)局則認(rèn)為,既然基因編輯是一種操縱基因組以產(chǎn)生有針對性的修飾的策略,就面臨未知的風(fēng)險(xiǎn),必須納入轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行監(jiān)管[13]。也就是說,基因編輯過程中是否插入外源基因,是決定食品健康和環(huán)境安全方面是否存在風(fēng)險(xiǎn),以及是否納入轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品監(jiān)管的關(guān)鍵。
以上這種爭議在動物基因編輯領(lǐng)域同樣存在。由于與基因編輯植物和微生物相比,基因編輯動物及其產(chǎn)品的生物安全檢測相對滯后,因而基因編輯動物作為食品是否安全的問題更加凸顯。也就是說,關(guān)于脫靶效應(yīng)導(dǎo)致的畸形動物食用是否安全,敲入了外源基因片段的動物食用是否安全,也存在較大爭議。為此,聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織成立了專門的專家組討論轉(zhuǎn)基因動物產(chǎn)品的食用安全性評價(jià)策略。目前關(guān)于基因編輯動物是否可以安全食用問題,最被認(rèn)可的是“實(shí)質(zhì)等同性原則”,即如果某個新食品或食品成份與現(xiàn)有的食品或食品成份大體相同,那么它們就是同等安全的。“實(shí)質(zhì)等同原則”包括三個方面的內(nèi)容,即被轉(zhuǎn)入基因的分子特征分析、轉(zhuǎn)基因動物組織的形態(tài)分析、所構(gòu)成食物的成分分析。以基因編輯豬為例,大量的文獻(xiàn)主張敲除MSTN基因所獲得的高產(chǎn)肉量和高瘦肉量的基因編輯豬作為食品是安全的。理由有三點(diǎn):一是無外源基因整合,二是無抗性標(biāo)記,三是自然界早已存在MSTN基因突變的家畜動物[14]。其他的基因編輯農(nóng)場動物的食用安全性也與此類似。
關(guān)于消費(fèi)者對使用了動物基因編輯技術(shù)所得到的食品的知情權(quán)方面,一個有爭議的問題是:基因編輯動物性食品是否應(yīng)該納入轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)體系進(jìn)行管理。世界各國在關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全相關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)識制度、閾值范圍、管理方式等都存在較大差別。當(dāng)前國際上對轉(zhuǎn)基因作物的監(jiān)管框架有基于產(chǎn)品和基于過程兩種模式。前者是針對最終產(chǎn)品的安全性,后者是針對改變性狀的遺傳過程(常規(guī)方法、誘變、轉(zhuǎn)基因、基因編輯)的安全性。美國、加拿大、阿根廷、日本、俄羅斯采取前一種模式,歐盟、英國、巴西、印度、澳大利亞、新西蘭采取后一種模式。例如,美國農(nóng)業(yè)部明確堿基缺失、單堿基替換、從性親和親緣植物中引入序列、僅在育種過程中引入外源片段并在操作結(jié)束后去除這四種情況無須評價(jià)和監(jiān)管。歐盟對生物技術(shù)采取了更加審慎的態(tài)度,規(guī)定無論哪類生物、哪種基因,只要在開發(fā)過程中涉及重組DNA技術(shù),就應(yīng)該受到嚴(yán)格的安全性評價(jià)和監(jiān)管。日本《基因編輯生物信息披露標(biāo)準(zhǔn)》(草案)規(guī)定生物的開發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)提供不存在外源基因的信息證明、改良生物的物種分類、應(yīng)用的基因編輯技術(shù)、修飾的基因及功能、其他的性質(zhì)變化、對生物多樣性不利影響的可能性等信息;日本消費(fèi)者廳指出,不含外源DNA的基因編輯食品不受轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽的約束,但鼓勵制造商主動給基因編輯食品貼上標(biāo)簽[13]。
3.動物基因編輯對環(huán)境和生態(tài)的雙重影響
動物基因編輯對生態(tài)環(huán)境的影響一直受到重視。按我國最新修訂的政策和法律文件,轉(zhuǎn)基因動物安全性評價(jià)包括分子特征、遺傳穩(wěn)定性、健康狀況、功能效率評價(jià)、環(huán)境適應(yīng)性、轉(zhuǎn)基因動物逃逸及其對環(huán)境的影響和使用安全。其中就包括基因編輯動物對環(huán)境安全的影響。
有研究表明,許多業(yè)內(nèi)人士擔(dān)心物種基因改變對生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn),以及基因編輯帶來的生物武器、生物恐怖、重大傳染病的爆發(fā)等方面的風(fēng)險(xiǎn)較高[4]。但也有專家認(rèn)為,目前過高地估計(jì)了基因編輯技術(shù)對生態(tài)環(huán)境帶來的影響,基因編輯的應(yīng)用并不構(gòu)成該技術(shù)特有的風(fēng)險(xiǎn)[13]。
當(dāng)前學(xué)界關(guān)于動物基因編輯對環(huán)境的影響的討論主要涉及三個方面:一是改良性狀在自然環(huán)境下的穩(wěn)定性和持久性,以及由此帶來的生態(tài)改變;二是定制性狀對生物多樣性的影響,例如,人為進(jìn)行定向的性狀選擇是否導(dǎo)致相關(guān)生物多樣性的消失;三是遺傳育種加速帶來的不確定性,例如對生態(tài)系統(tǒng)的功能和動力學(xué)可能會產(chǎn)生未知的作用。
我們認(rèn)為,動物基因編輯對生態(tài)和環(huán)境的影響也可能是雙重的。一方面,有些基因編輯不但對環(huán)境無害,甚至有積極作用。例如,有研究對VEGF基因編輯絨山羊進(jìn)行了生物安全檢測,結(jié)果表明這種基因編輯的絨山羊在產(chǎn)絨量增加的前提下,與同齡同性別的對照組絨山羊相較,其對環(huán)境安全的影響,在基因漂移方面,不存在腸道微生物漂移和周圍土壤微生物漂移[15]。再比如, 從小鼠體內(nèi)提取蛋白啟動子,用于制備轉(zhuǎn)植酸酶基因片段,并且將轉(zhuǎn)植酸酶基因片段植入豬的體內(nèi),進(jìn)而獲得可以合成轉(zhuǎn)植酸酶的基因編輯豬,這些基因編輯豬對飼料的利用率有顯著的提高,并且降低了四分之三的糞磷排放[16]。這也間接有利于環(huán)境保護(hù)。此外,水蚤在水生食物鏈中占重要地位,且具有高度的表型可塑性、繁殖能力強(qiáng)、個體小、易于觀察,一直被用作基礎(chǔ)生物學(xué)、進(jìn)化和生態(tài)學(xué)研究的動物模型。對水蚤的基因編輯可以調(diào)節(jié)其大小、生長速度及對光的敏感性,恰當(dāng)運(yùn)用之則對生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)將起到積極作用。
另一方面,有些基因編輯動物也可能逃逸后成為物種入侵品種而破壞生態(tài)平衡。物種入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態(tài),并對本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害的現(xiàn)象。我們知道,基因編輯使得生物由自然演化變成了人工演化,只進(jìn)行了內(nèi)源基因編輯的動物尚且難說沒有改變其物種,那么插入了外源基因的動物就更有可能是創(chuàng)造出了一個新的物種。這種新的物種進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),可能影響原有的生態(tài)平衡,而且這種新的物種進(jìn)入自然界,還可能構(gòu)成一種特殊的物種入侵。某個新物種入侵會給生態(tài)系統(tǒng)帶來什么影響,這難以預(yù)料,但有可能是災(zāi)難性的,就像從英國引入澳大利亞的野兔給澳大利亞帶來了巨大的生態(tài)災(zāi)難一樣。
有學(xué)者通過對全國主要基因編輯研究機(jī)構(gòu)人員的問卷調(diào)查結(jié)果表明,我國的動植物基因編輯可能在國際上較有競爭優(yōu)勢[4],因此,采取一系列措施引導(dǎo)我國動物基因編輯朝健康的方向發(fā)展十分必要。為此,我們認(rèn)為制定與動物基因編輯相應(yīng)的倫理原則,建立安全法律規(guī)范體系,健全安全監(jiān)管體系,完善標(biāo)識制度等都是切實(shí)可行的措施。
針對動物基因編輯引起的倫理問題及其原因,我們分別提出下列相應(yīng)的倫理原則和監(jiān)管建議。
1.針對動物基因編輯的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的倫理原則和治理措施
動物基因編輯的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要是生物武器、生物恐怖以及重大傳染病爆發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),此外,還有物種基因改變對生態(tài)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)[4]。針對這些重大風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該堅(jiān)持兩個倫理原則,即審慎原則和預(yù)防原則。在管理方面,建立應(yīng)急預(yù)案,并建立安全法律規(guī)范體系和安全監(jiān)管體系,防范動物基因編輯可能帶來的重大風(fēng)險(xiǎn)。
2.針對動物基因編輯可能損害動物福利的倫理原則和治理措施
針對動物基因編輯可能損害動物福利這一問題,一是應(yīng)該遵循動物福利五原則和實(shí)驗(yàn)動物3R原則(1)動物福利五原則是指上文提到的生理福利、環(huán)境福利、衛(wèi)生福利、行為福利和心理福利。此外,針對不同動物都有其相應(yīng)的動物福利保護(hù)條款。實(shí)驗(yàn)動物3R原則是指Reduction(減少)、Replacement(替代)、Refinement(優(yōu)化)原則。減少即減少活體實(shí)驗(yàn)動物的使用量,控制在必要的范圍內(nèi);代替即盡量利用非生物材料(如生物芯片)代替活體生物進(jìn)行實(shí)驗(yàn);優(yōu)化即在實(shí)驗(yàn)過程中減少動物的痛苦(如提高CRISPR技術(shù)精度,減少實(shí)驗(yàn)失敗次數(shù)),改善實(shí)驗(yàn)動物的生活條件。,保護(hù)動物福利;二是要加強(qiáng)技術(shù)研究以便提高基因編輯技術(shù)的特異性、靶向性和編輯效率,同時(shí)加強(qiáng)基因功能的研究,減少動物畸形率和致死率,盡量減少對動物福利的損害;三是要加強(qiáng)行政監(jiān)管和公眾監(jiān)督,切實(shí)保護(hù)動物福利;四是要努力達(dá)到動物福利、人類利益、環(huán)境保護(hù)三者之間的平衡。
人們進(jìn)行動物基因編輯的初衷是為了人類福祉,但在這個過程中會牽涉各種利益沖突,如人類福祉(建立疾病動物模型和獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的動物性食物)、社會公正(公眾[誰]的營養(yǎng)和健康)、經(jīng)濟(jì)效益(基因公司的生存和利潤以及提供工作機(jī)會)、動物福利(動物的生理福利、環(huán)境福利、衛(wèi)生福利、行為福利和心理福利等五個方面)、環(huán)境保護(hù)(資源利用效率和溫室氣體排放)之間會存在沖突。在這個過程中,我們要盡量做到不損害乃至提升動物福利和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,達(dá)到以上幾種利益之間的平衡和良性互動。人類發(fā)展的歷史伴隨著對動物的征服和利用,但隨著人類支配和控制自然的能力越來越強(qiáng),文明程度越來越高,人類越來越有能力減少對動物的不當(dāng)利用以及保護(hù)動物福利。
歐盟針對實(shí)驗(yàn)動物從供應(yīng)商到操作者,從飼養(yǎng)、供應(yīng)、試驗(yàn)過程到動物最終去向均進(jìn)行記錄,并建立動物福利委員會對整個流程各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督,對涉及的人員進(jìn)行考核評估,讓更為專業(yè)的人幫助尋求可替代或減少動物痛苦的方法,并公開接受公眾監(jiān)督[17]。這是值得借鑒的。目前,我國也出臺了《實(shí)驗(yàn)動物福利倫理審查指南(征求意見稿)》)。
3.針對基因編輯動物性食品的安全風(fēng)險(xiǎn)的倫理原則和治理措施
針對基因編輯動物性食品的安全風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該堅(jiān)持審慎原則、知情同意原則,保護(hù)公眾的知情權(quán)。具體管理措施如下:一要加強(qiáng)基因編輯動物性食品的安全評估研究,盡快建立基因編輯動物性食品安全評估制度和評估體系。這是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域動物基因編輯亟待解決的重大問題之一。二要加強(qiáng)基因編輯技術(shù)研究,以便提高基因編輯技術(shù)的特異性、靶向性和編輯效率,減少脫靶效應(yīng)和減少動物畸形率,減少基因編輯動物性食品的安全風(fēng)險(xiǎn)。三要審慎使用外源基因插入,減少基因編輯動物性食品的安全風(fēng)險(xiǎn)。四是建立含基因編輯動物成分的食品的標(biāo)識制度,根據(jù)食品是否使用了外源基因編輯、是否使用了內(nèi)源基因編輯、食品中某些成分(如調(diào)料)是否使用了外源基因編輯、是否使用了內(nèi)源基因編輯等,區(qū)分強(qiáng)制性標(biāo)識、鼓勵性標(biāo)識、無需標(biāo)識等分類管理措施,以及確定披露信息的內(nèi)容和范圍,確保消費(fèi)者的知情權(quán)。五是加強(qiáng)科普宣傳教育,讓公眾對農(nóng)場動物基因編輯技術(shù)的研究和使用進(jìn)展、食品的安全性等有必要的認(rèn)識,既不危言聳聽,也非漠不關(guān)心。
目前我國的動物基因編輯產(chǎn)品安全評價(jià)已經(jīng)納入轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)體系,而我國的轉(zhuǎn)基因生物安全評價(jià)體系主要參照了國際通行的指南,并借鑒美國和歐盟的做法,依據(jù)我國的實(shí)際情況制定。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對轉(zhuǎn)基因的研究持謹(jǐn)慎支持態(tài)度?!掇r(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識管理辦法》規(guī)定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品采取目錄識別的辦法,即凡是列入目錄的產(chǎn)品,凡是含轉(zhuǎn)基因的成分或由轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品加工而成的產(chǎn)品,必須明確標(biāo)識[18]。我國有科學(xué)家主張基因編輯研究上大膽、自主創(chuàng)新,推廣上慎重、確保安全,管理上嚴(yán)格、依法監(jiān)管,以國家長遠(yuǎn)發(fā)展和需求為基礎(chǔ),以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向,以轉(zhuǎn)基因研究為借鑒。這種在研究、推廣和管理上的不同的政策導(dǎo)向是值得重視的。雖然當(dāng)前世界各國農(nóng)場動物基因編輯的產(chǎn)業(yè)化條件還不成熟,除了美國、日本等有少量產(chǎn)業(yè)化外,我國還沒有產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化,然而,鑒于其有廣闊的前景,應(yīng)該未雨綢繆。
4.針對動物基因編輯可能破壞環(huán)境和生態(tài)平衡的倫理原則和治理措施
針對動物基因編輯可能對環(huán)境和生態(tài)平衡帶來不利影響的擔(dān)憂,要堅(jiān)持預(yù)防原則、預(yù)案原則、生態(tài)整體主義原則。具體措施如下:一要破除極端人類中心主義觀念,樹立人類命運(yùn)共同體、生命共同體、生態(tài)整體主義觀念,培養(yǎng)從業(yè)人員對基因編輯技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)意識以及對人類后代、對環(huán)境保護(hù)、對維護(hù)生態(tài)平衡的責(zé)任意識;二要建立環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估制度,對動物基因編輯可能對環(huán)境和生態(tài)平衡帶來的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行事先評估;三要遵循預(yù)防和預(yù)案原則,在沒有確定基因編輯動物對環(huán)境和生態(tài)平衡是否安全之前,審慎實(shí)施,并對萬一可能的危害(如基因編輯動物逃逸等)事先建立預(yù)案;四要建立嚴(yán)格的準(zhǔn)入制度和管理制度,嚴(yán)格審查準(zhǔn)入條件,并對研究過程嚴(yán)格管理;五要充分發(fā)揮倫理委員會的作用,對動物基因編輯的研究和應(yīng)用一事一議地進(jìn)行倫理評估。