《生物工程学报》:什么是基因编辑动物/植物?请您简单介绍一下基因编辑动物/植物制备过程或原理。
王克剑:基因编辑动物/植物是指利用基因编 辑技术对遗传物质进行修改,直接改变了某些生 物性状,相当于在基因层面进行了一次微创手术, 快速获得符合人类需求的新品种。目前最主要使 用的是基于 CRISPR/Cas9 的基因编辑技术,就是把发挥“手术剪”功能的 Cas9 蛋白和发挥精准定位功能的向导 RNA 递送入细胞核,接触 DNA 进行剪切、编辑等过程,完成我们的既定目标。
《生物工程学报》:您认为基因编辑动物/植物,作为食品 (肉类) 或者粮食安全吗?如果安全,为什么安全呢?
王克剑:我认为是安全的。首先,利用基因编辑技术改变的都是内源基因,没有外源基因的引入,不会产生额外的风险。其次,在现有监管体系下,任何动物/植物产品在进入市场之前,都会经过严格的食品安全检测,接受严格的安全监管,只有在符合国家食品安全指标的情况下,才会允许上市,因此是很安全的。
《生物工程学报》:近期日本和美国 FDA 分别批准了基因编辑番茄的销售申请和基因编辑猪用于食品和医疗,这对相关领域有什么影响?
王克剑:在农业领域影响巨大。国外基因编辑番茄和猪的批准,说明基于基因编辑技术的新一轮种业竞争已经开始启动,比之前的传统育种方法能更快更好地培育新品种,如果我们不赶快 跟上,目前在科技上的领先优势就会消失殆尽, 在不久的将来,在种业上就可能全面落后于国外, 各种作物种子、畜牧品种都受制于国外公司,国 家的粮食安全都会受到威胁。因此,农业明升体育app家 都十分着急,希望我国尽快开放基因编辑动植物 的批准,尽快走向市场。
《生物工程学报》:目前我国与国外基因编辑技术研发和应用方面是否在一个起跑线?如果有差距,主要表现在哪些方面?
王克剑:在基因编辑技术研发上,美国和我国是处于领先地位的,发表的论文数量和质量都位于世界前列。在应用方面,我国已经落后:早在 2016 年,美国农业部 (USDA) 宣布将不会对采用基因编辑工具CRISPR-Cas9 进行遗传工程改造的一种蘑菇实施管控;最近,日本厚生劳动省通过了其国内首个基因编辑食品的销售申请,是一种基因编辑的番茄,含有更多营养成分 γ-氨基丁酸,预计最早将于 2022 年上市销售。目前我国还未有相关的基因编辑产品批准。
《生物工程学报》:围绕四个面向,基因编辑在我国农业和明升手机版方面,可能发挥哪些作用?科研人员目前在推进技术转化时,需要哪些支持, 您有哪些建议?
王克剑:习总书记为广大明升体育app家和科技工作者提出了研究要“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民明升m88健康”的四个面向。基于 CRISPR/Cas 系统的基因编辑技术是近年来明升m88明升体育app领域的重大突破,短短 7 年时间, 就被授予了诺贝尔明升手机奖,就说明其获得了业内的高度认可,是明升m88明升体育app领域的科技前沿。我们研究基因编辑本身就是面向世界科技前沿,使得该技术更成熟更先进。利用基因编辑技术在农业方面可以创造新的优良品种、提高品质和产量,保障国家粮食安全;在明升手机版方面,可以治疗许多遗传疾病,遏制某些传染病,生产出可用于人体移植的安全有效的细胞、组织和器官等,应用前景非常广阔。因此, 基因编辑研究非常契合四个面向,研究成果将对我国的经济、人民明升m88健康产生深远的正面意义。
科研人员目前在推进技术转化时首先要有政策支持,要允许并鼓励这种转化,尽快实现商业化。此外也需要长期的科研经费支持,可以商业化的基础还是基于明升体育app研究。
《生物工程学报》:我国科技领域有很多的卡脖子问题亟待解决,基因编辑领域是否存在卡脖子问题?如果有,您有什么建议呢?
王克剑:我认为技术本身不存在卡脖子问题。最有可能卡脖子在于各国政府能否及时出台明升体育app 的基因编辑政策。建议参考美国、日本等国家, 跟进出台类似的明升发展政策,规范并有序推进 包括基因编辑在内的生物育种明升化应用,占领 面向未来的技术研发与应用高地,防止动植物种 源被卡脖子,力保我国粮食安全。
受访专家简介
王克剑 明升官网农业明升体育app院/明升官网水稻研究所博士生导师、研究员,水稻生物学国家重点实验室副主任,国家杰出青年基金获得者,2020 年度陈嘉庚青年明升体育app奖获得者 (农业领域首次),明升官网农业明升体育app院科技创新工程团队首席明升体育app家。2004 年于扬州大学获农学学士学位,2009 年于明升官网明升体育app院遗传与发育生物学研究所获理学博士学位并留所工作,先后任助理研究员、副研究员。2013 年于明升官网水稻研究所任课题组长、特聘研究员,主要围绕基因组编辑及无融合生殖开展研究。实现了杂 交水稻无融合生殖从 0 到 1 的突破。先后发表学术论文 40 余篇,其中以通讯作者和第一作者在 Nature Biotechnology、Molecular Plant 等期刊上发表论文 20 余篇;
现任明升官网作物学会理事、明升官网遗传学会基因组编辑分会委员;担任 aBIOTECH、BMC Plant Biology、Journal of Integrative Plant Biology、Genes、《作物学报》等期刊编委或副主编。
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