作者:周彧 来源: 发布时间:2018-11-13 17:9:39
昆虫联盟,朋友还是敌人?

 
“在这项计划的既定目标背景下,我们认为,从该计划中获得的知识在增强美国农业或应对国家紧急情况(无论是短期还是长期)的能力方面似乎非常有限……因此,该计划可能被广泛认为是为了开发用于敌对目的的生物制剂及其运载工具的努力,如果这样做,将违反《生物武器公约》(BWC)。”
 
近日,一篇名为《农业研究,还是一个新的生物武器系统?》的文章在美国《科学》杂志上一经发布,立刻引起了学界的广泛关注。
 
打开“潘多拉的盒子”
 
农业遗传技术通常通过将实验室产生的修饰引入目标物种的染色体中来实现其农业目标。然而,这种方法的速度和灵活性是有限的,因为修饰后的染色体必须从一代垂直遗传到下一代。
 
这篇文章指出,为了消除这一限制,美国国防高级研究计划局(DARPA)资助了一项正在进行的研究计划,旨在驱散通过基因改造而直接在农田中编辑作物染色体的传染性转基因病毒。
 
“这是通过水平转移进行的基因工程,而不是垂直遗传。将这种水平环境遗传改变剂(HEGAAs)分散到生态系统中所产生的管理、生物、经济和社会影响是深远的。”
 
文章中提及的这项新计划有一个温暖而模糊的名字:“昆虫联盟”(Insect Allies)。
 
按照美国国防高级研究计划局的设想,是否可以利用昆虫来应对农业紧急情况下的农作物损失。如果玉米或小麦等关键作物易受干旱、自然疫病或生物武器突然袭击的影响,这些昆虫将携带基因工程病毒,可快速部署。该理念的设想是,病毒在单个生长季节进行基因修饰以迅速;ぶ参。
 
该局表示,昆虫联盟计划包括向4个研究机构提供资助:Boyce Thompson研究所、宾夕法尼亚州立大学、俄亥俄州立大学和得克萨斯大学奥斯汀分校。
 
然而,一些批评人士认为这项计划令人毛骨悚然。
 
这篇由一群持怀疑态度的科学家和法律学者发表的论文称,昆虫联盟计划打开了一个“潘多拉的盒子”,其涉及的技术“可能被广泛认为是开发用于敌对目的的生物制剂及其运载工具的努力”。批评者们创建的一个网站更直白地表达了他们的反对:“DARPA计划很容易被武器化。”
 
暂时而有益的改良
 
针对质疑,美国国防部高级研究计划局昆虫联盟计划负责人Blake Bextine进行了反驳。他表示,该计划完全是出于和平目的,已由负责农业安全的政府机构进行了审查,并在研究协议中包含了多层保障措施,包括对昆虫的全面控制。
 
“我认为公众不必担心,国际社会也不需要担心,”Bextine说。他承认,昆虫联盟涉及可能具有“双重用途”的新技术——从理论上讲,这些新技术可基于防御或进攻的目的使用。但他表示,几乎所有先进技术都是如此。
 
“我认为,无论何时只要你在开发一种新的、革命性的技术,就有可能产生进攻与防御的双重能力。但这不是我们正在做的事情。我们正在给植物带来积极的特性,我们专注于积极的目标。我们希望确保粮食安全,因为在我们看来粮食安全就是国家安全,”Bextine如是指出。
 
目前,该计划设想以三种类型的传播疾病的昆虫为盟友,即蚜虫类、叶蝉科和粉虱科。在自然界中,这些昆虫经常在植物之间传播病毒;虮嗉矫娼慈〉玫慕,包括相对便宜而简单的CRISPR系统(是一种被称为聚集规则间隔短回文重复序列技术的缩写)能让研究人员定制病毒,以在受感染的植物中实现特定的目标。这种工程病毒可以开启或关闭某些基因,例如,控制植物生长速度的基因可能在严重干旱期间有用。
 
Bextine表示,有多层;ご胧┛梢匀繁U庀罴际醪换岵庀氩坏降纳跋。他还说,该计划不针对植物的生殖细胞,因此不会导致遗传性状。美国国防部高级研究计划局的目标是找到一种方法,在单个生长季节内对植物进行暂时的、有益的改良。
 
粮食安全至关重要
 
随着更加拥挤的地球经历着气候变化、污染、生物多样性丧失以及对粮食和水的需求激增,在未来几十年里,粮食安全是一个不太可能随时消失的重要问题。农作物战争也是大家最为关切的问题。
 
美国国防部高级研究计划局对昆虫联盟的描述,凸显了这一概念所具有的快速反应特性。“自然发生的对农作物系统的威胁,包括病原体、干旱、洪水和霜冻,可能会迅速危及国家安全,尤其是由国家或非国家行为体带来的威胁,”其官方网站指出。“昆虫联盟旨在通过对成熟植物应用靶向疗法来减轻这些入侵带来的影响,靶向疗法的效果在相关的时间尺度(即单个生长季节内)上表现出来。”
 
10月5日发表的论文作者认为,昆虫联盟可能被解读为违反了一项名为《生物武器公约》的国际条约。“我们认为,该计划存在被视为不符合和平目的的风险,”论文作者之一、弗莱堡大学国际法教授Silja Voeneky表示。
 
她认为,使用昆虫作为这项计划的一个关键特征尤其令人担忧,因为昆虫可以被恶意行动者廉价而秘密地部署。
 
“我们认为理由不够清楚。例如,他们为什么用昆虫?他们可以使用喷雾系统,”Voeneky直言。“用昆虫作为传播疾病的载体是一种经典的生物武器。”
 
《生物武器公约》确实允许具有明确和平目的的研究,前五角大楼负责核、化学和生物防御计划的官员、现任战略风险委员会高级研究员Andy Weber表示。他指出,生物防御界一直担心敌对行为者可能会使用新的基因编辑技术。“随着时间的推移,恐怖组织和个人也会利用这些新能力,但我不认为这是今年或明年会发生的事情。但这肯定是我们想要超越的东西。”
 
不过,作为昆虫联盟计划顾问小组的成员,堪萨斯州立大学植物病理学家James Stack认为《科学》杂志这篇论文发出的警告是没有根据的。“这离申请阶段还远着呢。这是为了确定这种方法是否可行。我不明白论文中提出的关注度;直接上前指责DARPA以此为掩盖来开发生物武器,是令人气愤的,”Stack说。
 
他接着说:“生活中存在固有的风险,你只需要妥善管理它。而且我认为当我们进入一个更加拥挤的星球,它将对我们的食物系统和水系统提出越来越高的需求。我们将需要工具箱里尽可能装满我们拥有的所有工具。”
 
其中一个工具,就是通过实验室技术对生物体进行基因改造。作为一种基因编辑技术,昆虫联盟可能非常有效,可以成为农民的标准程序,《科学》杂志这篇论文的合著者、马克斯·普朗克进化生物学研究所的进化生物学家Guy Reeves表示。但是基因改造通过HEGAAs输送,可能会扩散到为有机、非转基因作物保留的土地中。
 
“如果这个项目是可以接受的,而且我们认为这项技术是我们想要推进的,那么我们为什么还要使用其他技术呢?”他质疑道。“如果这项技术奏效,几乎可以肯定的是,各国政府将无法控制其传播。”
 
争议的风浪并未停止,但计划仍在推进。目前,这项研究仍处于初始阶段,Bextine说。最近达到的第一个里程碑,就是证明蚜虫可以用一种改性病毒感染成熟的玉米植株,这种病毒含有一种能产生荧光的基因!
 
《科学新闻》 (科学新闻2018年10月刊 农业生物)
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