作者:周彧 來源: 發布時間:2018-11-13 17:9:39
昆蟲聯盟,朋友還是敵人?

 
“在這項計劃的既定目標背景下,我們認為,從該計劃中獲得的知識在增強美國農業或應對國家緊急情況(無論是短期還是長期)的能力方面似乎非常有限……因此,該計劃可能被廣泛認為是為了開發用于敵對目的的生物制劑及其運載工具的努力,如果這樣做,將違反《生物武器公約》(BWC)。”
 
近日,一篇名為《農業研究,還是一個新的生物武器系統?》的文章在美國《科學》雜志上一經發布,立刻引起了學界的廣泛關注。
 
打開“潘多拉的盒子”
 
農業遺傳技術通常通過將實驗室產生的修飾引入目標物種的染色體中來實現其農業目標。然而,這種方法的速度和靈活性是有限的,因為修飾后的染色體必須從一代垂直遺傳到下一代。
 
這篇文章指出,為了消除這一限制,美國國防高級研究計劃局(DARPA)資助了一項正在進行的研究計劃,旨在驅散通過基因改造而直接在農田中編輯作物染色體的傳染性轉基因病毒。
 
“這是通過水平轉移進行的基因工程,而不是垂直遺傳。將這種水平環境遺傳改變劑(HEGAAs)分散到生態系統中所產生的管理、生物、經濟和社會影響是深遠的。”
 
文章中提及的這項新計劃有一個溫暖而模糊的名字:“昆蟲聯盟”(Insect Allies)。
 
按照美國國防高級研究計劃局的設想,是否可以利用昆蟲來應對農業緊急情況下的農作物損失。如果玉米或小麥等關鍵作物易受干旱、自然疫病或生物武器突然襲擊的影響,這些昆蟲將攜帶基因工程病毒,可快速部署。該理念的設想是,病毒在單個生長季節進行基因修飾以迅速保護植物。
 
該局表示,昆蟲聯盟計劃包括向4個研究機構提供資助:Boyce Thompson研究所、賓夕法尼亞州立大學、俄亥俄州立大學和得克薩斯大學奧斯汀分校。
 
然而,一些批評人士認為這項計劃令人毛骨悚然。
 
這篇由一群持懷疑態度的科學家和法律學者發表的論文稱,昆蟲聯盟計劃打開了一個“潘多拉的盒子”,其涉及的技術“可能被廣泛認為是開發用于敵對目的的生物制劑及其運載工具的努力”。批評者們創建的一個網站更直白地表達了他們的反對:“DARPA計劃很容易被武器化。”
 
暫時而有益的改良
 
針對質疑,美國國防部高級研究計劃局昆蟲聯盟計劃負責人Blake Bextine進行了反駁。他表示,該計劃完全是出于和平目的,已由負責農業安全的政府機構進行了審查,并在研究協議中包含了多層保障措施,包括對昆蟲的全面控制。
 
“我認為公眾不必擔心,國際社會也不需要擔心,”Bextine說。他承認,昆蟲聯盟涉及可能具有“雙重用途”的新技術——從理論上講,這些新技術可基于防御或進攻的目的使用。但他表示,幾乎所有先進技術都是如此。
 
“我認為,無論何時只要你在開發一種新的、革命性的技術,就有可能產生進攻與防御的雙重能力。但這不是我們正在做的事情。我們正在給植物帶來積極的特性,我們專注于積極的目標。我們希望確保糧食安全,因為在我們看來糧食安全就是國家安全,”Bextine如是指出。
 
目前,該計劃設想以三種類型的傳播疾病的昆蟲為盟友,即蚜蟲類、葉蟬科和粉虱科。在自然界中,這些昆蟲經常在植物之間傳播病毒;蚓庉嫹矫娼鼇砣〉玫倪M展,包括相對便宜而簡單的CRISPR系統(是一種被稱為聚集規則間隔短回文重復序列技術的縮寫)能讓研究人員定制病毒,以在受感染的植物中實現特定的目標。這種工程病毒可以開啟或關閉某些基因,例如,控制植物生長速度的基因可能在嚴重干旱期間有用。
 
Bextine表示,有多層保護措施可以確保這項技術不會產生意想不到的生態影響。他還說,該計劃不針對植物的生殖細胞,因此不會導致遺傳性狀。美國國防部高級研究計劃局的目標是找到一種方法,在單個生長季節內對植物進行暫時的、有益的改良。
 
糧食安全至關重要
 
隨著更加擁擠的地球經歷著氣候變化、污染、生物多樣性喪失以及對糧食和水的需求激增,在未來幾十年里,糧食安全是一個不太可能隨時消失的重要問題。農作物戰爭也是大家最為關切的問題。
 
美國國防部高級研究計劃局對昆蟲聯盟的描述,凸顯了這一概念所具有的快速反應特性。“自然發生的對農作物系統的威脅,包括病原體、干旱、洪水和霜凍,可能會迅速危及國家安全,尤其是由國家或非國家行為體帶來的威脅,”其官方網站指出。“昆蟲聯盟旨在通過對成熟植物應用靶向療法來減輕這些入侵帶來的影響,靶向療法的效果在相關的時間尺度(即單個生長季節內)上表現出來。”
 
10月5日發表的論文作者認為,昆蟲聯盟可能被解讀為違反了一項名為《生物武器公約》的國際條約。“我們認為,該計劃存在被視為不符合和平目的的風險,”論文作者之一、弗萊堡大學國際法教授Silja Voeneky表示。
 
她認為,使用昆蟲作為這項計劃的一個關鍵特征尤其令人擔憂,因為昆蟲可以被惡意行動者廉價而秘密地部署。
 
“我們認為理由不夠清楚。例如,他們為什么用昆蟲?他們可以使用噴霧系統,”Voeneky直言。“用昆蟲作為傳播疾病的載體是一種經典的生物武器。”
 
《生物武器公約》確實允許具有明確和平目的的研究,前五角大樓負責核、化學和生物防御計劃的官員、現任戰略風險委員會高級研究員Andy Weber表示。他指出,生物防御界一直擔心敵對行為者可能會使用新的基因編輯技術。“隨著時間的推移,恐怖組織和個人也會利用這些新能力,但我不認為這是今年或明年會發生的事情。但這肯定是我們想要超越的東西。”
 
不過,作為昆蟲聯盟計劃顧問小組的成員,堪薩斯州立大學植物病理學家James Stack認為《科學》雜志這篇論文發出的警告是沒有根據的。“這離申請階段還遠著呢。這是為了確定這種方法是否可行。我不明白論文中提出的關注度;直接上前指責DARPA以此為掩蓋來開發生物武器,是令人氣憤的,”Stack說。
 
他接著說:“生活中存在固有的風險,你只需要妥善管理它。而且我認為當我們進入一個更加擁擠的星球,它將對我們的食物系統和水系統提出越來越高的需求。我們將需要工具箱里盡可能裝滿我們擁有的所有工具。”
 
其中一個工具,就是通過實驗室技術對生物體進行基因改造。作為一種基因編輯技術,昆蟲聯盟可能非常有效,可以成為農民的標準程序,《科學》雜志這篇論文的合著者、馬克斯·普朗克進化生物學研究所的進化生物學家Guy Reeves表示。但是基因改造通過HEGAAs輸送,可能會擴散到為有機、非轉基因作物保留的土地中。
 
“如果這個項目是可以接受的,而且我們認為這項技術是我們想要推進的,那么我們為什么還要使用其他技術呢?”他質疑道。“如果這項技術奏效,幾乎可以肯定的是,各國政府將無法控制其傳播。”
 
爭議的風浪并未停止,但計劃仍在推進。目前,這項研究仍處于初始階段,Bextine說。最近達到的第一個里程碑,就是證明蚜蟲可以用一種改性病毒感染成熟的玉米植株,這種病毒含有一種能產生熒光的基因!
 
《科學新聞》 (科學新聞2018年10月刊 農業生物)
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