2015年11月19日,在確認其食用安全性五年、環境安全性三年之後,美國食品藥物管理局(FDA)批准了AquaBounty公司的基因改造鮭魚品牌「AquAdvantage」上市,從而使之成為首個獲批的供食用基改動物。這種鮭魚的主要特點是生長迅速,僅需18個月便能長成——而一般鮭魚需要至少三年。

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冠有鮭魚之名的魚類很多,但這裡指的是最正統、最經典的鮭魚——大西洋鮭魚(大西洋鮭,Salmo salar)。這種魚類是歐洲人的傳統美食,如今早已走向世界。

不幸的是,這種魚類的生命史相當複雜。大部分大西洋鮭魚生活在海洋中,但每年都要逆流而上,回到淡水河流中產卵。野生的鮭魚常常需要三五年甚至更久才能長成,而且通常一生只繁殖一次。此外,鮭魚是認家的,通常只會游回自己出生的那條河流。因此,一旦一條河的鮭魚因為過度捕撈而崩潰,就很難再恢復過來。歐洲許多傳統上盛產鮭魚的河流,已經基本絕跡;商業化野生鮭魚捕撈作為一種產業也在許多國家近乎滅絕。

據統計,美國市場上超過99%的大西洋鮭魚是養殖的產物,AquAdvantage也不例外。但是牠之所以引起關注,是因為牠是第一個獲得FDA批准用於食用的基改動物。

 

基改鮭魚,改造了什麼基因?

AquAdvantage鮭魚的「本體」是大西洋鮭魚,但牠體內有一個基因來自另外一種鮭魚——大鱗大麻哈魚(Oncorhynchus tshawytscha)。後者生活在太平洋,也會洄游,外形和大西洋鮭魚類似,親緣關係也很近。

這項技術其實早在1989年就誕生了——那時加拿大的加斯·弗萊徹(Garth Fletcher)博士和他的研究組首次實現了改變大西洋鮭魚的生長激素調節方式,使得牠們能夠全年生長,而不僅僅在春季和夏季生長。這個基因並沒有改變牠們的生長激素的類型,只是提高了分泌水準;牠也沒有對最終的魚肉產生影響,只是讓魚更快地生長到成年體型。

另外,這種鮭魚體內還有一個來自美洲綿鳚的啟動子——一個分子開關,用來調節生長激素的合成。

除此之外,這種鮭魚還有一個特點:全部是三倍體無生育力的雌性。這對魚的肉質並無影響,只是為了確保這些魚萬一逃逸或者被放生,不會對野生鮭魚產生影響。

 

AquAdvantage鮭魚的一生

基於成本和安全考慮,這種鮭魚採取了純陸基培養方式。首先,牠們的魚卵會在加拿大的一個魚池培育出來,然後被送到位於巴拿馬高地的另一個魚池。在那裡,牠們會度過18個月的時間,直到長到可供上市的大小。由於生長速度更快,牠們的一生比傳統鮭魚要短上一年左右的時間。

屠宰會在巴拿馬本土進行,魚肉運回美國,作為「大西洋鮭魚」出售。由於AuqAdvantage鮭魚與傳統鮭魚並無差異,在出售時只會標註為「養殖」和「產自巴拿馬」,不會有其他標註。

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基改鮭魚FAQ

非營利組織Genetic Literacy Project整理了水恩公司回答的關於AquAdvantage鮭魚的常見問題,包括這種鮭魚是否會對野生鮭魚構成威脅,是否影響生態環境,以及美國政府各部門的具體規定。我們編譯了這些問答,希望能提供一些有關轉基因鮭魚對生態環境的潛在影響,以及監管機構批准新產品上市的流程和標準,特別是生態標準方面的資訊。

關於轉基因鮭魚本身的安全性、在降低成本和環境風險方面的潛力,請參考果殼網文章《轉基因鮭魚獲得FDA批准,科學人獨家跟進》。註:在這裡,公司將他們的全套技術稱為「先進雜交技術」(Advanced-Hybrid)。

 

關於AquAdvantage鮭魚

 

問:AquAdvantage鮭魚比其他的鮭魚長得大很多,牠們比起野生鮭魚是否更有交配優勢,或者會在競爭中奪走後者的食物和空間?

答:不會。AquAdvantage鮭魚在生命早期長得比其他鮭魚更快,但是牠最終不會比普通大西洋鮭魚長得更大。雄性鮭魚並不會因為體型而獲得交配優勢。事實上,在鮭魚洄游到大海之前,「早熟幼魚」(僅僅15釐米長的小魚)就已經成為了下一代魚中五分之一小魚的父親。針對逃逸的養殖鮭魚已經有了研究,牠們幾乎總是比野生魚更大,但研究發現牠們交配成功率只有野生鮭魚的16%。養殖鮭魚吃的是小而乾的食物顆粒,有點像其他家畜和寵物吃的乾糧。如果牠們逃逸了,通常都不太擅長尋找新的食物。在英屬哥倫比亞和阿拉斯加捕獲的養殖逃逸鮭魚中,85%的魚肚子裡都沒有發現食物。牠們很可能也更容易暴露在捕食者面前。

 

問:普渡大學研究者此前的報導引起了關注——他們認為,相對不多的AquAdvantage鮭魚可能就會導致野生鮭魚種群滅絕。如果這些鮭魚和野生魚之間成功繁殖了後代,新的基因會不會「逃逸」到野生基因庫裡,改變野生鮭魚的種群?

答:普渡大學的兩位研究者繆爾和霍華德提出了「特洛伊基因假說」,但他們並沒有研究過AquAdvantage鮭魚。他們設計的是一個數學模型,基於青鱂的行為而設定。青鱂是一種小型淡水魚,56天時即可性成熟,然後每天繁殖,直到死亡。相比之下,鮭魚需要三年、五年甚至十年才能成熟,絕大部分一生只繁殖一次。

而且,水恩公司已經特別聲明,只會出售絕育的、全雌性的AquAdvantage鮭魚。因為這些魚無法繁殖,所以不可能有基因流入野生鮭魚種群中。為了進一步以防萬一,AquAdvantage鮭魚會在物理上與外界隔絕的設施中養大,類似於商業化鱒魚產業所用的那種設施。因此,AquAdvantage鮭魚的養殖過程中有多道冗餘生物和物理隔絕機制,從而完全消除對野生魚類遺傳多樣性的任何負面影響風險。

 

問:我們能確定AquAdvantage鮭魚真的會是不育的嗎?

答:是的。我們有特殊的測試,確保我們生產不育魚的過程會是有效的。這些測試會針對每一批商業化生產的魚來進行,保證我們的產品滿足我們的規格。

 

問:AquAdvantage鮭魚會產生抗凍蛋白和過量的生長激素嗎?

答:不會。AquAdvantage鮭魚不會產生任何抗凍蛋白。我們只是用了來自抗凍蛋白基因的啟動子——一個分子「開關」。AquAdvantage鮭魚產生的生長激素種類和野生大西洋鮭魚完全相同,最終肉中濃度比起野生型鮭魚也沒有增加。

 

關於「先進雜交技術」(Advanced-Hybrid)鮭魚的監管

 

問:對供人類食用的轉基因魚類和水產品,有沒有聯邦法律規制?

答:有。AquAdvantage鮭魚是由美國食品藥物管理局(FDA)下屬的獸醫醫學中心(Center for Veterinary Medicine)管理的。早在1986年,FDA就宣佈對基因改造動物擁有管轄權,理由是基因改造和表達蛋白影響動物「結構和功能」的方式,與獸藥研發是同類的。FDA的管轄權主張得到了聯邦法院的支持。

 

問:1986年的《聯邦生物技術監管協調框架》是不是雷根政府企圖讓生物技術免於管制的政治手段?

答:並不是。《協調框架》(51 Fed. Reg. 23303) 主張,使用現代生物技術生產的產品,應當包括在——而非免除於——業已確立的法定組織的傳統管轄範圍之內。《協調框架》指出:產品的益處與風險的最終來源在於產品本身,而不在於產品以何種方式開發;產品的監管也應當聚焦於前者而非後者。《協調框架》還闡明了美國食品藥物監督管理局(FDA)、美國國家環境保護局(EPA)以及美國農業部(USDA)在管制動植物生物技術方面現有的職權,這些機構的管轄權已經有歷史上的相關法案保障——分別是《聯邦食品、藥品和化妝品法案》(the Food, Drug and Cosmetics Act)、《聯邦殺蟲劑、殺真菌劑和滅鼠劑法案》(the Federal Insecticide, Fungicide and Rodenticide)、《有毒物質控制法案》(the Toxic Substances Control Act)、《植物害蟲防護法案》(Plant Pest Protection Act)、《植物檢疫法案》(Plant Quarantine Act)與《病毒、血清和毒素法案》(Virus, Serum and Toxin Act)。美國科學院分別在1989年,2000年和2002年的三次獨立審核中,支援了《協調框架》「基於產品」管理方針的科學論證。1999至2000年,支持《協調框架》管理方針的論證經過了柯林頓政府的回顧、評估和認可。

 

問:FDA是否評估了「先進雜交技術」魚對環境的影響?還是將評估限制在了基因改造過程中所使用的化學品的分子屬性、藥物效力和其他影響範疇?他們的環境風險評估會包括潛在的生態影響嗎?

答:FDA的環境風險評估由《國家環境政策法案》(NEPA),以及環境品質委員會(CEQ)(40 CFR Parts 1500 to 1508)和FDA(21 CFR Part 25)在實施《國家環境政策法案》過程中所採納的規定管轄。 NEPA和CEQ規定FDA需履行的義務,與對整個聯邦政府中所有機構的要求都是一致的,包括環境風險評估的範圍。在1998年的指導意見中,FDA已經給出了新藥申請過程中,所需完成的環境風險評估的範圍:「FDA認為,對環境的危害不僅包括對環境中的生物體的毒性,還包括毒性之外的環境影響,比如對生態系統的長期影響。」

 

問:FDA是否具備漁業生物學,生態學和環境科學領域的專業知識,以評估新的「先進雜交技術」魚的環境風險?

答:FDA的工作人員中,包括在生物學,環境科學和風險評估方面受過訓練的專家,他們已經進行過數以百計的環境影響評估。每一個評估都是基於一個明確的假設:經機構批准的藥品或食品添加劑,其生產、使用或棄置的最終庫將是水生生態系統。美國國家環保局(NEPA)和改善環境品質委員會(CEQ)要求,在評估機構行為的環境影響時,聯邦機構和其他受影響的機構必須合作。

 

問:要評價生物技術對環境造成的影響,基於科學的風險評估就夠了嗎?

答:基於科學的風險評估能夠鑒別潛在危害,量化這些危害發生的可能性,並引入顯著的安全閾值來處理不確定性——這些安全閾值通常是風險發生可能性的1000倍。這種方法是與謹慎原則是相符的。柯林頓政府的商務部副部長大衛·艾倫(David Aaron)曾指出,基於科學的過程「表明在美國,運用生物技術研發和生產的食品,並不比相對應的『天然』產品有更高的安全風險;沒有一起疾病是生物技術生產的食品引起的」。類似地,關於這些生物對環境影響的種種恐慌,諸如對帝王蝶的影響、殺蟲劑使用的增加乃至所謂超級雜草,都已經被充足的研究證偽,或可通過適當的農業措施或管制標準所規避。1992年《裡約環境與發展宣言》所採納的「謹慎原則」,只要求使用在「嚴重或不可逆損害的威脅」缺乏「完全的科學確證」時,採用「具成本效益的措施防止環境惡化」。美國的風險管理措施符合這一原則。

 

撰文:環球科技觀光團

編輯:Stellasun

 

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