在2011年11月刊的《大众科学》中,作者比贾尔·特里维迪关注了关于使用基因改造蚊子对抗登革热的持续争议。我们邀请了生物学家马克·Q·本尼迪克特和英国基因观察主任海伦·华莱士,来阐明关于在野外释放基因改造昆虫的问题。
基因改造蚊子可能是对抗疾病的重要工具 作者:马克·Q·本尼迪克特
我们目前使用的对抗蚊子的技术根本不足够:现有的措施正在输掉这场战争。实施基因改造蚊子的选择不是无风险与有风险之间的选择,而是在对抗持续存在的真实疾病风险的战争中,在所有现有选择中选择风险最小的。更多 »
基因改造蚊子的危险 作者:海伦·华莱士
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基因改造(GM)昆虫的释放应遵循预防原则,因为在实验室中看起来很好理解的东西,当大规模释放到环境中时,可能会产生意想不到的后果。释放后,基因改造蚊子成为复杂系统的一部分,该系统涉及捕食者和猎物、其他蚊子种类、四种类型的登革热病毒、蚊子传播的其他热带疾病,以及正在被叮咬和感染的人类——包括儿童。更多 »
基因改造蚊子可能是对抗疾病的重要工具
作者:马克·Q·本尼迪克特
《大众科学》的读者会欣赏那些看起来很有希望的创新技术的高失败率。“姜(Ginger)”曾被大肆宣传将要改变世界和我们城市的建设方式。难道不是有无数名人对“姜”赞不绝口并进行了投资吗?我迫不及待地想知道,这样一个性感的代号的东西会是什么。一种新的能源?一种新的计算界面概念?一种自我修复材料?当神秘的“姜”被证明是一种相当笨重、不吸引人但易于操作的名为赛格威(Segway)的滑板车时,您可能和我一样失望。我最初的反应是“姜”不会改变世界,到目前为止是正确的。赛格威确实创造了一个由警察和游客组成的利基市场,并刺激了其他更便宜的车辆的生产,这些车辆的用途大致相同。它们并不是人们预期的那种游戏规则改变者。我想我会等待“玛丽·安(Mary Ann)”。
我也是那些在1989年充满希望(和怀疑)地关注冷核聚变的人之一。然而,与最初的说法相反,在随后的实验中没有测量到过多的热量。这些说法站不住脚。是的,仍然有人在追求这个想法,我绝对不会阻止他们。世界可以使用如此集中形式的无限清洁能源。
我们可以有把握地说,通过释放基因改造(GM)蚊子来控制蚊子种群不是又一次冷核聚变的创新,但它可能是一个“姜”。为了那些需要帮助的人们,我希望不是。
我们目前使用的对抗蚊子的技术根本不足够:现有的措施正在输掉这场战争。没有一种是容易的,对于负责蚊虫控制的弱势群体和政府来说,更少有是负担得起的。它们不能完全保护,而且它们的使用会直接危害人类健康和环境。因此,实施基因改造蚊子的选择不是无风险与有风险之间的选择,而是在对抗持续存在的真实疾病风险的战争中,在所有现有选择中选择风险最小的。
基因改造蚊子不是这场战争中唯一正在测试的创新解决方案:抗药性杀虫剂、抗蚊真菌、药物和驱蚊剂的生物勘探、生物农药、更好的教育计划和新的陷阱都在发挥作用。所有这些都有空间,但所有这些都存在风险,其中最重要的是将有限的资源转移到效果甚微的事情上。
在这种背景下,我们必须考虑释放性不育的基因改造蚊子是否安全。历史说是“是的”。不育昆虫已经安全使用了几十年。目标害虫从未因不育失败而建立起来,而不育昆虫经常被用来防止昆虫在它们不发生的地方建立起来。正在专门测试不育蚊子技术,因为它是在开始探索其潜力的最安全手段。很难辩称,使用最常用的措施——非特异性杀虫剂——是一个更理想的选择。
新技术总是处于一个严酷的过程中,使其经受现实世界试验的残酷压力,而基因改造蚊子的实施将成败,完全取决于它们是否有效。而“有效”包括它们对环境的影响以及受风险人群的可接受性。在所有选项中挑选赢家是不可能的。我们对它们的可能性或未来知之甚少,无法预测它们在无数疾病传播环境中的成功。
监管结构是创新实施的重要控制手段。它们指导安全使用和公平测试。正如专题文章指出的那样,这些结构与基因改造蚊子的发展同时形成,但它们不是在真空中发展起来的。新的指导方针在很大程度上反映了已被广泛承认和编纂的道德和安全实践。任何在未适当考虑现有法律、道德和安全的情况下释放基因改造蚊子的努力都会危及整个领域,因此,进行试验的人员保持光明磊落的动机很高。开发基因改造蚊子技术的社群一直在关注印度的经验(1974年,研究昆虫基因改造以控制疾病的科学家被指控进行秘密生物战研究),并且不愿重蹈覆辙。
正如世界是美丽的文化马赛克一样,它也是对基因改造生物的态度和监管的马赛克。这是对自然世界、科学的作用甚至宗教信仰的观点的自然延伸。因此,监管将因主权国家的法律和条约而异。虽然许多国家将采用类似的而非从头制定的标准,但观点的多样性决定了,为了尊重他人,我们必须接受各种监管解决方案。同样,社区参与必须适合受影响的人群。对于我的社区(习惯于食用基因改造食品,并且我们每天都能看到田地里种植的基因改造作物)来说,可能足够的参与,可能不适合您的社区。这是自然的,应该受到欢迎。
基因改造蚊子技术必须作为现有控制措施的补充来评估。它会带来一些人担心的风险吗?这应该在小型试验中仔细确定。它会太贵吗?这取决于那些考虑使用它的人根据经验、他们的经济状况和释放的效果来评估。它会造成可以通过其他技术避免的环境破坏吗?让我们找出答案,一次谨慎的小步,并与所有替代方案进行比较。但是,没有科学依据来断言不育昆虫技术会失控,因此不应进行测试。
尽管我也是那些希望基因改造蚊子能在最大限度减少环境影响的情况下改善人类健康的人之一,但现在判断还为时过早。由于没有资金充足的倡导机构来推动它们以对抗需求,基因改造蚊子将不得不在人类疾病的真实世界中依靠自身的优点站稳脚跟。那是它们值得争取的机会的战斗。
马克·Q·本尼迪克特目前是意大利佩鲁贾大学的玛丽·居里学者。他的专业活动包括开发蚊子基因控制技术、生物安全指南以及蚊子大规模生产设备和设施。他在佛罗里达大学获得博士和学士学位。
接下来:基因改造蚊子的危险 作者:海伦·华莱士
基因改造蚊子的危险
作者:海伦·华莱士
基因改造(GM)昆虫的释放应遵循预防原则,因为在实验室中看起来很好理解的东西,当大规模释放到环境中时,可能会产生意想不到的后果。释放后,基因改造蚊子成为复杂系统的一部分,该系统涉及捕食者和猎物、其他蚊子种类、四种类型的登革热病毒、蚊子传播的其他热带疾病,以及正在被叮咬和感染的人类——包括儿童。
欧洲食品安全局的一份专家报告 (pdf) 列出了一系列应在有意释放任何基因改造昆虫之前解决的问题。它们包括与基因流入野生种群相关的负面影响;基因改造昆虫与目标和非目标生物的相互作用;对农业管理实践以及控制疾病媒介昆虫的管理措施的影响;以及对人类健康的各种潜在影响。后者包括过敏和刺激;活雌性蚊子的存在;蚊子传播疾病能力发生潜在变化;以及意外摄入(包括幼虫和卵)。其他地方提出的其他问题包括:病毒进化成更具毒力形式的潜力; 对人类免疫力的影响,从而影响疾病病例;其他种类的蚊子(传播相同或不同疾病)是否可能占据目标物种数量下降后空出的生态位 (pdf);以及感染登革热是否对黄热病具有保护作用。
首次公开释放基因改造蚊子的活动已经在开曼群岛、马来西亚和巴西进行。在这三个国家,生物技术公司Oxitec释放了基因改造的埃及伊蚊(黄热病蚊子),目的是减少该物种的数量,该物种也传播登革热。在选择英国海外领地开曼群岛进行首次释放时,Oxitec绕过了《卡塔赫纳议定书》(涵盖对生物多样性的影响)和《奥胡斯公约》(涵盖获取环境信息),这两者都适用于英国。开曼群岛的试验在一个非登革热流行的居住区进行;较小的马来西亚试验在一个登革热流行的国家的无人居住区进行;而正在进行的、规模更大的巴西试验在一个登革热流行的居住区进行。只有在马来西亚,该公司才公开咨询了公众,即使在那里,小规模的释放也引起了公众的担忧,原因是时间安排缺乏透明度,公众信息不足。此外,只发布了风险评估的摘要,使得监管机构关于纳入哪些危害以及它们是否重要的决定存在争议。
尽管Oxitec无疑真诚地希望解决登革热问题,但它是一家拥有专利技术出售的商业公司 (pdf)。其商业计划依赖于说服登革热流行国家的政府为其持续释放基因改造蚊子以维持蚊子种群抑制付费。其投资者包括牛津大学、风险投资公司牛津资本合伙公司(为其投资者提供 значительные 税收减免)和一位总部位于波士顿的数百万富翁 (pdf)。前英国科学部长德雷森勋爵和皇家学会前主席梅勋爵都曾担任该公司投资者的顾问。Oxitec还通过生物技术和生物科学研究委员会以及技术战略委员会获得了大量的英国政府补贴。其在马来西亚的公开释放实验是通过威康信托基金会的转化资助资助的。尽管该公司是从牛津大学剥离出来的,但大学的伦理委员会在监督其实验方面没有发挥作用。
关于公众对潜在释放基因改造蚊子以解决马里疟疾的态度的研究发现,参与者希望看到证据表明基因改造蚊子可以减少疟疾,而不会对人类健康和环境产生不利影响,并且许多人怀疑该技术是否有效。大多数参与者会支持满足他们条件的释放,但相当一部分少数参与者在任何情况下都不会支持释放。尽管很难从单个国家(主要包括男性参与者)的小规模研究中推断出来,但该研究确实成功地提出了一些重要问题。鉴于大多数人只有在满足某些条件的情况下才会同意,如何获得人们对此类实验的同意?并且,如果有些人继续反对,进行实验是否合乎道德?
Oxitec似乎将这个伦理问题主要视为公共关系问题。在开曼群岛,它发布了一段视频,声称其基因改造蚊子是不育的,而不是解释说它们会繁殖,后代会在蛹期死亡;它也没有提及它们是基因改造的。在巴西,活动包括打扮成蚊子参加嘉年华。关于该技术并非100%有效,留下一些雌性(叮咬)蚊子繁殖的担忧被简单地忽略了。
对于观察家来说,很难理解世界卫生组织和其他地方数十年的辩论是如何走到这一步的。在基因改造昆虫可以公开释放之前,真的有任何监管监督吗?是否需要任何公司提供数据?以及是否有任何伦理要求?决策似乎是由一小部分有权势的投资者做出的,他们已决定必须赶在受影响的人们进行协商之前将特定技术商业化。如果出现问题,谁将承担责任?随着释放规模越来越大,任何问题是否可逆?
海伦·华莱士是英国基因观察的主任。她曾在学术界和工业界担任环境科学家,并在绿色和平组织英国分部担任高级科学家,负责一系列问题的科学和政策工作。她拥有布里斯托大学的物理学学位和埃克塞特大学的应用数学博士学位。
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