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2022-03-28 20:17

无论是好是坏,基因编辑可能会颠覆工厂化农业的未来

Several bullocks in browns, blacks, and tans, with ears forward at the camera.

本月早些时候,美国食品和药物管理局(FDA)宣布,来自两只基因编辑过的牛及其后代的牛肉可以安全食用,并表示,基因编辑过的牛肉可能在两年内上市。使用基因编辑工具CRISPR设计的牛的头发更短,以更好地忍受高温,这使得它们在更炎热的气候下更高效。FDA的一位发言人说,该机构预计,这一声明将鼓励更多公司在不久的将来将经过基因编辑的农场动物推向市场批准。

来自这些动物的产品不会在一夜之间出现在杂货店的货架上或餐馆的菜单上;FDA通常在批准新的基因编辑或工程动物方面进展缓慢。但在未来几十年,基因编辑可能会迎来一个肉类生产的新时代,这个时代取决于基因公司和他们打算将这些新动物出售给的肉类生产商所采取的路径,可能会对工厂化农场的动物遭受的痛苦产生持久的后果。

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未来,工业化农业将利用基因编辑技术使鸡、猪、鱼和牛长得更大、更快。这将是一个超负荷的工厂化养殖的未来,一个几乎肯定会损害动物福利的未来。

另一方面,还有一种更积极的可能性:利用基因工具来减轻一些动物的痛苦。例如,为了抗病性而进行的基因编辑可以减少疾病,也可以减少饲养更多动物以替代那些死亡的动物的需要,而培育无角的小牛则可以消除一种痛苦但常见的农场程序,即去角。

根据一些动物基因公司和研究人员告诉我们的,以及正在进行的数百个这样的项目,这可能是两种方法的混合。

英属哥伦比亚大学(University of British Columbia)生物伦理学家亚当·施莱弗(Adam Shriver)告诉我:“与当前农业系统相关的基因编辑很有趣,因为它可能在某些方面减轻痛苦,但也有可能在某些方面加剧当前系统的不同方面。”“它有可能真正深刻地影响”农场动物福利。

基因编辑的潜力使畜牧业在很大程度上接受了这项技术的可能性,一些业内人士呼吁加快监管审批过程,这可以通过将监管工作交给对农业企业更友好的美国农业部来实现。

另一方面,动物福利倡导组织对这项技术的看法更为谨慎。美国支持基因的动物保护协会编辑养殖动物的时候专门用来减少动物痛苦,而琼斯Dena动物福利研究所的担心,它“允许行业减轻一些畜牧业的批评和保持低成本在这个过程中,“当她在邮件中告诉我。

考虑到目前监管的缓慢步伐和潜在的科学障碍,基因编辑动物成为工业化农业的重要组成部分可能需要几十年——如果有的话。但它可能会加速。当被问及FDA花了多少年时间才做出“食用安全”的决定时,FDA和生产这种短毛耐高温牛的公司Recombinetics拒绝对此发表评论。但在2021年1月,Recombinetics发表了关于短毛牛的研究,并写道,“目前正在准备在多个国家进行监管审查和商业化。”

如果Recombinetics只花了一年左右的时间就获得了FDA的“安全食用”的决定,这将与AquAdvantage三文鱼的冒险之路形成鲜明对比。通过基因工程改造,AquAdvantage的生长速度可以达到全年生长速度的两倍,这与天然的大西洋鲑鱼不同,后者主要在春季和夏季在海上生长。AquAdvantage用了大约20年的时间才最终在2015年获得批准。

经过数年关于如何正确贴标签的讨论和FDA的环境审查,它现在通过一家海鲜分销商销售,而包括沃尔玛和克罗格在内的85家公司,在环境和反转基因活动人士的压力下,已经承诺永远不会出售它,尽管该公司表示与一些大型零售商有合作关系。

与此同时,在对动物进行基因编辑方面,公众意见仍然不一。相比于能够让动物生长得更快的干预措施,公众更支持提高耐热性或减少疼痛的方法。

不确定的审批过程和挥之不去的消费者怀疑意味着,仍有时间来决定基因编辑将如何在农场上使用。没有人怀疑基因编辑的力量,也没有人怀疑它在未来帮助决定数十亿动物生活质量方面的潜力。但是,基因编辑是主要用于不惜一切代价最大化生产,还是作为一种对道德困境的科学纠正,这取决于编辑——也就是我们。

基因编辑如何可以用来减少——或增加——农场动物的痛苦

工厂化农场经常被描绘成残忍的,因为动物是被迫生活的条件:在一个小笼子里或板条箱,拥挤在一个黑暗的仓库,并且经常喂食一成不变的抗生素作为一种提高增长率和预防疾病在不卫生的条件下,不是因为动物生病。

但很大一部分农场动物的痛苦在它们出生之前就已经存在了,这要归功于它们的饲养方式。

早在科学家们了解基因的存在和功能之前的几个世纪,农民们就有选择地饲养动物,使其具有某些特性,如更快的生长速度或抗病能力,从而以更低的成本生产更多的肉。从1940年代末开始,动物育种者变得更加复杂和最终想出了如何推动动物生理限制,一个项目,已经导致了地狱般的生存90亿年美国的大多数养殖的陆地动物(养殖物种越来越多,提供世界上超过一半的海鲜)。

今天饲养的肉鸡比20世纪50年代的鸡长得更大,生长速度更快,导致了一长串福利问题,比如腿和脚受伤、损伤、心脏和肺部问题。随着鸡的重量越来越接近“市场重量”,许多鸡甚至连走路都有困难,因为它们的腿无法支撑它们不正常的大身体。

培育快速成长的鸡花了育种公司几十年的时间,因为他们主要依靠老式的选择性育种。20世纪70年代,基因工程又出现了,科学家们弄清楚了如何将基因从一种生物体转移到另一种生物体中,从而在1989年培育出了快速增长的AquAdvantage三文鱼。但较新的生物技术工具,如CRISPR,更快、更精确,因为科学家可以编辑动物的基因,而不是将一个基因从一个动物转移到另一个动物。

加州大学戴维斯分校(University California Davis)的动物遗传学家Alison Van Eenennaam说,“新技术的美妙之处在于,它能够精确地将一种特定的特性引入到已经非常优秀的种质中”或可遗传的遗传材料中。

这项技术对农业综合企业的前景是显而易见的,它们自然希望利用这些新工具,通过设计更大、生长更快、生育率更高的动物来提高利润。

但这并不是这项技术的唯一用途。它还可以通过编辑基因的方式,使痛苦的过程变得不必要,从而消除当今工厂化养殖场的许多动物痛苦来源。

没有角的小牛只是个开始。例如,公小猪在出生后不久就被阉割,通常不会减轻疼痛。如果没有,它们的肉在烹饪时就会散发出一种可怕的气味,导致猪肉行业所说的“猪膻味”。因此,科学家们正在研究从未进入青春期的公猪,从而消除了阉割的需要。

家禽也可以取得类似的进展。每年在美国的孵卵场,有多达3亿只雄性小鸡被残忍地杀死——通常是被活着碾碎或用毒气杀死——因为它们不能下蛋,而且被饲养得太小,不值得为了肉而饲养。世界各地的研究人员正在使用转基因工程和基因编辑工具,试图解决这个先有鸡还是先有蛋的难题。

Chicks falling off the end of a co<em></em>nveyor belt.

澳大利亚的一个研究小组正在使用CRISPR技术将海葵的一种基因插入鸡体内,这种基因表达一种特殊的蛋白质;如果是雄性,当激光照射到蛋上时,蛋的内部会发出红色的光,这样产卵者就能在雏鸡孵化前摧毁蛋。英国的一个研究小组正在努力阻止男性胚胎的发育。

生物伦理学家施莱弗在一篇论文中提出,“技术能否在道德停滞的地方取得成功”,就像《黑镜》中的情节一样,他提出,通过基因工程培育出无法感知疼痛的养殖动物。这仍然是一种理论干预,表明极端的工厂化养殖环境可能需要同样极端的技术解决方案。

利用基因编辑来根除动物疾病

培育抗病动物还可以在短期内减少动物的痛苦,并导致农业综合企业在总体上减少饲养动物的数量。

2014年和2015年,高致病性禽流感(HPAI)病毒在美国各地爆发,导致超过5000万只鸡和火鸡被宰杀或扑杀,他们使用了令人窒息的泡沫和“关闭通风系统”(行业术语,指的是将动物活煮)等残忍手段。

七年后,这种疾病再次对美国家禽业造成严重破坏;自今年2月以来,由于一场新的高致病性禽流感爆发,美国已宰杀了400万只鸡和火鸡。流行病学家担心,不断增长的疫情增加了病毒变异和感染人类的机会。另一种病毒,亚洲型H5N1,自2003年以来只感染了大约700人,但它的死亡率高得令人不安,高达60%。

近年来,非洲猪瘟在全球的传播已经导致数百万头猪死亡或被扑杀,而其他疾病则是该行业的常规问题,如结核病和乳腺炎,以及猪的呼吸系统疾病PRRS。作为试点项目,研究人员已经培育出对所有这些疾病都具有免疫力的基因编辑动物,但没有一种动物被批准用于商业饲养。

Van Eenennaam告诉我:“抗病能力是每个人追求的一个大目标,因为疾病使我们损失了大约20%的动物生产。”

虽然培育抗病动物肯定会增加农业综合企业的利润,因为肉类、奶制品和蛋类生产商每年因疾病损失数十亿美元,但培育抗病动物还可以从两个方面减少动物的痛苦。

第一个是显而易见的:疾病和扑杀是痛苦的,消灭它们将是好事。其次,它可以减少需要饲养的动物数量,因为当动物死于疾病时,该行业必须替代它们。

但事实上,这种创新可以改善动物福利和农业综合企业的底线,这是许多动物倡导者不愿将其作为工厂化养殖的可行解决方案的原因之一。

动物福利研究所的琼斯说:“通过基因工程,畜牧业可以提高效率,同时声称他们的动机是提高动物福利。”“通用电气可以减轻对畜牧业的一些批评,并在此过程中保持低成本。正因为如此,它绝对对人们转向替代蛋白质来源构成了威胁。”

我们有充分的理由担心,基因编辑可能会对动物造成进一步的伤害,就像它可以用来缓解作为工业化农业系统中的一个齿轮所带来的痛苦一样。美国食品药品管理局(FDA)批准人类食用的第一种转基因动物是AquAdvantage三文鱼,它的生长速度是传统三文鱼的两倍。动物权益倡导者认为,这种转基因鱼容易出现一些福利问题,比如下颌畸形、损伤和更高的死亡率。

环保人士担心,经过改造的三文鱼可能会逃入水道,通过在资源竞争中击败野生三文鱼,扰乱野生三文鱼的数量,污染野生三文鱼的基因库,影响它们的生存能力,尽管FDA发言人告诉我,这种异常“与养殖的大西洋鲑鱼没有明显区别。”

Recombinetics公司创造了最近被批准的耐热牛,并正在研究无角的小牛,该公司前首席执行官在2018年告诉美联社,公司专注于减轻动物的痛苦,因为“这是一个更好的故事。”但是她补充说,一旦经过基因编辑的农场动物被公众更多地接受,农民们将对提高“生产率”的性状更感兴趣——生产率通常是指生长更快或更大、产奶更多或生育率更高的动物的委婉说法。

施莱弗说:“我并不想假设自己能够窥视重组公司的想法。“我确实非常担心这样的想法,即最初被批准的基因修改要么是福利中性的,要么是福利积极的,但它们将为许多对动物福利有非常负面影响的基因干预打开闸门。”

Recombinetics拒绝对本文置评。

尽管施赖弗担心这项技术在未来的应用,但他指出,当它被用于改善动物福利时,公众对这项技术的支持程度更高。但是公众的支持是不够的。养殖动物基因编辑的未来将在很大程度上由食品和药物管理局(FDA)和基因公司塑造,而动物福利倡导者在很大程度上忽视了这两个机构在这个问题上的游说。

将动物福利纳入基因编辑肉中

需要密切关注的一件事是,基因编辑动物的监管格局会发生怎样的变化。2017年,FDA宣布计划用CRISPR等更新技术设计的基因编辑动物,就像它们对待新兽药一样,这意味着审批过程缓慢。根据代表兽药公司的组织动物健康研究所(Animal Health Institute)的数据,一种含有新活性成分的牲畜药物需要大约8.5年的时间才能上市。

Van Eenennaam等动物遗传学家认为,这种分类没有意义。她说:“他们把DNA的所有改变都当作一种药物,而DNA不是一种药物。”“如果这是(FDA)监管它的唯一方法,那么任何转基因的东西都是药物,因为这样”机构就可以保持监管。

对短毛牛的看似快速的“安全食用”决定可能预示着一个更快的进程,但它“有点不稳定,”Van Eenennaam说。这是因为FDA并没有说所有按照重组方法设计的耐热牛都是安全食用的——只有重组公司在FDA之前提出的两头牛和它们的后代。如果FDA用重组公司的牛来处理其他项目,这个过程将是“一个接一个”。这是不可持续的。”

她说,应该根据对动物、消费者和环境的安全性来监管转基因产品,而不是根据所使用的技术类型来监管。“监管应当与风险成比例。它们不应该由(特定)技术的使用引发。”

这种缓慢是双向的。动物福利研究所的琼斯说:“如果你想推迟或停止通用电气潜在的有害使用,这个拖延的过程是一件好事。”“但这也意味着有益的应用需要一个非常漫长的过程,比如无角牛或从(蛋鸡)繁殖中剔除雄性。”

在特朗普总统任期的最后几周,美国农业部部长桑尼·珀杜(Sonny Perdue)提出了一项修改规则的提议,将赋予农业部对经过基因编辑的养殖动物的主要监督权。

这种情况还没有发生,但如果发生了,可能会加快审批过程,这可能对动物福利不利。美国农业部是出了名的行业友好型,这也解释了为什么美国国家猪肉生产者委员会(National Pork Producers Council)等组织强烈支持美国农业部接管对食用转基因动物的监管,以及为什么动物福利研究所(Animal Welfare Institute)等组织强烈反对这一举措。

Van Eenennaam谨慎乐观地认为,将监管工作移交给美国农业部将会带来一个更精简的流程,主要是因为美国农业部不会将养殖动物的基因改变作为药物进行监管。相反,根据Van Eenennaam的说法,它更像是批准转基因作物的过程:进行安全评估,重点是基因改变是否会增加动物对害虫或疾病的易感性,然后在屠宰前进行食品安全评估,以确保屠宰和加工不会导致不安全的食品。

但动物福利倡导者担心,无论哪个机构监管,对待动物都不太可能成为审查过程中的首要任务。琼斯说:“我几乎没有信心,在FDA或美国农业部的领导下,对拟议中的通用电气应用对动物健康和福利的影响进行逐案审查。”

当质疑关于FDA因素动物福利养殖动物的审查过程的基因改变,一位发言人告诉我,“我们的评估包括评估动物我们考虑身体健康和安全,它可以测量的程度在一个物种,行为健康。在某种程度上,动物健康包括动物福利,我们的审批程序确实包括它。”

施莱弗希望,至少能有更多关于对养殖动物进行基因编辑的公开讨论。

“目前有很多这样的技术解决方案:以植物为基础的替代品每年都在变得更好,人工养殖肉类正在被研究,并在媒体上得到了很多讨论。”但我觉得基因编辑在公众中并没有那么多的争论,但它也可能有真正戏剧性的影响,”他说。“我们需要就未来可能是什么样子展开一场激烈的辩论。”

现在是站不住脚的;全球每年数百亿动物的工厂化养殖加速了气候变化,危害了公众健康,并使有感情的人变成了仅仅是机器。

尽管人们比以往任何时候都更加意识到工业化农业的弊端,也越来越强烈地呼吁结束这种做法,但它仍在继续推进:美国的肉类消费量正处于历史最高水平,联合国预计,到2050年,全球对肉类的需求将增长73%。对动物进行基因编辑以减少它们的痛苦似乎是对极端情况的一种极端反应,但这至少应该成为一种隐喻——或许,也应该成为餐桌上的一种。