美國國防機構為何對滅蚊背後的新技術如此關注？

原文以US defence agencies grapple with gene drives為標題

發布在2017年7月21日的《自然》新聞上

原文作者：Ewen Callaway

美國國家安全機構正在衡量這種能迅速傳播基因修飾技術的利弊。

JASON是一個由精英科學家組成、為美國政府提供國防參謀的組織。一直以來，它關注的問題包括網路安全和更新美國核武庫等。在6月的一次會議上，這個秘密組織評估了一項新威脅——基因驅動，這種遺傳工程技術能夠迅速在整個種群中傳播基因修飾並有助於消滅傳播瘧疾的蚊子。

研究者希望利用基因驅動消滅攜帶瘧疾的蚊子。

圖片提供：Visuals Unlimited/NPL

為了保障國家安全，除了這項會議外，美國今年還做了許多其它努力來分析這種可能導致物種滅絕並改變整個生態系統的技術的潛在利弊。7月19日，美國國防高級研究計劃局（DARPA）宣布撥款6500萬美元，支持科學家研究基因編輯技術，其中大部分經費將被投入基因驅動研究中。此外，一個與DARPA同等級別的美國情報機構計劃提供經費，支持旨在檢測包含基因驅動及其他修飾的有機體的研究。

「任何一項強大的技術都關乎國家安全，」Kevin Esvelt說。他是麻省理工學院的一名演化工程師，已獲得了DARPA的經費來研究限制基因驅動的擴散。他參加了6月的JASON會議，並在會上簡要解釋了潛在的生物恐怖分子會如何將基因驅動變成武器。但是他更擔心的是由於科研人員疏忽而導致的含基因驅動生物的外泄。「生物研究失誤才是我擔心的。」

據Renee Wegrzyn表示，美國軍方有同樣的擔憂。Wegrzyn是領導「安全基因計劃」（Safe Genes initiative）的DAPRA項目官員，這項計劃支持有關限制基因驅動的研究。最近幾年，利用CRISPR基因編輯，基因驅動技術被應用在果蠅、蚊子等生物身上。一支英國團隊希望最早於2024年在甘比亞按蚊身上開展基因驅動的田間試驗，這種蚊子是瘧疾的主要攜帶者。Wegrzyn說：「我對一直以來所取得的進步感到非常高興，但是我也注意到人們越來越擔心這些進步對生物安全造成的挑戰。」

美國康奈爾大學的群體遺傳學家Philipp Messer也參加了這場會議，他說大約20位科學家參與了JASON的基因驅動討論。（由於他是德國公民，因此他以外國人的身份由一名陪同人員陪同參會。）

Messer說：「我不習慣參加這種會議。會上，我們只是公開討論這種技術，發表我們對目前此領域發展的看法，並談談我們認為存在什麼問題。」他告訴會議成員他的實驗室正在研究果蠅對CRISPR基因驅動的抗性演變。 Gerald Joyce是加利福尼亞州索爾克研究所的生物化學家，也是一位JASON成員。他聯合組織了這場會議，但是拒絕對會議發表評論。由此可見，最終可能產生一份保密報告。

應對基因驅動的對策

在DARPA項目下，有7個團隊拿到了4年期合同。Esvelt計劃對線蟲進行CRISPR基因改造實驗。線蟲繁殖速度極快。Esvelt計劃在局部環境內的線蟲中傳播一種基因修飾，直到線蟲不能繁殖。這也是許多其他科學家的研究方向。他和其他接受軍方資助的研究團隊也在計劃研髮針對流氓基因驅動的工具，防止它們不受控制地傳播。相關方法包括：使用化學物質阻斷基因編輯，或者使用「抗基因驅動」逆轉基因修飾或使未被改造的野外生物對基因驅動免疫。

這些工具能夠對抗基因武器，例如被改造成可以更加有效地傳播疾病或傳遞毒物的昆蟲。Esvelt表示，但是這樣的對策更可能被用於對付那些從實驗室意外泄露的實驗品。他認為缺乏針對基因驅動生物研究的生物安全規範或者規範鬆懈，將會增加意外泄露的可能性。

除此之外，還有其他方面計劃支持有關基因驅動之於國家安全影響的研究。美國情報高級研究計劃局（IARPA）隸屬美國國家情報總監辦公室，計劃舉辦一場會議來討論成立一個資助項目，以便檢測經過基因改造且可能有害的生物體，包括含有基因驅動的生物。

Todd Kuiken在北卡羅萊納州立大學研究關於合成生物學的政策，他很高興看到基因驅動研究獲得更多經費。但是他對美國軍方對此領域的興趣感到不安。有了「安全基因計劃」，DARPA成為了世界上最大的基因驅動研究的政府資助者。Kuiken擔心這可能讓世界上對美國軍方持懷疑態度的國家對這些基因驅動研究更加疑心重重，包括那些將從消滅疾病攜帶者（比如蚊子）行動中獲益的國家。

Esvelt同樣也有這些擔憂，但是他認為軍方支持是目前唯一既能推進基因驅動技術又能保障應用安全的途徑。私人資助機構，如蓋茨基金會和塔塔基金會，已經在該領域投資了大筆資金，但他們都是有針對性地對某些項目或機構進行投資；其餘的政府資助機構還未進行大筆投資。「並沒有其他人向我們提供大筆數額的研究資金，」Esvelt說。

DARPA項目明確要避免基因驅動生物的外泄，要求合同簽約者遵守嚴格的生物安全條件並且向公眾公開他們的實驗計劃——這些措施應該能夠降低意外泄露的風險，Esvelt補充道。「如果你擔心你的牛仔橫衝直撞，惹是生非，那麼你就應該把他們收歸麾下，確保他們循規蹈矩。」

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