科技大爆炸——母牛終結者，母牛變公牛，還能自己授精

一位研究生正在加州大學戴維斯分校的實驗室門口等著艾莉森·范·埃內納姆（Alison Van Eenennaam）。她是一名遺傳學家，來自澳大利亞，接連幾天都在旅途中奔走——與孟山都轉基因大豆的批評者爭論，在紀錄片中出鏡，告訴公眾為什麼轉基因是安全的。

她的科研工作則和牲畜有關。此刻，她的學生喬伊·歐文（Joey Owen）正在她耳畔低語著什麼，她用澳洲人特有的方式，拉長調子，滿心歡喜地大喊了一聲：「耶……!基因敲進去了！」

經過一年的努力，實驗室剛剛使用基因編輯工具CRISPR，將一個名為SRY的基因敲入了牛皮膚細胞中。 SRY可不是一般的DNA。僅靠它的單獨作用，就可以使雌性變成雄性——有著更強壯的肌肉，長出陰莖和睾丸（但不能製造精子）。

「今天是不同尋常的一天，」范·埃內納姆說道。

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基因編輯技術在家畜身上有很大的潛力。它已經被用於繁育對病毒免疫的豬和毛更長的綿羊。 范·埃內納姆本人也參與了一個成功的項目，通過編輯奶牛的基因去掉了牛角。

如今，在這個名為「只有男孩」（Boys Only）的項目中，她的目標是創造一頭只有雄性後代的公牛：這些後代要麼是正常的公牛犢，要麼是擁有兩條X染色體，另外攜帶了決定雄性的SRY基因的牛犢。完全沒有母牛。

她認為，這對飼養肉牛的農場主來說很有價值，因為公牛體型更大，生長也更快，能產出的牛排要多許多。牛肉早已是美國最有價值的農產品。想像一下，她說，CRISPR公牛在牧場漫步，讓概率的天平朝著雄性傾斜，讓這個行業更有效率。

「這就是為什麼我致力於動物育種創新的原因，」她說。 「一旦你實現了遺傳改良，接下來的成果就是零成本。」

監管問題

范·埃內納姆是各種形式的轉基因生物的堅定支持者。在食品安全等問題上，你很難和這名女科學家兼母親爭論。2014年，她與孟山都的首席科學家一起，在一場科學名人比爾·奈（Bill Nye）出席的公開辯論中擊敗了懷疑論者。

具有諷刺意味的是，關於轉基因生物的爭論，最讓范·埃內納姆這樣擁有「合作推廣專家」頭銜的動物科學家心灰意冷。「合作推廣專家」的工作是向農民傳授實用的科學專門技術。然而事實證明，做到這一點幾乎是不可能的。至今只有一種經過基因改良的動物，在美國被批准食用——一種可以極速生長的鮭魚。

科學家們希望監管機構對基因編輯的態度能夠有所鬆動，加速新的想法進入食品工業。但在2017年1月，作為奧巴馬政府的最後一項行動之一，美國食品和藥品監督管理局（FDA）表示打算將經過CRISPR編輯的動物等同於新葯對待，需要進行詳細且花費不菲的安全性研究。

范·埃內納姆說，擬定的規定「給在動物中使用基因編輯技術構成了巨大的監管障礙」。她奮筆疾書了一封單倍行距、長達七頁半的信件，發給FDA質疑該決定。

企業界正在遊說特朗普政府，想要扼殺這項規定，讓基因編輯的動物不受管制。他們警告白宮方面，該規定可能會讓美國落後於阿根廷和巴西等國。

有人甚至預計特朗普總統在納什維爾面向農民演講時會宣布改變的舉措。然而，特朗普提出了一個更寬泛的承諾，「改革妨礙尖端生物技術的法規，讓我們的農民自由創新，發展壯大。」

終結者種子

作為一種能夠精確切割DNA的新型分子剪刀，CRISPR的出現讓改變幾乎所有生物的基因都變得容易了許多。但是對技術失控的憂慮意味著，和利用它做有用的事情相比，研究CRISPR的風險和危害的項目更容易獲得資金支持。

事實上，范·埃內納姆從美國農業部的項目中獲得了資金，用於研究轉基因生物的潛在危害。農業部想要讓包括鯰魚和楊樹在內的轉基因生物失去繁殖能力，這樣，DNA上的改變就不會傳播給野生近親。

由於被SRY轉化為雄性的動物理論上是不育的，所以它們不會把基因變異或任何其他與之相關的DNA變化傳遞下去。這就提供了某種形式的「遺傳遏制」。

「這基本上就是『終結者『技術」，范·埃內納姆說，她指的是農業巨頭曾經廣泛散布的一個概念：培育產生種子不育的植物，這樣農民就不能收穫種子再種植。這就是「為了獲得資助的代價」。

最初的終結者提議有爭議的。 1999年，孟山都公司承諾永遠不會將不育轉基因植物商業化（但農民簽署了合同，同意不會保留種子）。儘管這個概念最終被拋棄了，但它如此臭名昭著，轉基因生物的批評者們至今仍會說起。

「我討厭使用這個說法，因為那些激進分子總說："哦，我的天吶，孟山都在使用終結者技術"，可他們從未這樣做過。我想圍繞這項技術進行更細緻的討論，而不只是那些陳詞濫調……那簡直讓我想說『呃，殺了我吧』。正是因為這些關於作物的討論，使得我們在技術的應用上受到了阻礙。」范·埃內納姆說。

人造公牛

因為牛會被貼上標籤，打上烙印，聚在圍欄里，最終被屠宰，而且繁殖速度很慢，它們其實是最不可能造成基因逃逸的生物之一。范·埃內納姆的長期目標是提高牛肉生產效率。公牛比母牛產肉更多，而且不會懷孕或者發情。她認為在把牧草和穀物轉化成牛肉方面，人造公牛比母牛的效率應該高出15%左右。

為了培育出人造公牛，她的實驗室瞄準了被稱作睾丸決定因子的SRY。在哺乳動物身上，這一個基因就可以決定動物生理上是否為雄性。正如你所料，它通常位於Y染色體。

然而，有時候，該基因會自然地跳到X染色體上。這也可能發生在人類身上。 1992年，國際奧委會開始對女運動員進行SRY檢測，在5000多名女性中發現約13例SRY攜帶者。後來，強制的性別檢測被取消了，因為檢測是侵入性的，並且存在潛在的不公平。

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目前為止，還沒有發現天然攜帶SRY由雌性變為雄性的牛。她的學生歐文認為，這種情況可能沒有人注意到：反正大部分雄性肉牛都被閹割了。

范·埃內納姆實驗室的目標是培育出X染色體上額外添加了SRY的公牛，如此一來，這頭牛的所有雌性後代都將攜帶SRY。在我拜訪的那天，歐文報告了第一步：在雄性皮膚細胞的X染色體中插入SRY。要培育出一頭活牛，范·埃內納姆需要在牛胚胎中實現類似的編輯。如果這樣行不通，她可以用歐文培養皿里的皮膚細胞，通過克隆來培育公牛。

家畜育種人員有別的辦法只繁育出雄性。攜帶Y染色體的精子比攜帶X染色體的精子含有的DNA略少，因此也更輕，所以可以按重量分離出含有Y染色體的公牛精液。全雄性的精液已經在商品目錄中有售。

但終結者公牛也許是一個更好的解決方案。只有約4％的肉牛是使用人工授精繁育的，因為這樣的工作涉及到巡視牧場、聚集牛群、使之懷孕等，費時又費力。范·埃內納姆認為她只生兒子的公牛會是一個比較便宜的方式。

她說：「和我們相比，公牛更適合做這件事（授精），而且它從中獲得的樂趣要多得多。」

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