周 琪，彭耀進(jìn)

“直面新型冠狀病毒肺炎：重大疫情防控的跨學(xué)科研究”專(zhuān)刊

筆談

這是生物技術(shù)的時(shí)代，也是生物安全的時(shí)代

周 琪，彭耀進(jìn)

（中國(guó)科學(xué)院 動(dòng)物研究所，北京 100101）

“這是最好的時(shí)代，也是最壞的時(shí)代”。進(jìn)入21世紀(jì)的第二個(gè)十年以來(lái)，現(xiàn)代生物技術(shù)加速跨越，已成為新一輪科技革命的重要引擎?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展使得人類(lèi)從描述生命，到解釋和改造生命，再到創(chuàng)造“生命”，給科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)帶來(lái)無(wú)限希望，可能將徹底顛覆醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域。然而，生物技術(shù)是一把雙刃劍，其現(xiàn)代性的負(fù)面影響正逐漸凸顯。全球生物安全形勢(shì)日益嚴(yán)峻。潛在的生物安全問(wèn)題，例如生物技術(shù)的謬用和誤用、實(shí)驗(yàn)室生物泄漏、重大傳染病疫情（例如，SARS、禽流感、甲型H1N1流感、新型冠狀病毒等在全球范圍的流行），外來(lái)物種入侵、生物恐怖、生物武器威脅等方面的問(wèn)題，已引起國(guó)際社會(huì)高度警惕。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)改變生物安全格局

生物安全對(duì)我國(guó)公眾健康、福祉和社會(huì)安定繁榮至關(guān)重要。我們所關(guān)注的生物安全應(yīng)是廣義的，即保護(hù)人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境等免受生物、生物技術(shù)及其產(chǎn)品的負(fù)面影響，避免或減小國(guó)家以及國(guó)家的利益免受生物風(fēng)險(xiǎn)（特別是重大疫情）的影響。這些風(fēng)險(xiǎn)可以是自然產(chǎn)生的，也可能是實(shí)驗(yàn)室意外泄漏有害生物制劑造成的，或有意的生物襲擊。我們?cè)诖酥攸c(diǎn)談?wù)勵(lì)嵏残陨锛夹g(shù)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)。

顛覆性生物技術(shù)中最具代表性的兩項(xiàng)是基因編輯和合成生物學(xué)。2012年之后，新一代基因編輯技術(shù)已可以對(duì)生物體的基因組序列進(jìn)行靶向性修改，從而改變生物體或物種的基因組序列。該技術(shù)克服了改變植物、動(dòng)物和人類(lèi)遺傳組成過(guò)程的一些技術(shù)障礙，現(xiàn)如今對(duì)基因組的改變和修飾更為精確、高效，且簡(jiǎn)單易操作。然而對(duì)于基因編輯技術(shù)的不成熟、不適當(dāng)或以危險(xiǎn)方式的應(yīng)用，存在嚴(yán)重的潛在生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

比如，基因編輯技術(shù)在動(dòng)物體中的不當(dāng)應(yīng)用或?yàn)E用可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成極其嚴(yán)重的危害。當(dāng)前，基因編輯技術(shù)在家畜改良、入侵物種/疾病的控制、瀕危及滅絕物種的恢復(fù)等方面皆有廣泛應(yīng)用。據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道，目前全球多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們正在創(chuàng)造基因編輯動(dòng)物。例如，研究者正試圖通過(guò)基因編輯技術(shù)獲得對(duì)“豬繁殖與呼吸綜合征病毒（PRRSV）”抗性的豬以減少這種病毒感染給社會(huì)造成的損失（據(jù)估計(jì)，這種病毒感染在美國(guó)每年造成的損失約為6億美元，在歐洲的損失則超過(guò)10億美元）。另外，利用基因編輯改變家畜或農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的性狀，可以增加產(chǎn)量、賦予其抗病性以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。可以說(shuō)，當(dāng)前基因編輯技術(shù)在動(dòng)物中的應(yīng)用已大量存在，而且在未來(lái)將會(huì)有無(wú)數(shù)基因編輯動(dòng)物應(yīng)需求而生。然而此類(lèi)應(yīng)用可能產(chǎn)生食品安全的問(wèn)題?；蚓庉嫻ぞ哂袝r(shí)會(huì)改變預(yù)期目標(biāo)以外的基因，這可能影響動(dòng)物健康，或改變?nèi)赓|(zhì)或奶的成分。更為重要的是，公眾常常不信任轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的安全性，因此在動(dòng)物身上進(jìn)行類(lèi)似的基因編輯同樣可能引發(fā)更大的反應(yīng)，值得生物安全防范體系的警惕。

此外，科學(xué)家將基因編輯和基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)相結(jié)合以修改野生動(dòng)物（如黑腹果蠅）基因組，然而一旦被修改的野生動(dòng)物逃逸或被無(wú)意釋放至環(huán)境中，將可能導(dǎo)致嚴(yán)重的生物安全問(wèn)題。另外也有科學(xué)家試圖利用基因編輯技術(shù)“復(fù)活”絕跡動(dòng)物物種，恢復(fù)或改善瀕危動(dòng)物物種，但這樣重新“創(chuàng)造的”物種可能成為病毒的媒介或載體，進(jìn)而危及人類(lèi)健康。

在合成生物學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室中重建甚至合成病毒，例如脊髓灰質(zhì)炎病毒、寨卡病毒、馬痘病毒等。2月21日，瑞士科研團(tuán)隊(duì)就利用合成基因組學(xué)平臺(tái)快速重建了此次疫情的新型冠狀病毒?？茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中合成病毒的現(xiàn)實(shí)，將使得人類(lèi)社會(huì)在防控生物恐怖、生物武器等方面越發(fā)困難，因?yàn)橹辽購(gòu)牟《舅菰磥?lái)看，準(zhǔn)確分辨病毒是自然產(chǎn)生的還是人工合成的極為困難。此外，隨著合成生物學(xué)的迅猛發(fā)展，會(huì)有更多的非生物技術(shù)專(zhuān)家對(duì)此感興趣并進(jìn)入該領(lǐng)域，從未接受過(guò)生物安全規(guī)范培訓(xùn)的新人將會(huì)越來(lái)越多。隨著相關(guān)研究實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量和復(fù)雜程度逐漸增加，新型生物有機(jī)體的意外環(huán)境釋放的可能性也將大幅度提升。

生物技術(shù)的突破，技術(shù)使用成本、門(mén)檻的降低，應(yīng)用的擴(kuò)散，使得生物風(fēng)險(xiǎn)變得更加復(fù)雜且愈發(fā)難以監(jiān)測(cè)。生物技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)數(shù)量的增加，使得存有潛在風(fēng)險(xiǎn)的生物有機(jī)體的意外環(huán)境釋放的可能性也隨之增加?，F(xiàn)代生物技術(shù)的不當(dāng)應(yīng)用或?yàn)E用對(duì)人類(lèi)健康、生態(tài)造成的破壞將更為嚴(yán)重、更具系統(tǒng)性，其影響的廣度和所持續(xù)時(shí)間難以評(píng)估?？偠灾萍既蚧募由?，全球技術(shù)變革步伐的加快，科學(xué)知識(shí)的逐漸民主化，以及日趨復(fù)雜的全球政治環(huán)境，已在悄然重塑生物風(fēng)險(xiǎn)格局，這勢(shì)必對(duì)生物安全問(wèn)題的解決提出了前所未有的重大挑戰(zhàn)。

二、國(guó)際社會(huì)高度重視生物安全防范與治理

隨著生物安全格局的巨大變化，國(guó)際社會(huì)尤其是各國(guó)政府高度重視生物安全，紛紛制定生物安全戰(zhàn)略、規(guī)劃，充分提高生物安全的治理能力。9·11事件后，美國(guó)政府高度重視生物安全問(wèn)題，自2002年公布《國(guó)家安全戰(zhàn)略報(bào)告》之后，又陸續(xù)發(fā)布《世紀(jì)生物防御國(guó)家戰(zhàn)略》、《應(yīng)對(duì)生物威脅國(guó)家戰(zhàn)略》、《國(guó)家生物防御戰(zhàn)略》等國(guó)家戰(zhàn)略報(bào)告。在隸屬?lài)?guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的國(guó)土與國(guó)家安全委員會(huì)下，由白宮科技對(duì)策分委員會(huì)、國(guó)土安全部、國(guó)防部、衛(wèi)生和公共服務(wù)部等十幾個(gè)機(jī)構(gòu)制訂生物監(jiān)測(cè)計(jì)劃、生物傳感計(jì)劃和生物盾牌計(jì)劃。美國(guó)在支持生物安全防御的經(jīng)費(fèi)支撐方面，除了其國(guó)防部的經(jīng)費(fèi)，2019年通過(guò)國(guó)土安全部，總統(tǒng)的預(yù)算要求2500萬(wàn)美元用于與生物防御有關(guān)的研發(fā)。在衛(wèi)生和公眾服務(wù)部，預(yù)算還提供10億美元，用于制定改進(jìn)醫(yī)療對(duì)策，以應(yīng)對(duì)潛在的公共衛(wèi)生緊急情況。

英國(guó)于2015年發(fā)布《國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》報(bào)告，基于對(duì)可能性和影響的判斷，確定重大人類(lèi)健康危機(jī)（如大流行性流感）是英國(guó)面臨的最重要民事緊急風(fēng)險(xiǎn)之一，指出這樣的疫情爆發(fā)可能導(dǎo)致數(shù)十萬(wàn)人死亡，并使英國(guó)損失數(shù)百億英鎊。該報(bào)告將生物恐怖襲擊視為二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。2018年7月，英國(guó)發(fā)布《生物安全戰(zhàn)略》報(bào)告，分析了生物風(fēng)險(xiǎn)的性質(zhì)和英國(guó)面臨的機(jī)遇，將政府各部門(mén)的生物安全工作協(xié)調(diào)整合，以應(yīng)對(duì)未來(lái)生物安全挑戰(zhàn)。

三、加緊我國(guó)生物安全治理體系的建立健全

當(dāng)前，習(xí)近平總書(shū)記已明確提出把生物安全納入國(guó)家安全體系，系統(tǒng)規(guī)劃國(guó)家生物安全風(fēng)險(xiǎn)防控和治理體系建設(shè)，全面提高國(guó)家生物安全治理能力。在加強(qiáng)生物安全治理體系的構(gòu)建中，首先我們需要確立以保護(hù)人民福祉和公共利益為核心，在此基礎(chǔ)上，確保生物安全體系與我國(guó)生物技術(shù)總體發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃相一致，促進(jìn)我國(guó)生物技術(shù)及其產(chǎn)品的安全、科學(xué)、負(fù)責(zé)任的研發(fā)與使用。

此外，我國(guó)生物安全體系的建立應(yīng)基于現(xiàn)有的最前沿科學(xué)技術(shù)和知識(shí)。國(guó)家需要大力推動(dòng)科技的發(fā)展，把握當(dāng)前生物領(lǐng)域的發(fā)展機(jī)遇，充分保障合法的研究開(kāi)發(fā)活動(dòng)，進(jìn)而提升我國(guó)運(yùn)用生物技術(shù)應(yīng)對(duì)生物風(fēng)險(xiǎn)的能力。這些科學(xué)技術(shù)和知識(shí)應(yīng)具有最高質(zhì)量、多學(xué)科交叉且為同行評(píng)議，并盡可能緊跟國(guó)際前沿發(fā)展水平。以科學(xué)為基礎(chǔ)，生物安全體系的建立需要做到發(fā)展與安全兼顧，風(fēng)險(xiǎn)與利益平衡。既要認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)潛在的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，又應(yīng)看到生物技術(shù)給人類(lèi)帶來(lái)的益處，既要實(shí)施生物安全治理，也應(yīng)追求科技的進(jìn)步。綜合平衡生物技術(shù)的潛在利益和風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)是指導(dǎo)生物安全體系的基本原則之一。

基于發(fā)展與安全兼顧，風(fēng)險(xiǎn)與利益平衡，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)生物安全高等級(jí)實(shí)驗(yàn)室，即生物安全防護(hù)三級(jí)（BSL-3）、四級(jí)（BSL-4）實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和制度完善。當(dāng)然我們需要注意到，生物安全高等級(jí)實(shí)驗(yàn)室并非越多越好，因?yàn)榇祟?lèi)實(shí)驗(yàn)室本身就是一種巨大生物安全風(fēng)險(xiǎn)的存在。危險(xiǎn)病原體的廣泛研究，也就意味著會(huì)有更多的研究人員和周?chē)鐓^(qū)面臨安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們需要對(duì)生物實(shí)驗(yàn)室加強(qiáng)整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃布局，在加大對(duì)其投入力度的同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理，以控制生物安全實(shí)驗(yàn)室本身帶來(lái)的生物泄漏的安全風(fēng)險(xiǎn)。

在生物安全體系的構(gòu)建中，生物安全決策的公眾參與以及決策透明至關(guān)重要。生物安全決策應(yīng)當(dāng)盡可能地吸納利益攸關(guān)方參與，應(yīng)保證公眾有適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì)獲取信息，并有機(jī)會(huì)負(fù)責(zé)任地參與到生物安全決策中來(lái)，從而建立更廣泛的共識(shí)。

最后，構(gòu)建生物安全防范與治理體系時(shí)，國(guó)際磋商與協(xié)作必不可少。從2014年至2016年西非埃博拉疫情以及當(dāng)前全球正在蔓延的新冠肺炎疫情來(lái)看，生物安全的危害不受?chē)?guó)界的限制。安全危害始于一國(guó)，很快就會(huì)將影響傳入他國(guó)。正如英國(guó)2018年《生物安全戰(zhàn)略》報(bào)告所指出的，這種影響可能是直接的，也可能是間接的，因?yàn)閰^(qū)域穩(wěn)定的喪失會(huì)對(duì)貿(mào)易產(chǎn)生負(fù)面影響，形成移民壓力，并造成恐怖主義和猖獗犯罪的無(wú)管理空間。鑒于生物安全威脅的跨國(guó)性，生物安全治理的國(guó)際合作十分重要。因此，我們應(yīng)鼓勵(lì)在符合我國(guó)國(guó)家安全要求的前提下，特別是在生物安全相關(guān)底層技術(shù)、生物安全防控能力建設(shè)和財(cái)政資源等方面積極參與雙邊、多邊以及區(qū)域性合作，以通過(guò)國(guó)際努力構(gòu)建起我國(guó)生物安全的國(guó)際屏障。

周 琪（1970–），男，中國(guó)科學(xué)院院士，研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楦杉?xì)胞與發(fā)育生物學(xué)。E-mail: zhouqi@ioz.ac.cn

彭耀進(jìn)（1986–），男，副研究員，研究方向?yàn)樯萍挤ㄅc倫理、知識(shí)產(chǎn)權(quán)與標(biāo)準(zhǔn)、科技與創(chuàng)新政策等。

10.3724/SP.J.1224.2020.00007