何 蕊， 曹 芹， 陳潔君， 田金強(qiáng)

中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部，中國生物技術(shù)發(fā)展中心，北京 100039

自20世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)以來，認(rèn)知生命體基因編碼并對生命體進(jìn)行基因操作，成為生命科學(xué)和生物技術(shù)研究的核心和熱點(diǎn)，并帶動(dòng)著生物產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展?；虿僮飨嚓P(guān)技術(shù)廣泛應(yīng)用于人類疾病診治、農(nóng)畜品種改良、細(xì)胞工廠構(gòu)建和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等?；蚣膊♂t(yī)學(xué)檢測、基因個(gè)體化治療、生物技術(shù)藥物、轉(zhuǎn)基因食品、合成生物學(xué)細(xì)胞工廠、人造肉等已被公眾熟悉或認(rèn)可。 當(dāng)前，基因組測序、基因編輯、合成生物等基因操作技術(shù)，涉及單堿基操作、單基因操作、DNA大片段操控、融合操控、乃至基因組的全化學(xué)從頭合成,通過對DNA、RNA和蛋白質(zhì)等生物大分子操控機(jī)制研究和調(diào)控性技術(shù)的研發(fā)，可實(shí)現(xiàn)對生物的基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、微生物組乃至整個(gè)生命系統(tǒng)和生命活動(dòng)的精準(zhǔn)認(rèn)知、預(yù)測和操控，直至實(shí)現(xiàn)改造生命或創(chuàng)造生命?；虿僮骷夹g(shù)有望突破醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、石化和環(huán)保等行業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸，促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與經(jīng)濟(jì)綠色增長，應(yīng)大力加快在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。但同時(shí)必須意識到對生命體的基因操作將帶來生物安全和生命倫理的潛在風(fēng)險(xiǎn)，需要對相關(guān)研發(fā)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)管。本文概括了涉及基因操作的前沿生物技術(shù)，綜述了相關(guān)技術(shù)在生命科學(xué)、醫(yī)藥健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境等行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用，分析了各行業(yè)領(lǐng)域存在的安全及倫理風(fēng)險(xiǎn)，梳理了我國發(fā)布的有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)防控的法律法規(guī)，并對下一步立法工作提出意見和建議。

1 涉及基因操作的前沿生物技術(shù)

1.1 從基因及基因組測序、分析、表達(dá)劃分

第一代DNA測序：主要有Sangeretal. (1977)發(fā)明的雙脫氧鏈末端終止法和 Maxam & Gilbert(1977)發(fā)明的化學(xué)降解法，目前 Sanger測序法應(yīng)用廣泛，該方法準(zhǔn)確性高(99.999%)、通量低、成本高，測序讀長可達(dá)1000 bp。

第二代DNA測序：又稱大量并行測序技術(shù)(massive parallel sequencing, MPS)、高通量測序技術(shù)(high-throughput sequencing, HTS)，使用的454焦磷酸測序法、Solexa基因組分析儀、Solid高通量測序儀和HeliScope測序儀等技術(shù)原理均為循環(huán)微陣列法。該技術(shù)成本低，準(zhǔn)確度達(dá)99%以上，一次可對幾百、幾千個(gè)樣本的幾十萬至幾百萬條 DNA分子同時(shí)進(jìn)行快速測序分析，讀長較短(25～400 bp)。

第三代DNA測序：指單分子測序技術(shù)，與前2代相比，該技術(shù)測序過程無需進(jìn)行PCR擴(kuò)增，實(shí)現(xiàn)了對每一條DNA分子的單獨(dú)測序。但該技術(shù)引入PCR過程會(huì)增加測序的錯(cuò)誤率，并具有系統(tǒng)偏向性。同第二代相比，第三代提高了準(zhǔn)確性，同時(shí)提高了讀長(10～1000 bp)，并保持了第二代高通量、低成本的優(yōu)點(diǎn)。

單細(xì)胞測序：在單個(gè)細(xì)胞水平上進(jìn)行測序，有助于揭示不同細(xì)胞遺傳信息的異質(zhì)性，解析單個(gè)細(xì)胞的行為、機(jī)制及其與機(jī)體的關(guān)系?？善谱g來自單細(xì)胞的30億堿基的基因組并逐個(gè)細(xì)胞比較序列，測序成本低。

全基因組關(guān)聯(lián)分析：對多個(gè)個(gè)體在全基因組范圍的遺傳變異多態(tài)性進(jìn)行檢測，獲得基因型，進(jìn)而將基因型與可觀測的性狀(即表型)進(jìn)行群體水平的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，篩選出最有可能影響某性狀的遺傳變異。

多組學(xué)測序：結(jié)合2種或2種以上組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，如基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組或代謝組等。基因表達(dá)調(diào)控復(fù)雜，單一組學(xué)研究結(jié)論往往不夠全面，多組學(xué)測序使生命解析更加系統(tǒng)、完整，有助于揭示復(fù)雜多變的生物學(xué)現(xiàn)象。

表觀遺傳分析：在基因序列不發(fā)生改變的情況下，研究基因表達(dá)的可遺傳的變化。表觀遺傳對基因表達(dá)的調(diào)控作用，決定了具有相同基因的不同細(xì)胞，表達(dá)不同的基因。

1.2 從基因?qū)用娴耐蛔?、修飾等劃?/h3>

DNA改組：通過從幾個(gè)不同的父代基因組產(chǎn)生子代基因組，子代基因組中可含有不同的父代基因片段，加速進(jìn)化提高某種蛋白質(zhì)的表達(dá)水平或活性(如抗生素抗性)。

基因驅(qū)動(dòng)：利用物種本身具有的特定基因偏向性地遺傳給下一代的特性，將基因驅(qū)動(dòng)元件和某一特定功能元件(如不孕基因、抗病毒基因)整合至目標(biāo)物種體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)特定功能性狀的快速遺傳。

正向遺傳篩選：通過物理或化學(xué)誘變的方式隨機(jī)產(chǎn)生各類突變體，通過有限傳代來篩選具有高產(chǎn)量特性的突變體，從而能夠識別出具有高產(chǎn)量的病毒突變。

RNA干擾：利用雙鏈RNA(dsRNA)抑制基因表達(dá)。

基因打靶：通過定向改變細(xì)胞或者生物個(gè)體遺傳信息的實(shí)驗(yàn)手段，對基因組進(jìn)行基因滅活、點(diǎn)突變引入、缺失突變、外源基因定位引入、染色體組大片段刪除等修飾和改造，達(dá)到研究遺傳修飾生物個(gè)體表達(dá)突變性狀的目的。

基因編輯：對生物體基因組進(jìn)行定點(diǎn)編輯，實(shí)現(xiàn)對特定DNA片段的精準(zhǔn)修飾，如插入、切除、替換、重組等。

病毒反向遺傳學(xué)：反向遺傳學(xué)是相對于經(jīng)典遺傳學(xué)而言。經(jīng)典遺傳學(xué)是從生物的表型、性狀到遺傳物質(zhì)來研究生命的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律。反向遺傳學(xué)主要是通過對遺傳物質(zhì)的改變，研究生物的表型、性狀乃至生命發(fā)生本質(zhì)。該領(lǐng)域當(dāng)前熱點(diǎn)是RNA病毒合成。

1.3 從基因功能的開發(fā)和利用劃分

重配病毒：通過抗原漂移和抗原轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)病毒的基因組進(jìn)化和存活?；蛑嘏涫且鹆鞲性谌虼罅餍械囊粋€(gè)重要原因。

病毒系列傳代：通過傳代培養(yǎng)使病毒或其他病原體的毒力發(fā)生變化，從而研究病毒的毒力機(jī)理。

溶瘤病毒：通過對自然界存在的一些致病力較弱的病毒進(jìn)行基因改造，使其成為可特異性感染腫瘤細(xì)胞并大量復(fù)制并最終裂解腫瘤細(xì)胞，而對正常細(xì)胞無殺傷作用的病毒。

抗生素抗性篩選：利用微生物對抗生素產(chǎn)生耐藥性發(fā)展起來的菌株選育改良技術(shù),也可賦予突變株新生次級產(chǎn)物的代謝生產(chǎn)能力，拓展藥源微生物資源。

融合蛋白：通過基因融合，表達(dá)出具有新功能的蛋白質(zhì)或者提高功能蛋白質(zhì)的某些生物學(xué)特性。

密碼子改造：改變編碼氨基酸的密碼子以適應(yīng)其tRNA的豐度,最終提高目的蛋白的表達(dá)水平。

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞：外源導(dǎo)入特定的轉(zhuǎn)錄因子能夠使已分化的細(xì)胞重編程回歸到胚胎細(xì)胞狀態(tài),獲得了具有強(qiáng)大的自我更新能力和分化潛能的多能性干細(xì)胞。

細(xì)胞融合：用人工方法將不同種的細(xì)胞通過無性方式融合成一個(gè)核或多核的雜合細(xì)胞，用于單克隆抗體制備、哺乳動(dòng)物克隆、抗癌疫苗研發(fā)。

體細(xì)胞核移植：指將動(dòng)物早期胚胎卵裂球或動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的受精卵或成熟的卵母細(xì)胞胞質(zhì)中，從而獲得重構(gòu)卵，并使其恢復(fù)細(xì)胞分裂，繼續(xù)發(fā)育成與供體細(xì)胞基因型完全相同的后代的技術(shù)，從而得到經(jīng)定向遺傳修飾的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物。

合成生物學(xué)：采用工程化設(shè)計(jì)理念，在分子水平上對生物體進(jìn)行有目標(biāo)的設(shè)計(jì)、改造乃至重新合成，創(chuàng)造新的生命體，或者改造已有的生命體。通常以實(shí)現(xiàn)一定生物學(xué)功能為導(dǎo)向，通過對生物元器件與基因線路的挖掘、設(shè)計(jì)、構(gòu)建和標(biāo)準(zhǔn)化，或涉及DNA的全化學(xué)從頭合成，構(gòu)造具有新功能的元件、器件、線路，將其組建成網(wǎng)絡(luò)，并在底盤細(xì)胞中進(jìn)行組裝、測試、優(yōu)化。

DNA疫苗：使用能夠表達(dá)抗原的基因本身即核酸制成的疫苗。疫苗制劑主要成分不是基因表達(dá)產(chǎn)物或重組微生物，而是基因本身。

載體疫苗：將保護(hù)性抗原基因重組到微生物中，使用能表達(dá)保護(hù)性抗原基因的重組微生物制成的疫苗。免疫原性接近天然，載體本身可發(fā)揮佐劑效應(yīng)增強(qiáng)免疫效果。

轉(zhuǎn)基因植物：利用基因工程技術(shù)，把來自同一物種、其他物種或人工合成的目的基因或特定DNA片段，通過各種方法轉(zhuǎn)移到植物的基因組中，使得該基因或DNA序列能穩(wěn)定表達(dá)和遺傳。

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：借助基因工程技術(shù)把外源目的基因?qū)雱?dòng)物的生殖細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞或早期胚胎，使之在受體染色體上穩(wěn)定整合，并能把外源目的基因傳給子代的個(gè)體。

2 基因操作技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

2.1 在生命科學(xué)領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用

生命科學(xué)與其他學(xué)科的交叉融合，以及生命組學(xué)、單細(xì)胞測序、表觀遺傳學(xué)、基因編輯、人工合成生物等技術(shù)的不斷革新，推動(dòng)生命規(guī)律的解析更趨于高效化、精準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。如，單細(xì)胞測序技術(shù)日益高通量、精準(zhǔn)化，能夠反映細(xì)胞群體差異和細(xì)胞進(jìn)化關(guān)系，并有助于基因和細(xì)胞的空間信息分析；多組學(xué)測序技術(shù)使生命解析更加系統(tǒng)化，為完整解析生命奠定了基礎(chǔ)；表觀遺傳學(xué)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)平臺(tái)日益完善，為生命解析、細(xì)胞編程、疾病診療提供了依據(jù)；基因編輯的效率和精度不斷優(yōu)化，可高效創(chuàng)建大量特定基因變異；合成生物學(xué)在基因組設(shè)計(jì)與合成中實(shí)現(xiàn)突破，為解析生命提供了“認(rèn)識生命的鑰匙”(造物致知)，并為創(chuàng)造生命提供了可能(造物致用)(張先恩，2019)。

2.2 在醫(yī)藥健康領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用

基因操作在藥物研發(fā)、疾病預(yù)防與診療的研究應(yīng)用方興未艾。在藥物研發(fā)方面，涉及基因工程疫苗和藥物，對抗“超級細(xì)菌”感染的基因改造噬菌體，在體內(nèi)分泌活性成分的基因改造益生菌，研發(fā)過程中必需基因及藥物靶標(biāo)基因的確定、作為疾病模型的基因修飾動(dòng)物，以及采用基因操作技術(shù)構(gòu)建細(xì)胞工廠生產(chǎn)藥物成分等；在疾病預(yù)防與診療方面，涉及基因測序、基因檢測和基因診斷，敲除免疫排斥基因的供體器官培育，以及采用RNA干擾、基因編輯、合成生物技術(shù)來治療遺傳病、惡性腫瘤、感染性疾病的基因療法，譬如對免疫細(xì)胞進(jìn)行基因改造從而識別、攻擊癌細(xì)胞，或者設(shè)計(jì)、組裝治療性的生物元器件和基因回路并植入機(jī)體，通過糾正機(jī)體缺陷的回路功能、調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫應(yīng)答以實(shí)現(xiàn)疾病治療(Bailey & Maus，2019； Doudna，2020)。

2.3 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

基因編輯、合成生物等基因操作技術(shù)正在大力應(yīng)用于精準(zhǔn)化品種改良、高效生物制劑創(chuàng)制和農(nóng)業(yè)細(xì)胞工廠構(gòu)建。生物育種是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的核心內(nèi)容和主攻方向，通過編輯目標(biāo)基因或設(shè)計(jì)優(yōu)化基因模塊及線路，可對農(nóng)作物、家畜等動(dòng)植物進(jìn)行精準(zhǔn)化品種改良，以提高抗逆性和抗病性、抗除草劑、增產(chǎn)增效、提高目標(biāo)物質(zhì)產(chǎn)量、降低或消除不良成分、改變生命周期、強(qiáng)化使用性能等；農(nóng)業(yè)生物制劑涉及基因改造或設(shè)計(jì)組裝的飼用酶制劑與微生物制劑、微生物農(nóng)藥、微生物肥料，以及獸用基因疫苗和基因農(nóng)藥(使特定植物基因沉默的RNA噴劑)(聶翠蓉，2017)等；合成生物學(xué)細(xì)胞工廠，以植物、微生物和藻類作為底盤，構(gòu)造具有新功能的生物元器件、基因線路和底盤細(xì)胞，可生產(chǎn)重要食品組分，進(jìn)一步加工肉類、牛奶、雞蛋、油脂、糖等(陳堅(jiān)，2019)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

2.4 在工業(yè)領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用

采用基因編輯、合成生物學(xué)等基因操作技術(shù)改造或創(chuàng)造工業(yè)微生物、構(gòu)建細(xì)胞工廠，已成為生物制造業(yè)提質(zhì)升級的重要途徑，促進(jìn)傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)轉(zhuǎn)變成為安全、可持續(xù)的全新綠色制造工業(yè)(曾艷等，2018)。建立工業(yè)菌株抵御逆境脅迫的新模式生物系統(tǒng)是簡化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效能、節(jié)能減排的根本途徑，通過設(shè)計(jì)、構(gòu)建人工抗逆元器件并裝配于底盤細(xì)胞，可有效提高工業(yè)微生物的抗酸、抗鹽、抗高溫等抗逆特性，如清華大學(xué)采用嗜鹽菌作為底盤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了利用海水為介質(zhì)高效生產(chǎn)聚羥基脂肪酸酯(PHA)等高端化學(xué)品，正在建設(shè)百噸到萬噸乃至更大規(guī)模的生產(chǎn)線；合成生物學(xué)細(xì)胞工廠，可以更高的效率生產(chǎn)有機(jī)化學(xué)品，或者表達(dá)動(dòng)物、植物、微生物等存在或產(chǎn)生的天然產(chǎn)物。

2.5 在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中的發(fā)展應(yīng)用

基因編輯、合成生物學(xué)在環(huán)境監(jiān)測、污染控制、環(huán)境恢復(fù)、廢棄物處理及資源化等方面展現(xiàn)巨大的應(yīng)用潛力。如構(gòu)建針對二惡英及其類似物、有機(jī)氯、硝基多環(huán)芳烴等持久性有毒污染物的高靈敏人工感知生物元器件，組裝靈敏性強(qiáng)、特異性高、模塊化的污染物感知與識別合成生物系統(tǒng)(張莉鴿等，2019)；針對化工、醫(yī)藥、食品、造紙、皮革、紡織等重要行業(yè)中高能耗、高物耗、高水資源消耗、高污染的問題，通過設(shè)計(jì)、組裝基因元器件與線路，增強(qiáng)工業(yè)菌株抵御逆境脅迫的性能，或者創(chuàng)建全新合成途徑，對工業(yè)過程進(jìn)行改造和替代，降低化學(xué)工藝的水耗、能耗與污染物排放水平(曾艷等，2018)，實(shí)現(xiàn)綠色革命；在挖掘污染物降解基因、抗逆基因基礎(chǔ)上，定向設(shè)計(jì)組裝或改造現(xiàn)有降解菌株，構(gòu)建能夠高效降解水體、土壤、典型環(huán)境一種或多種污染物的工程菌株或人工菌群(李慧等，2011)。

3 基因操作技術(shù)帶來的生物安全及倫理風(fēng)險(xiǎn)

3.1 實(shí)驗(yàn)室泄露風(fēng)險(xiǎn)

人、動(dòng)植物的病原體以及帶有生命活力的人工分離、修飾或合成的基因發(fā)生實(shí)驗(yàn)室泄漏，可能會(huì)對公眾健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成安全威脅。2003—2009年，美國P3實(shí)驗(yàn)室發(fā)生395起事故，2014年美國疾控中心發(fā)生炭疽泄露事件(鄭濤，2014)， 2019年8月，由于安全隱患美國疾控中心關(guān)閉德里特里克堡生物安全實(shí)驗(yàn)室(Cohen，2019)，2004年我國也發(fā)生SARS實(shí)驗(yàn)室感染事件(鄭濤，2014)。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)室在管理上還存在諸多問題及安全隱患(姜愛良等，2017)，具有試驗(yàn)材料意外泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 生物技術(shù)謬用風(fēng)險(xiǎn)

基因序列信息、基因操作技術(shù)等為針對公眾健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的生物恐怖與犯罪、生物武器研發(fā)提供了施工圖和技術(shù)工具。美國情報(bào)界提出將基因編輯技術(shù)列入大規(guī)模殺傷性武器清單(朱姝等，2019)。病原體功能獲得性研究更是增加了基因武器的破壞力，如對病毒進(jìn)行遺傳改造，以提高致病性、穩(wěn)定性、傳播性，改變宿主范圍、趨向性、人群敏感性、生境敏感性，或使病原體抵抗現(xiàn)有的預(yù)防、診斷或治療措施等。生物技術(shù)正向著低成本、便利化、智能化和精準(zhǔn)化的方向發(fā)展，對設(shè)施設(shè)備和技術(shù)操作的要求日益簡單，基因操作技術(shù)被謬用的風(fēng)險(xiǎn)必將日益增加。

3.3 公共衛(wèi)生與健康風(fēng)險(xiǎn)

隨著針對特定的人種、物種和生境的生物武器研發(fā)在技術(shù)上逐漸成為可能，以及技術(shù)門檻降低導(dǎo)致的生物武器“作坊”日益增多，與新發(fā)突發(fā)傳染病頻發(fā)的局面錯(cuò)綜交織，使公共衛(wèi)生安全形勢愈發(fā)復(fù)雜嚴(yán)峻。此外，由抗生素濫用、基因標(biāo)記和人為制造耐藥菌等導(dǎo)致的多重抗生素抗藥性造成全球性健康威脅，應(yīng)對微生物耐藥已經(jīng)納入國家生物安全范疇(新華網(wǎng)，2019)；基因改造的腸道噬菌體，由于噬菌體能夠在細(xì)菌間傳遞基因，外源基因有可能整合進(jìn)入人體腸道微生物，改變稱之為“人體第二基因組”的腸道菌群；基因治療，如采用RNA干擾使基因沉默、原位修復(fù)缺陷基因，以及植入正常的或具有治療功能的生物元器件、基因回路等，由于科學(xué)認(rèn)知的局限，相關(guān)基因操作存在脫靶風(fēng)險(xiǎn)，基因表達(dá)還不能完全可控。

3.4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)

涉及基因操作的農(nóng)畜作物種養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)投入品和農(nóng)業(yè)細(xì)胞工廠，可能導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生境的基因漂移或基因污染風(fēng)險(xiǎn)。食用農(nóng)產(chǎn)品還可能產(chǎn)生食品安全風(fēng)險(xiǎn)，如食品營養(yǎng)品質(zhì)改變、產(chǎn)生潛在過敏原和未知成分、改變?nèi)梭w腸道菌群等(賈士榮，2018； 農(nóng)業(yè)部辦公廳，2017)。此外，生物恐怖襲擊目標(biāo)可能是主糧作物和主要畜禽，技術(shù)謬用風(fēng)險(xiǎn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中同樣需要關(guān)注。如，法、德科學(xué)家認(rèn)為美國國防高級研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency， DARPA)開展的提高農(nóng)作物災(zāi)害抵抗力的“昆蟲盟友”計(jì)劃是變相研究生物武器(Reevesetal.,2018)。

3.5 生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

抵御逆境脅迫的抗逆基因(如抗干旱、抗鹽堿、抗輻射或抗除草劑等)、抗生素抗性基因和污染物降解基因等活體基因在生態(tài)環(huán)境中的傳播擴(kuò)散，有可能破壞生態(tài)平衡、發(fā)生基因污染，如產(chǎn)生惡性雜草、破壞野生動(dòng)植物資源、降低生物多樣性、改變生態(tài)系統(tǒng)的微生物結(jié)構(gòu)和群落、環(huán)境介質(zhì)中具有抗生素抗性基因的細(xì)菌不斷增加等，污染物降解基因還可能造成其他非目標(biāo)有用物質(zhì)的破壞。但對于污染物降解基因，主動(dòng)促進(jìn)降解基因在微生物種群之間的遷移傳播，對促使微生物種群適應(yīng)污染環(huán)境并提高污染物降解能力具有重要作用(李慧等，2011)。如何充分發(fā)揮其降解作用的同時(shí)盡可能規(guī)避生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，很值得探討。

3.6 倫理風(fēng)險(xiǎn)

科技研發(fā)活動(dòng)要以保護(hù)人的生命和健康、維護(hù)人的權(quán)益與尊嚴(yán)、尊重公序良俗、善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、人與自然和諧共處、經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等為出發(fā)點(diǎn)和歸宿。但主觀上嚴(yán)重違背倫理原則的情形時(shí)有發(fā)生，同時(shí)由于生物技術(shù)及其影響的復(fù)雜性和不確定性，有時(shí)，也很難處理好各相關(guān)方關(guān)系并作出符合倫理要求的決策。如基因編輯、合成生物技術(shù)，作為新興、前沿、交叉、顛覆性技術(shù)，對人類和自然界的潛在風(fēng)險(xiǎn)還未完全把握，獲益與風(fēng)險(xiǎn)難以平衡；基因測序、基因治療有可能損害人類尊嚴(yán)、違背平等和公平；基因操作在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)保中的應(yīng)用，有可能破壞自然遺傳進(jìn)化規(guī)律，導(dǎo)致某些物種減少甚至滅絕，產(chǎn)生的新的污染物可能突破生態(tài)環(huán)境的承載能力。

4 我國有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)防控的法律法規(guī)

4.1 行政法規(guī)

4.1.1 實(shí)驗(yàn)室泄露風(fēng)險(xiǎn)防控 防護(hù)設(shè)施不合格或安全管理不規(guī)范是實(shí)驗(yàn)室生物泄露的主要原因。2004年國務(wù)院發(fā)布的《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》(國務(wù)院，2019)，對病原微生物實(shí)行分類管理，對實(shí)驗(yàn)室實(shí)行分級管理，明確了科技、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生、質(zhì)檢、環(huán)保、實(shí)驗(yàn)室設(shè)立單位及其主管部門等在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和運(yùn)行過程中的管理職責(zé)，并對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、活動(dòng)審批、感染控制，病原體的獲取、采集、運(yùn)輸、保藏和進(jìn)出口，病原體發(fā)生被盜、被搶、丟失、泄露及人員和動(dòng)物感染各相關(guān)方應(yīng)采取的措施等進(jìn)行了規(guī)定，并明確實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人為實(shí)驗(yàn)室生物安全的第一責(zé)任人。2001年國務(wù)院發(fā)布的《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》(國務(wù)院，2017)，要求研究單位具備與安全等級相適應(yīng)的安全設(shè)施和措施,在開展Ⅲ、Ⅳ級(中、高度危險(xiǎn))農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物研究之前向農(nóng)業(yè)農(nóng)村部報(bào)告。規(guī)定了試驗(yàn)一般應(yīng)當(dāng)經(jīng)過中間試驗(yàn)、環(huán)境釋放和生產(chǎn)性試驗(yàn)三個(gè)階段，實(shí)驗(yàn)室研究轉(zhuǎn)入中間試驗(yàn)，或從上一階段轉(zhuǎn)入下一階段，需要報(bào)請農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)。并明確開展研究與試驗(yàn)的單位是農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理的第一責(zé)任人。

4.1.2 生物技術(shù)謬用風(fēng)險(xiǎn)防控 我國陸續(xù)制定對兩用生物技術(shù)的研究、開發(fā)、公開、出口等進(jìn)行管控的法律法規(guī)。2002年國務(wù)院發(fā)布的《生物兩用品及相關(guān)設(shè)備和技術(shù)出口管制條例》(國務(wù)院，2002)，對條例所附清單中的出口實(shí)行許可制度，相關(guān)出口經(jīng)營者實(shí)行登記制度，并規(guī)定政府可臨時(shí)決定對管制清單以外的特定生物兩用品及相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的出口依照條例實(shí)施管制。2015年全國人大常委會(huì)發(fā)布的《反恐怖主義法》(全國人大常委會(huì)，2018)，要求對傳染病病原體實(shí)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，嚴(yán)防擴(kuò)散或者流入非法渠道，發(fā)生被盜、被搶、丟失或者其他流失的情形，應(yīng)當(dāng)立即采取必要的控制措施，并立即向公安機(jī)關(guān)和主管部門報(bào)告。2017年科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《生物技術(shù)研究開發(fā)安全管理辦法》(科學(xué)技術(shù)部，2017)，按照風(fēng)險(xiǎn)等級對相關(guān)研發(fā)活動(dòng)進(jìn)行逐級分類管理，要求在公開、轉(zhuǎn)讓、推廣或產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化應(yīng)用研發(fā)成果時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分評估，以避免出現(xiàn)直接或間接的生物安全危害，并對從事研發(fā)活動(dòng)的法人、自然人和其他組織的安全責(zé)任進(jìn)行了規(guī)定。

4.1.3 公共衛(wèi)生與健康風(fēng)險(xiǎn)防控 公共衛(wèi)生與健康涉及醫(yī)療衛(wèi)生、公眾健康、生物安全、生態(tài)環(huán)保等方面。2003年國務(wù)院發(fā)布的《突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)急條例》(國務(wù)院，2011)，對新發(fā)突發(fā)傳染病、群體性不明原因疾病等突發(fā)事件應(yīng)急處置過程中的領(lǐng)導(dǎo)指揮、方針原則、預(yù)案編制、監(jiān)測預(yù)警、報(bào)告與信息發(fā)布、職責(zé)分工和權(quán)利義務(wù)等進(jìn)行了規(guī)定。2019年國務(wù)院發(fā)布的《人類遺傳資源管理?xiàng)l例》(國務(wù)院，2019)，對人類遺傳資源的采集、保藏、利用、對外提供等進(jìn)行了規(guī)定。2012年原衛(wèi)生部發(fā)布的《抗菌藥物臨床應(yīng)用管理辦法》(衛(wèi)生健康委員會(huì)，2012)，要求抗菌藥物臨床應(yīng)用應(yīng)當(dāng)遵循安全、有效、經(jīng)濟(jì)的原則，實(shí)行分級管理(非限制使用、限制使用和特殊使用)，并對三種級別抗菌藥物臨床應(yīng)用管理提出具體要求。

4.1.4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)防控 針對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的食品安全和環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)，《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》建立了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理的部際聯(lián)席會(huì)議制度、分級管理評價(jià)制度、安全評價(jià)制度和轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識制度。對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的生產(chǎn)、經(jīng)營實(shí)施許可證制度，對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物及含有轉(zhuǎn)基因成分的農(nóng)業(yè)投入品的引進(jìn)或進(jìn)口實(shí)施審批管理。并要求生產(chǎn)、經(jīng)營單位建立檔案，可對基因及其來源、轉(zhuǎn)基因方法和產(chǎn)品流向進(jìn)行全程溯源。

4.1.5 生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防控 防止科研、醫(yī)療和生產(chǎn)等活動(dòng)中發(fā)生活體基因的擴(kuò)散和污染環(huán)境，1993年原國家科委發(fā)布的《基因工程安全管理辦法》(國家科委，1993)規(guī)定，從事基因工程工作的單位，應(yīng)當(dāng)制定治理廢棄物的安全措施，排放之前使殘留遺傳工程體滅活?！夺t(yī)療廢物管理?xiàng)l例》(2003年國務(wù)院發(fā)布)(國務(wù)院，2018)和《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》,均對相關(guān)廢物的處置進(jìn)行了規(guī)定?！掇r(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》規(guī)定，在生產(chǎn)、加工過程中發(fā)生基因安全事故，生產(chǎn)加工單位應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施，并向縣級農(nóng)業(yè)行政主管部門報(bào)告。

4.1.6 倫理風(fēng)險(xiǎn)防控 當(dāng)前有關(guān)倫理規(guī)定主要是針對醫(yī)藥研究領(lǐng)域。2003年科學(xué)技術(shù)部和原衛(wèi)生部共同發(fā)布了《人胚胎干細(xì)胞研究倫理指導(dǎo)原則》(科學(xué)技術(shù)部和衛(wèi)生部，2003)，2006年科學(xué)技術(shù)部發(fā)布了《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見》(科學(xué)技術(shù)部，2006)，2010年原國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布了《藥物臨床試驗(yàn)倫理審查工作指導(dǎo)原則》(國家食品藥品監(jiān)督管理局，2010)，2016年原國家衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布了《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法》(國家衛(wèi)生計(jì)生委，2016)，對相關(guān)研究必須遵守的行為規(guī)范進(jìn)行了規(guī)定。

4.2 刑法

《刑法》(全國人民代表大會(huì)，2018)主要對人動(dòng)植物傳染病、危害公共安全、生物恐怖等防控和生態(tài)環(huán)境保護(hù)進(jìn)行了規(guī)制。涉及人傳染病的罪名包括“妨害傳染病防治罪”“傳染病菌種、毒種擴(kuò)散罪”“傳染病防治失職罪”“妨害國境衛(wèi)生檢疫罪”；涉及動(dòng)植物傳染病的罪名包括“妨害動(dòng)植物防疫、檢疫罪”“動(dòng)植物檢疫徇私舞弊罪”“動(dòng)植物檢疫失職罪”;涉及公共安全、生物恐怖的罪名包括“非法制造、買賣、運(yùn)輸、儲(chǔ)存危險(xiǎn)物質(zhì)罪”“盜竊、搶奪危險(xiǎn)物質(zhì)罪”“非法攜帶危險(xiǎn)物品危及公共安全罪”“投放危險(xiǎn)物質(zhì)罪”“以危險(xiǎn)方法危害公共安全罪”“幫助恐怖活動(dòng)罪”“準(zhǔn)備實(shí)施恐怖活動(dòng)罪”；涉及生態(tài)環(huán)境的罪名包括“污染環(huán)境罪”和“環(huán)境監(jiān)管失職罪”。

5 討論與建議

5.1 建立完善行政法規(guī)

基因操作技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的融合應(yīng)用及其技術(shù)門檻、操作成本的不斷降低，導(dǎo)致生物安全及倫理風(fēng)險(xiǎn)急劇增加，亟需通過法律法規(guī)來規(guī)制相關(guān)行為。當(dāng)前的行政法規(guī)尚存在內(nèi)容不完善、與當(dāng)前形勢不適應(yīng)、法律位階不高等問題。旨在規(guī)范生命科學(xué)與生物技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)及其成果公開、轉(zhuǎn)讓、推廣的《生物技術(shù)研究開發(fā)安全管理辦法》，規(guī)定的義務(wù)性條款缺乏相應(yīng)的處罰措施；醫(yī)藥健康領(lǐng)域，基因轉(zhuǎn)移、基因編輯、基因調(diào)控等技術(shù)的研發(fā)與臨床應(yīng)用，相關(guān)法規(guī)尚屬空白；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，“農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物”定義中“基因工程技術(shù)”的內(nèi)涵已與原初概念大相徑庭，現(xiàn)行《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》不太適合對合成生物學(xué)、基因編輯等新興基因工程技術(shù)的管理；工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)菌株的基因改造或創(chuàng)造、細(xì)胞工廠構(gòu)建、表達(dá)產(chǎn)物涉及農(nóng)產(chǎn)品成分的科研及生產(chǎn)活動(dòng)尚可參照上述條例，涉及其他成分的當(dāng)前無法可依；生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域，醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等釋放的活體基因、抗生素耐藥菌等尚未納入生態(tài)環(huán)保部門的監(jiān)控范圍，有關(guān)環(huán)境污染物的監(jiān)測、控制、處理、修復(fù)過程中基因操作技術(shù)的使用，相關(guān)法規(guī)缺位。

2020年10發(fā)布的《生物安全法》(全國人民代表大會(huì)，2020)，規(guī)定了維護(hù)生物安全應(yīng)當(dāng)遵循的原則、領(lǐng)導(dǎo)體制、生物安全風(fēng)險(xiǎn)的防控體制和防控措施，并明確了法律責(zé)任。適用范圍涉及重大新發(fā)突發(fā)傳染病、動(dòng)植物疫情、生物技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、生物安全實(shí)驗(yàn)室、人類遺傳資源與生物資源、外來物種入侵與生物多樣性、生物恐怖襲擊與生物武器威脅和微生物耐藥等，為以上相關(guān)行政法規(guī)的制定和修訂提供了上位法基礎(chǔ)。

5.2 捋順行政法規(guī)與刑法的銜接

刑法是法律保護(hù)的最后一道屏障和堅(jiān)強(qiáng)后盾?，F(xiàn)行《刑法》在生物技術(shù)謬用、人類遺傳資源非法提供、活體基因的蓄意擴(kuò)散或環(huán)境排放等方面的立法尚屬空白。基因操作技術(shù)研究、開發(fā)和應(yīng)用有關(guān)的一些不當(dāng)行為，對公眾健康和生態(tài)環(huán)境的不利影響在短期內(nèi)難以估量，但行為本身或社會(huì)影響極其惡劣。建議開展刑法立法研究，做好行政法規(guī)和刑法的銜接。

5.3 建立健全科技倫理審查規(guī)范

完善的倫理監(jiān)管體系是促進(jìn)科技健康發(fā)展的保證，基因操作相關(guān)的科技研發(fā)更是無法回避。我國在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等行業(yè)領(lǐng)域的倫理審查制度尚未建立，必須樹立風(fēng)險(xiǎn)意識，堵漏洞、補(bǔ)短板?？紤]到技術(shù)發(fā)展越發(fā)呈現(xiàn)交叉匯聚態(tài)勢，行業(yè)邊界也愈加模糊，建議采取“1+n模式”建立健全倫理審查制度規(guī)范，由國家科技主管部門會(huì)同相關(guān)行業(yè)部門共同制定科技活動(dòng)的倫理規(guī)范、管理制度和管理機(jī)制，各行業(yè)部門可根據(jù)需要進(jìn)一步細(xì)化倫理審查規(guī)則。同時(shí)，由于一些科技研發(fā)活動(dòng)短期內(nèi)難以平衡各方關(guān)系并作出符合倫理要求的決策，建議在倫理規(guī)制中設(shè)定明晰的倫理原則和倫理底線，管治不軌行為，并將風(fēng)險(xiǎn)控制在社會(huì)可接受的范圍內(nèi)，使人們在法律和倫理框架下大膽開展科技創(chuàng)新。

5.4 提升風(fēng)險(xiǎn)評估監(jiān)測和法律法規(guī)執(zhí)行的科技支撐保障能力

針對風(fēng)險(xiǎn)評估監(jiān)測和法律法規(guī)執(zhí)行開展科技攻關(guān)，確保風(fēng)險(xiǎn)早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置，推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)防控由“被動(dòng)管理”向“主動(dòng)防御”轉(zhuǎn)變，并在安全事故發(fā)生時(shí)能立即追蹤溯源，厘清責(zé)任。一方面，研究開發(fā)基因操作等兩用技術(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)的評估、監(jiān)測和溯源等技術(shù)，準(zhǔn)確評估人類、農(nóng)畜作物或生態(tài)環(huán)境被蓄意攻擊或無意泄露的可能性。另一方面，集成科技大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，開發(fā)相關(guān)科研活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測體系，智能評估所開展科研活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，并對重點(diǎn)單位和組織進(jìn)行有效的監(jiān)控和評估。

5.5 加強(qiáng)科普知識、法律法規(guī)和倫理宣教

公眾甚至一些專業(yè)人員，對生物技術(shù)兩用性以及相關(guān)的法律法規(guī)和倫理規(guī)則缺乏認(rèn)知和敬畏。建議加強(qiáng)科普知識、法規(guī)及倫理的宣傳普及，提高人們對安全風(fēng)險(xiǎn)和倫理風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知水平，強(qiáng)化兩用性防范意識，認(rèn)識到違法違規(guī)行為造成的危害，并知曉所應(yīng)承擔(dān)的法律責(zé)任。