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DARPA开展“安全基因”项目 解决基因编辑的潜在安全威胁

2016-09-19 战略前沿技术

本文由国防科技要闻(ID:CDSTIC)授权转载,作者:张珂 


DARPA的“安全基因”(Safe Genes)项目将会开发一套工具,有助于开启高级基因编辑技术的潜力,以应对这一迅速发展领域的潜在风险。“安全基因”项目的目标是使用这些工具解决关键安全漏洞,限制或逆转转基因遗传结构的蔓延。


项目设想

DARPA的项目经理勒妮·温格金表示,基因编辑承载着推动生物科学进步的无限期待,但目前被未知数目及缺乏控制所限制。DARPA希望进一步增强对基因编辑和衍生技术的控制,从而有助于更加可靠的研究,并防范有意或无意释放转基因生物这种不负责任的行为。

“安全基因”项目的灵感来自“基因驱动”领域的最新进展,它可以通过确保某些编辑过的基因特征被传递给后代的每个个体,改变一个生物种群的一些特征。科学家们已经对自我延续基因驱动进行了几十年的研究,2012年开发的遗传工具CRISPR-Cas9有助于对基因进行非常精确的编辑,从根本上增加了基因驱动试验的潜在价值及某些研究方向的需求。

传统的生物安全措施(包括物理生物控制、调查延缓、自我治理)和规定不是为生物安全技术量身定制的。事实上,明确用于环境释放和广泛提供给用户的并不受传统机构管理。“安全基因”项目的目标是在新的生物技术形成初期进行生物安全研究,提供一系列的选择应对人为基因威胁,创建应急基因编辑技术的潜在性、可能性和薄弱方面的知识体系。温格金表示,DARPA追求的是开发一系列的多功能工具,可以独立应用或配合使用,支持生物创新和减轻生物威胁。


技术目标

“安全基因”项目包括3个技术目标:第一,在生命系统中开发可以为基因组编辑提供空间、时间和可逆控制的基因结构。第二,开发新的小分子和分子对策,能够为预防和限制生物体的基因组编辑提供预防及治疗方案,保护种群的基因组完整性。第三,发展消除环境和恢复系统中,对遗传基准情况进行不必要的基因工程的能力。


项目意义

从国家安全的角度来看,“安全基因”工程能够解决基因编辑工具快速民主化带来的内在风险。随着基因组测序和基因编辑工具的成本急速下降,以及这一技术可访问性的提升,基因修饰试验的机会也大大增加。低成本和高效率的结合意味着个人或传统科学组织之外的国家机构均会进行基因编辑应用的研究。

2016年9月30日,DARPA将在美国和平研究所举办“提案日”,进一步明确项目愿景,并解答潜在投资商的问题。



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基因编辑或被利用制造生物武器?

来源:新浪网探索(ID:sinascience),作者:叶子 


据国外媒体报道,一位业内顶尖的专家警告称,业余的“生物骇客”在处理生物的基因构造时,可能会研发出新型的生物武器。


约翰·帕林顿教授(John Parrington)是牛津大学的一名分子生物学家,他指出,便宜的基因编辑工具正变得越来越容易获取。这让业余的科学家们有了可乘之机,可以改变细菌、酵母菌等生物的基因,赋予它们原本在自然状态不具备的特性。

虽然这些活动中大多数都是无害的,如研发出能够识别饭店中鱼的种类的测试方法、或者发明能够使啤酒具备特殊风味的酵母菌等,但越来越多的人担心,这一技术可能会被人错误地利用,从而造成损害。


▲生物骇客可能会利用基因编辑技术来发明有害的病毒或细菌。如果这些病毒或细菌发生泄露、或是被用作生物武器的话,就会造成大规模的伤害,因而引起了安保界的恐慌。 

FBI(美国联邦调查局)非常担心生物骇客的种种行动,因此在大规模杀伤性武器局下面专门设立了一个分支机构。

帕林顿教授在英国科学节发表演讲时表示,科学界和安保界均担心,不法分子可能会利用该技术发明一种新型的致命病毒或细菌。

他在演讲中指出:“我们都不知道将来会发生什么。安保界人士都在纷纷猜测这件事的发展趋势将会如何。”

全世界正在涌现出越来越多的生物骇客团体,业余“科学家”们纷纷聚到一块儿自学生物。例如,伦敦的一组生物骇客正在研发一种特殊的3D打印技术,把果汁和细菌产生的纤维素整合到一起。


▲有些生物骇客已经开始利用基因编辑工具CRISPR对酵母菌和植物进行改造了。有些生物骇客已经开始利用基因编辑工具CRISPR对酵母菌和植物进行改造了。

去年,《自然》杂志报道称,生物骇客还利用了一系列尖端技术。例如,他们已经开始利用基因编辑工具CRISPR对酵母菌和植物进行改造了。一支团队试图改造酵母菌,让其产生牛奶中含有的一种名叫“酪蛋白”的物质,从而生产出“素食”奶酪。还有些人希望通过改造酵母菌来改变啤酒的口味。

日本的一些生物骇客还希望将一种基因重新引入当地的一种蓝色康乃馨体内,使其恢复到原本的白色状态。

但FBI担心不法分子会对该技术进行滥用。为此,他们正努力与该领域的科学家达成合作,希望能找到一些对抗潜在风险的方法。

FBI大规模杀伤性武器局的特别探员爱德华·尤(Edward You)去年表示:“合成生物技术带来了巨大的好处,但随之而来的还有一些风险。我们应该赶紧识别出这些风险,并开始采取相应的限制措施。”


▲有人担心,随着基因编辑技术成本越来越低、越来越容易获取,不法分子可能会利用该技术改变传染病细菌的基因,创造出新的病原体,并将其用作生物武器。

2010年,尤先生提出警告称,随着基因编辑技术和开展生物实验的成本降低,与之相关的风险将会越来越高。

“如今做坏事的壁垒越来越低,因此不法分子造成的风险将会比从前更甚。”

不过,帕林顿教授也指出,发明新种类的有害细菌或病毒也并非乍看上去那么容易。

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