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《大家論壇》基改視角:疫情帶來史無前例飢荒 生物革命保障糧食安全

 

麥奎爾

●麥肯錫全球研究所合夥人

艾佛斯

●麥肯錫漢堡辦事處資深合夥人

 

聯合國世界糧食計畫署和國際移民組織警告,新冠疫情可能帶來「史無前例」的糧食安全威脅。事實證明,疫情所造成的連帶損失可能比疾病本身還要嚴重。

 

現在,絕大多數關注糧食安全的著名國際組織都在呼籲採取行動,防止未來爆發傳染性疾病,並確保糧食系統抵禦衝擊的能力更強。在我們竭盡全力應對人口不斷增長和自然資源可持續管理的雙重挑戰時,必須將生物創新模式納入到我們的思維當中。

 

即使在疫情爆發前,聯合國糧農組織(FAO)就曾警告有超過8.2億人面臨糧食不足。截止2050年,全球人口預計將增長約20億,因此,拓寬人類獲取廉價、健康食品的管道將在減少營養不良及相關醫療費用方面起到至關重要的作用。

 

農業和糧食生產創新就像農業本身一樣古老,但今天卻更符合人類的迫切需要。麥肯錫全球研究所最新研究發現,農業、水產養殖和糧食生產領域的生物創新在未來10到20年可以帶來高達1.2兆美元的經濟回報。綜上所述,全球糧食和農業綜合企業今天總值約為5兆美元左右。

 

哪些突破可以帶來這樣的增長?前景最為廣闊的創新包括蛋白質替代、分子標記輔助育種、動植物性狀基因工程,以及微生物組圖譜和改造。因為對健康、環境和動物福利問題的關注,全球消費者對替代蛋白質來源的興趣正在不斷增加。

 

儘管其生產經濟性尚有待改善,但銷售基於植物的肉類替代產品已經成為一種普遍現象。例如,植物奶已占到美國奶類零售總額的15%,而在英國則占到8%。而且,像克拉拉食品公司(Clara Foods)這樣的企業正在利用先進的酵母工程和發酵技術來生產不含任何動物成分的蛋清蛋白。

 

同樣,人工培育的肉類和海鮮食品——也就是用實驗室培育細胞所製造出來的肌肉組織來模仿動物肉蛋白組態——現在已即將誕生。本月初,新加坡成為首個批准銷售實驗室人工培育肉類(由總部位於聖地牙哥市的企業East Just所出品的人工培育雞)的政府。今後10年,人工培育的肉類和海鮮或許會與傳統的動物蛋白展開價格競爭。

 

動植物選擇性育種早已不是什麼新鮮事,但分子標記輔助育種卻降低了整個過程的成本並大大提升了速度,因為這種技術能使人們在尚未認清或瞭解產生性狀所涉及準確基因的情況下,也能夠選擇所需的性狀。 DNA測序成本的急劇下降意味著可以對數千個潛在標記同時進行檢測。儘管此前研發新一代農產品可能需要耗時25年,但現在僅僅需要7年左右。而且,因為分子標記輔助育種在發展中國家還遠不如發達國家那樣普及,因此該領域的發展機會依然十分巨大。

 

自二十世紀八十年代初誕生首個基因工程植物(煙草)以來,基因工程技術就已經相當成熟。但這項技術仍在快速改進當中。CRISPR等新工具已經使基因編輯變得更加精確,從而使作物能更有效地適應溫度和土壤類型等當地條件。CRISPR編輯的農產品有可能在未來10年擺上美國雜貨店的貨架,最初推出的農產品可能是甜度更高的草莓,而且保質期也更長。

 

另一個充滿希望的創新領域是可擕式 DNA測序設備,農民可以很快用其診斷植物病害,並可能在消除或減少農藥使用的同時提高農產品的產量和品質。改善奶牛、肉牛、豬和家禽等食用動物健康和產量的基因編輯工作仍處於起步階段,但自從2009年非洲豬瘟爆發以來,人們對這一領域的興趣出現了急劇成長。

 

同樣,包括細菌、真菌和病毒等在內的微生物組圖譜正在幫助研究人員尋找提高農作物、動物和土壤抗旱及抗病能力的方法。在上述領域,計算及測序能力的進步同樣在加速通往發現的步伐,例如,生物技術企業諾維信(Novozymes )已經在出售經過基因編輯的微生物,旨在通過替代化學品來提高作物的產量和品質。

 

上述許多生物創新不僅能幫我們解決饑餓問題,還可以用於應對資源枯竭和更大範圍的氣候風險因素。據糧農組織統計,以獲取肉、蛋、奶為目的而飼養牲畜占到全球溫室氣體排放到14.5%;而且,所有農田的1/3都被用於生產動物飼料。農業也是造成森林砍伐的最重要因素,占到世界無冰、無沙漠土地的43%左右。源於植物的「不可能漢堡」比傳統牛肉漢堡減少約89%的排放量。

 

氣候變化強化了對生物創新的需求,例如,經過基因改造的農作物能夠抵禦惡劣天氣或在極端溫度、高鹽或頻繁旱災等新環境中生長。

 

許多創新已經在協助確保糧食安全,而且,隨著時間的推移,廉價DNA測序和CRISPR技術的充分潛力必將持續顯現。實驗室培育肉類進入市場需要更長時間,但一旦目標實現,由此所造成的影響可能會極其深遠。

 

長期以來,監管和公眾認知一直在生物創新領域扮演著積極和消極的角色。第一波商業化基因工程產品尚未進入許多國家,而且,仍有19個歐盟成員國部分或完全禁止這些產品銷售。在非洲,轉基因食品也只在極少數國家被認定為合法。

 

安全顯然是第一要務。但如果監管和消費者的擔憂可以得到解決,生物革命可以讓我們在應對糧食安全和氣候變化等全球挑戰方面取得很大進步。

 

(本篇翻譯由PS官方提供,責任編輯:張育軒)

 

 

© Project Syndicate

 

(原標題為Long Live the Bio-Revolution文章未經授權,請勿任意轉載)

 

 

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標籤: 基因改造
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