探讨生物技术安全威胁的应对措施及前景.docx

探讨生物技术安全威胁的应对措施及前景以基因编辑、基因驱动、合成生物学为代表的前沿生物技术正处于飞速发展、日新月异的变革中，既能通过促进疾病诊疗和健康福祉来造福人类，也可能对人类的生存和发展造成威胁由于涉及对人类自身的改造、对人类疾病的理解、对人类社会安全的影响，着手应对前沿生物技术所蕴涵的安全威胁并非像面对失控机器人“拔掉插头”般简单1975年2月，著名的阿西洛马会议在美国召开，第一次面向基因工程潜在的生物危害及应对展开讨论；美国在1976年建立了世界首部生物技术研究安全管理规定《重组基因分子研究准则》，并由此拟订出确保基因工程安全的志愿性准则；英国等欧洲国家也相继通过国家立法开始面向生物技术的安全监管12001年九一一恐怖袭击和炭疽邮件事件后，美国及世界各国开始重视生物恐怖主义威胁2003年10月，美国国家科学院研究理事会发布《恐怖主义时代生物技术研究》，首次将生物技术安全纳入国家安全体系视野22005年，英国科研资助机构开始关注前沿生物技术安全风险，包括医学研究理事会（MRC）、生物技术和生物科学研究理事会（BBSRC）召集生物学家、政府、资助机构及其他利益主体共同讨论如何对前沿生物技术安全实施监管，确立了独立的同行专家评审机制，以筛选涉及伦理、安全等问题的不端科研行为。

32011年9月，美国、荷兰科学家公开发表针对高致病性禽流感H5N1病毒基因改造的研究成果，在全球范围内引起广泛争议4美国开始意识到国际社会针对前沿生物技术的监管存在重大缺失，随后几年，接连发布了多部监管政策，包括美国国家生物安全科学咨询委员会（NSABB）发布的《美国政府生命科学两用性研究监管政策》（2012年）、美国白宫科技政策办公室（OSTP）发布的《美国政府生命科学两用性研究机构监管政策》（2013年）5和美国政府颁布的《国家生物防御战略》（2018年），等等近五年的美国生物技术监管政策透露出某种微妙变化首先，政府预判前沿生物技术被滥用或误用可能性在持续增加美国国家科学院2018年发布《合成生物学时代的生物防御》报告，强调了合成生物技术被生物黑客制造用于恐怖活动“病毒武器”的威胁日趋迫近其次，美国总统生物伦理咨询委员会和美国国家科学技术理事会先后发布《新方向——合成生物学和新兴技术的伦理问题》《美国国土生物防御领域科技能力评估》等报告，美国在强调生物技术风险管控的同时，实际上却对基因编辑、基因驱动、合成生物学等技术开绿灯6这种看似割裂的应对策略凸显出“安全”与“发展”这一涉及国家重大战略的现实命题。

在此背景下本文试图探讨的问题包括：其一，前沿生物技术正在产生哪些生物安全威胁？其二，针对上述生物安全威胁，存在哪些已有的应对措施，又有什么样的难点与挑战？其三，中国亟须在哪些方面进行改进和完善，从而更好地应对前沿生物技术安全威胁？一、引发生物安全威胁的前沿生物技术前沿生物技术是指生物技术领域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术这类技术既代表着世界生物技术发展的前沿方向，也对未来生物医药产业的形成和发展具有引领作用近年来，前沿生物技术在基因编辑、基因驱动、合成生物学等领域探索的步伐加快，在造福于人类的同时，也增加了生物武器、生物恐怖主义、生物实验室安全等现实安全威胁全球实践和国际经验表明，前沿生物技术引发的生物安全威胁，直接原因通常是防控措施的缺失，根本原因则是在内外部环境综合作用下多方主体行为的失控7因此，厘清前沿生物技术安全威胁来源、技术类型及威胁的主体和方式，需要对生物技术安全防控形势进行分析与研判，也需要对生物技术安全应对策略进行阶段性总结一）生物技术安全、前沿生物技术安全及其面临的威胁来源第一，“生物安全”涉及以下八个方面：（1）防控重大新发突发传染病、动植物疫情；（2）研究、开发、应用生物技术；（3）实验室生物安全管理；（4）人类遗传资源与生物资源安全管理；（5）防范外来物种入侵和保护生物多样性；（6）应对微生物耐药；（7）防范生物恐怖袭击与防御生物武器威胁；（8）其他与生物安全相关的活动。

其中，研究、开发、应用生物技术的安全问题即所谓“生物技术安全”，指的是国家核心利益和安全未受到通过科学和工程原理对生物进行认识、利用和改造的危害以及保障持续安全状态的能力8作为生物安全的重要组成部分，生物技术安全属于总体国家安全观下的非传统安全范畴第二，前沿生物技术安全是由生物技术领域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术所引发特定的生物安全问题与分子生物学发展之前的传统生物技术相比，前沿生物技术可称之为生物技术领域的“高技术核”生物技术的“核爆炸”，既能给国民健康和社会经济带来变革性影响，也会产生技术性风险，即“人类在利用技术时违背技术自身规律以及技术发展初衷而产生的社会风险”在传统生物技术风险评估策略与手段尚无法有效针对前沿生物技术特征的当下，前沿生物技术引发的生物安全威胁往往破坏性更强、杀伤力更大、蔓延范围更广9第三，生物技术安全面临的威胁来源大致可分为两类第一类是客观因素导致的非故意技术谬用10其一，因技术缺陷导致的不良后果，尤其是因技术安全性、有效性未经严格验证就应用于人类临床而引发的危险；11其二，生物实验室安全事故对社会安全、人类健康造成的严重后果，包括在实验室试验、中间试验、环境释放和生产性试验等环节有意（无意）将各类遗传修饰生物体向环境释放造成的生物安全事故。

12第二类是主观故意的技术滥用引致的生物安全威胁，目的就是要造成对人类社会的危害，后果往往是引起生物恐怖主义活动或生物战争二）引发生物安全威胁的前沿生物技术主要类型从近五年世界大国在生物科技领域的重要战略和政策布局来看，基因编辑、基因驱动、合成生物学等前沿生物技术，都给人类社会的稳定与发展带来了全新风险，值得我们高度关注第一，基因编辑技术及其形成的安全威胁得益于CRISPR-Cas9基因敲除技术等一系列新型基因编辑技术的出现，基因编辑技术近年来在全球范围内发展迅猛，已成功实现对特定基因片段的精确剪切，在疾病治疗、遗传育种、生物工程等方面具有广阔的应用前景13目前，基因编辑技术的应用主要包括四个方面：一是基因功能研究，即通过基因敲除或者敲入，实现物种的单个或多个靶基因的敲除；14二是基因治疗，即通过基因编辑在基因水平上实现错误基因序列的矫正，彻底治愈遗传疾病；15三是基因调控，在不改变基因序列的情况下可逆抑制目的基因的表达；16四是生物防御，即针对入侵物种及其传播媒介物种进行基因编辑，抵抗大规模突发的物种入侵威胁17基因编辑面临非常显著的技术风险与安全威胁一是目前尚无法完全保证基因编辑技术的安全性和有效性，可能发生脱靶效应；二是关键技术信息公开化降低了技术门槛和关键实验材料获取愈发便捷等原因，导致走私、携带病原微生物菌毒种和生物两用设备的隐蔽性更强；三是最新型基因编辑技术可在短时间内完成对病原体、动植物甚至人类生物性状重大改变，且不留任何操作痕迹，甄别生物体是否发生基因编辑的难度加大；四是利用基因编辑技术和基因片段组装技术，在病毒序列原有的基础上增强病毒侵染力，组建致死率高、传染能力强、侵染宿主范围更广的新型病毒。

18第二，基因驱动技术形成的安全威胁基因驱动技术是一种通过刺激特定基因的有偏向遗传，改变某些物种生殖能力，从而导致种群规模发生重大变化19基因驱动技术的潜在应用领域广泛，例如，通过改变昆虫以及鼠类等啮齿动物群体的基因，切断相关传染病的传播源；又例如，在农业中防控农作物害虫，弱化其对杀虫剂等农药的抵抗力但基因驱动技术的风险同样不可小觑在理论上，基因驱动技术可被用以降低人类生殖能力、改变人类特定种群数量20同时，基因驱动技术还可能被用来制造昆虫武器，进行登革热、寨卡等疾病的跨国传播近年来，美国、欧洲等发达国家的生物科学家多次呼吁采取适当的生物安全防范措施，最大限度地降低基因驱动技术对环境、动植物和人类健康的不确定风险21第三，合成生物技术及其形成的安全威胁合成生物技术主要是基于合成生物学系统地采用工程手段、有目的地涉及人工生命体系，即“自下而上”地构建“最小基因组”或“自上而下”地合成“人工基因组”22以基因合成为代表的合成生物技术在医学领域的应用前景广泛，通过改造人体自身细胞或改造细菌、病毒等合成出人工生命体，形成对疾病特异信号或人工信号、特异性靶向异常细胞以及病灶区域等的感知能力，从而实现对人体生理状态的监测以及对典型疾病的诊断与治疗。

23人工生命体因其智能性、复杂性和安全可控性等优点，将提升人们对肿瘤、代谢疾病、耐药菌感染等顽疾的诊断、治疗和预防水平24然而，由于合成生物技术可在原有病毒或细菌基因组上任意增加生物毒性元件，形成了生物安全的新威胁25通过合成生物技术对脊髓灰质炎病毒、天花病毒基因序列等进行人工设计，合成出高致病性细菌和病毒26目前，通过基因合成技术已实现对“已灭绝”致病性病毒的“复活”272018年，加拿大阿尔伯塔大学病毒学家戴维·埃文斯（DavidEvans）通过邮件订购的方式获得遗传基因片段，成功合成了类似天花病毒的马痘病毒此外，人工改造生命体通常具有普通生物体所不具有的生存优势，一旦发生逃逸，有可能因无限增殖而破坏原有的自然生态平衡，导致生物多样性方面无法挽回的损失28除上述三类重点技术外，包括纳米生物学、神经科学等前沿生物技术都需要予以重点关注特别是生物科技与互联网、高性能计算、人工智能和自动化等多学科技术交叉融合正在引领新一轮科技革命，前沿生物技术正在衍生出更多类型，可能引发的安全风险也日益加剧如果任其无约束地发展，在可能造福人类的同时，也有可能摧毁人类的生存条件与社会秩序二、前沿生物技术引发的生物安全威胁前沿生物技术的研发和应用，源于其多样化的风险属性，具有一定程度上的不可预见性，且涉及多方主体利益诉求的差异，将不可避免地导致各类生物安全潜在威胁的形成。

一）某些国家主体对传统生物武器的升级和颠覆近年来，前沿生物技术在军事领域的创新应用愈加广泛基因编辑、基因驱动、合成基因技术先后被美国军方融入包括神经科学类新概念生物武器在内的新兴武器装备开发例如，针对如何精确影响特定参战对象、生态微环境或者削弱受影响武器装备的性能，美国军方明确提出合成基因技术可将传统生物武器攻击范围扩大至包括“损毁橡胶和金属零件、降解燃料、食物及设备”等非生命物质基因工程技术对微生物的改造被用于生产“材料损毁因子”，用以加速腐蚀武器的橡胶和金属零件，对军用燃料、军需补给、军事仪器设备实施破坏29基因驱动技术可实现将传统生物武器投送载体从当前的“活性载体”扩展到“非活性载体”基因编辑技术辅以高通量测序技术、光遗传学技术、生物大数据技术等新一代研究工具，可将对人类、动植物的关键核糖核酸（RNA）功能的破坏提升到前所未有的精细度，大幅提升未来军事生物科技操控手段，制造出更具有“针对性”的基因武器30（二）非国家行为体制造生物恐怖主义活动的可能国际生物军控领域已将生物武器防扩散的重心，从传统的国家主体转移至非国家行为体上涉及民族分裂分子、跨国犯罪组织、恐怖组织或邪教组织和以生物黑客为代表的新型生物技术制造主体，是生物恐怖威胁的主要来源。

31这类非国家行为体更加隐秘，研究自由度更大且难以被监管，已经具有基因编辑操作平台等典型两用技术的应用能力，并成为在美国除尖端学术机构、企业、政府研究机构、独立实验室之外第五大生物类研究组织如在《禁止生物武器公约》第八次审议大会上，美国政府特别列举了肯尼亚、摩洛哥所报道的生物恐怖主义阴谋被相继挫败，以及美国近十年超过15起涉及生物武器的刑事案件，表达了对非国家行为体从事生物恐怖主义的担忧，强调在全球范围对生物恐怖主义进行防范的严峻性和迫切性32当前，非国家行为体之所以能够利用前沿生物技术制造生物恐怖主义活动，主要有两方面原因：第一，前沿生物技术门槛的日益降低33随着关键基因序列信息的公开化，美国基因银行。