如果你不能接受转基因，那基因编辑食物呢，你愿意让它们出现在你的餐桌上吗？
在美国宾夕法尼亚州切斯特县一家酒店的会议大厅中，一百多位农业生产者齐聚一堂，他们或许没有基因编辑的相关知识背景，但都对蘑菇了若指掌。在宾夕法尼亚州，蘑菇的平均日产量近500吨，雄霸美国12亿美元的蘑菇市场。
然而，他们生产的蘑菇有些还没来得及卖出去，就在货架上变成褐色，腐败了；如果你触摸过腐败的黏糊糊的白蘑菇，就会明白为什么没人买了。蘑菇对于物理碰撞十分敏感，即便是小心谨慎的“一触式”采摘法和精心的包装，也可能激活那些加速蘑菇变质的酶。
去年秋天一个有雾的清晨，在与蘑菇相关的继续教育讲座上，一位名叫杨亦农的生物学家走上讲台，向大家宣布他已找到了有望解决蘑菇变褐问题的方法。这位宾夕法尼亚州立大学的植物病理学教授虽然不是蘑菇种植领域的专家，但他利用一种叫做“CRISPR”的新技术，对西方世界最受欢迎的食用菇——双孢蘑菇进行了基因组编辑。
听众席里的种植者们或许从未听说过CRISPR技术，但当他们在杨亦农所展示的照片中看到，CRISPR的发明者詹妮弗·道纳和艾曼纽·卡彭蒂耶在2014年11月从好莱坞女影星卡梅隆·迪亚茨手中接过“突破奖”时，他们明白这肯定是一项了不起的新技术；杨亦农把经过CRISPR技术改造后纯白的双孢蘑菇与腐坏变褐的普通蘑菇做了一番对比之后，他们也意识到其中潜藏的巨大商业价值。
双孢蘑菇是一种全能菌株，年产量超过41万吨的白蘑菇、小褐菇和大褐菇都属于这个菌种。
CRISPR技术问世以来的短短3年间，围绕这项技术发生的事件此起彼伏，精彩程度简直可与狄更斯的小说媲美。这项革命性的技术具有极大的应用价值，它在医学和农业中的商业价值高达数十亿美元，但同时它也是一个棘手的生物伦理学难题，而且深陷复杂的专利权之争。这项技术如同一场席卷整个基础研究领域的F5级龙卷风。
研究机构的实验室和生物技术公司正利用该技术，紧锣密鼓地研发治疗镰刀形红细胞贫血症和地中海贫血症等疾病的新方法。
虽然不及在其他领域的曝光率，CRISPR所引起的技术革命也对农业界产生了深刻影响。截至2015年秋，利用CRISPR技术对植物进行基因编辑的科学论文已发表了约50篇，而且有初步迹象显示，美国农业部认为并非所有经过基因编辑的农作物都需要像“传统”转基因作物一样，接受严格的监管。虽然监管部门对基因编辑作物的态度还未完全明朗，但多家公司已开始争相种植基因编辑作物，以期这些农作物最终能够进入市场。
CRISPR技术的最大优势在于前所未有的精准度。该技术能够敲除基因组中的任何基因，或在基因组的特定位置插入基因，来为农作物导入优良性状。该技术的使用者认为，这是所有植物育种方法中，生物破坏性最小的。该技术还让科学家可以在很多情况下避免使用颇具争议性的转基因技术；这些“转基因”作物让GMO的批评者特别愤怒，并导致公众对转基因技术的不信任。
一些科学家对CRISPR作物的前景表示乐观，因为他们认为这些作物与转基因作物具有根本性的不同，而这将改变人们对于GMO食品的争论。
消费者会同意这些科学家的观点吗？还是会认为CRISPR作物不过是另一种转基因食品，同样是对自然基因的改变，对健康和环境产生无法预料的影响？由于CRISPR技术现在才刚开始应用于粮食作物，这些问题还没有在大众中激起波澜，但它很快就会引起公众的关注。在未来的一两年内，蘑菇种植者可能是首批需要考量这个问题的群体。
就在讲座结束不久，一位业内的科学家提醒杨亦农注意CRISPR食品可能会面临的主要挑战。这位科学家同意杨亦农的观点：与传统转基因作物相比，这些改良蘑菇对本源DNA的改变很小。但这位科学家接着又说：“但这种技术说到底仍然是基因修饰，有些人会认为我们在扮演上帝。我们要如何解决这个问题呢？”
杨亦农和其他使用这种基因编辑技术改良粮食作物的科学家如何解决这个问题，将会决定CRISPR技术的命运——成为一项变革性技术，还是因为公众的抗拒而前景堪忧。
要想知道一种技术具有多大的革命性，一个最明显的标志就是研究人员多快开始应用该技术解决各自的研究问题。若以这种标准来衡量，CRISPR可说是半个世纪以来最强大的生物学工具之一。基因编辑的蘑菇就是一个很好的例证。
直到2013年，杨亦农才开始研究蘑菇，但你可以说他之前的研究都在为此奠定基础。杨亦农出生在中国柑橘之都——黄岩。在美国佛罗里达大学和阿肯色大学修读研究生课程时，他就开始接触到一些早期的可以编辑基因的酶。他还清楚地记得，他翻开2012年8月17日出版的《科学》杂志时，看到道纳实验室和卡彭蒂耶实验室发表的论文，该文讲述了CRISPR技术的基因编辑潜力。他当时就想：“哇，就是它了。
”在之后的几天里，他就开始计划利用基因编辑改良稻谷和马铃薯植株的性状。
意识到CRISPR技术巨大价值的人并非只有他一个。CRISPR技术一经发表，植物学家就对此趋之若鹜。中国的科学家立即开始采用这项技术，让小麦具备了抵抗一种长期病害——白粉病的品性，他们在2014年发表的研究成果震惊了整个农业界。
不过，在CRISPR技术出现之前，基因编辑的革命就已经开始了。
对于沃伊塔斯这样的科学家来说，CRISPR不过是一个漫长科学传奇的最新篇章，即基因编辑技术开始产生丰硕成果的阶段。15年前，沃伊塔斯在美国艾奥瓦州立大学首次尝试利用“锌指”技术，对植物进行基因编辑；他的第一个基因编辑公司由于专利方面的问题而触礁。2008年，他迁至明尼苏达大学，并于2010年与艾奥瓦州立大学的前同事亚当·博格达诺夫一起，为一种以TALENs为基础的植物基因编辑系统申请了专利。
研究动物的科学家也紧跟基因编辑的技术风潮。Recombinetics公司是美国明尼苏达州的一家小型生物技术公司，该公司的研究人员从基因水平阻断了荷斯坦奶牛体内控制牛角生长的生物信号。他们通过基因编辑，将阿格斯肉牛的自然突变无角基因，导入荷斯坦奶牛的基因组中。农业科学家认为，基因编辑技术让养殖业更人道，因为这种技术让公的荷斯坦奶牛无需接受残酷的去角手术。
CRISPR技术快捷、简易且经济，因此它比TALENs技术更具吸引力。沃伊塔斯说：“毫无疑问，CRISPR技术将成为植物基因编辑的首选工具。”但目前CRISPR技术的专利归属还不明朗，加利福尼亚大学和博德研究所都声称自己是CRISPR技术的发明者，这必将阻碍该技术在商用农业研发中的应用。
杨亦农非常清楚他需要编辑哪个基因。生物学家之前已经确认了6种编码褐变酶的基因，导致苹果和马铃薯褐变的酶也是由这类基因编码的。这些所谓的褐变基因中有4种在蘑菇的子实体中高度表达，产生大量的褐变酶，杨亦农认为如果他能利用基因编辑技术在蘑菇基因组中引入突变，阻止其中一个褐变基因的表达，就可能减缓蘑菇的褐变速度。
CRISPR技术之所以如此简易，是因为生物学家能够直接根据需求构建产生突变的分子。就像结合了指南针、剪刀和老虎钳功能的工具刀，这些分子工具能够出色地完成两个任务：锁定特定的DNA序列，然后对它进行剪切。该技术依据著名的沃森-克里克A-T、C-G碱基配对原理，利用一小段与标靶DNA序列互补的核酸来锁定突变位置。
这正是CRISPR技术被科学家追捧的原因——快捷、经济且简易。在实验室中制造抗褐变的蘑菇大约花费了2个月的时间；杨亦农暗示这类研究如果不是特别简单，也是极其程式化的，而且花费非常少。合成向导RNA及其“骨架”算是整个研究项目中最难的步骤了，也只需几百美元就能完成；目前有很多小型生物技术公司正在定制用于编辑任何基因的CRISPR架构。
而且，在用CRISPR技术编辑作物基因方面，管制较宽松，这也能节省大量人力物力。杨亦农为美国农业部动植物卫生监察局的官员做了一个关于蘑菇研究的非正式介绍。这家机构是决定经过基因修饰的粮食作物是否需要政府管制的部门。杨亦农在会议结束后确信，美国农业部的官员认为，经过编辑的蘑菇并不需要特别或长期的管制审查。
如果真的如此，这将是CRISPR技术最重要的经济优势，因为据沃伊塔斯估计，管制审查过程的花费可能高达3 500万美元，耗时可能长达5年半。
长期以来，对于基因修饰的一个担忧就是，它可能会导致不可预知的可怕后果。在生物技术食品领域，这通常意味着含有意外出现的毒素或致敏原，使经过基因编辑的食品变得不健康；或者基因修饰作物失控疯长，破环种植地的生态平衡。
佩齐亚是宾夕法尼亚州立大学里另一位研究蘑菇的教授，他的大部分时间都是在校园边缘那座低矮的实验楼里度过的，这里是美国唯一一个蘑菇研究学术中心。2015年春，佩齐亚从杨亦农那里取得了一些培养物，开始种植第一批基因编辑蘑菇。
在基因修饰食品上市的曲折道路上，还有另一个矛盾。那就是没有人知道基因编辑的蘑菇是什么味道。这些蘑菇被煮过，也被蒸过，但没有人吃过。到目前为止，杨亦农做完褐变实验后，所有经过基因编辑的蘑菇都会被销毁。佩齐亚说：“一旦完成了原理验证，我们就得把它们蒸熟扔掉。”
公众会怎么食用这些经过基因编辑的食物呢？蒸还是炒？他们会欢迎这些食物进入厨房，盛入他们的餐盘吗？这也许是整个CRISPR食品故事中最有趣的部分，公众对这类食物的接受度将是最重要的一环。针对基因修饰作物的论战已经喧嚣了30年，而CRISPR技术恰好出现在这个关键时刻。
当杨亦农为宾夕法尼亚州的农业生产者和美国农业部的官员介绍蘑菇研究项目时，他用了一个很能说明问题的短语——非转基因遗传修饰，来描述他的实验本质。这个经过仔细斟酌的新提法，是为了将CRISPR这类高精度的基因编辑技术，与早前将外源DNA转入植物的农业生物技术区分开来。杨亦农和许多人都认为，微妙的措辞对于避免陷入GMO那样的争论至关重要。
实际上，已经开始出现“GEO”这样的缩写来替代“GMO”或“GM”。
随着奥巴马政府开始全面修订整个基因修饰作物和食品的审查体系，对基因修饰生物的重新划定正在一步步展开，这不仅是在语言用词上，更是在哲学意义上的改变。名为《生物技术监管协调框架》的监管法规为美国农业部、美国食品及药品管理局和美国环保局划定了各自的职责，但它自1992年起就没有更新过。
CRISPR技术的影响力促使监管机构加快修订相关法规的步伐，而科学家则利用这个机会重新审视一个老问题：“基因修饰”到底是什么意思？
虽然CRISPR技术比传统育种技术更精确，但也并非万无一失。有时，这个精确的剪切工具也会对非目标区域进行剪切，存在“脱靶”的可能，这引起了一些人对该技术安全性的担忧。珍妮弗·库兹马是美国北卡罗来纳州立大学的政策分析师，她从GMO农业起步初期就开始关注与此相关的科学进展与政策变化。她谈道：“精确性是这项技术的优点，但那并不意味着会降低相关的风险。脱靶剪切可能会产生完全不同的危害。”
CRISPR技术简易且相对便宜，使得做学术研究的实验室和小型生物技术公司终于有机会回到农业产业领域，与一直占主导地位的大公司展开竞争。只有资金雄厚的公司才有能力承担研发初期高昂的监管审查费用，直至今日，几乎所有通过基因改造产生的作物性状，都是用来为种植者或公司提高经济效益的。与消费者相比，那些农作物的基因修饰对商业公司更具吸引力，而这些公司并不会把食品本身的质量作为第一要素。
新加入这个领域的竞争者为农业带来了不同的创新。例如，沃伊塔斯就认为基因编辑技术的精确性，让生物技术公司的科学家能够针对消费者的需求，创造出更健康更安全的食品。沃伊塔斯及同事高彩霞就指出，其实植物中含有很多“抗营养物质”：如植物用于自我保护但对人体有害的物质或彻头彻尾的毒素，这些都能通过基因编辑去除，从而提高粮食作物的营养和味道。Calyxt公司的马铃薯品系就通过基因编辑减少了因冷藏而产生的苦味。
但沃伊塔斯并没有止步于此。他相信可以把Calyxt的大豆品系作为非转基因产品出售给种植者，因为与目前美国种植的90%的大豆不同，这个经过基因编辑的品系不含任何转基因。他谈道：“很多人抗拒转基因产品。我们能够用我们生产的大豆，制造非转基因大豆油和大豆粉。”
与其他的强大科技一样，CRISPR技术激发了一些农业梦想家对未来农业的幻想，一些近乎科幻的场景，已经开始出现在科学文献中。丹麦哥本哈根大学的植物学家迈克尔·帕尔姆格伦就提议，科学家可以利用这种新的基因编辑技术让粮食作物恢复“野性”，即恢复那些在长期的农业育种过程中失去的野生性状。许多具有高度经济价值的粮食作物对于多种病原体的抗性都很差；修复丧失的基因有可能增强这些作物的抗病能力。
初步迹象显示，基因编辑可能较快获得监管部门的批准。到目前为止，至少美国的监管机构对某些基因编辑作物与转基因GMO作物是区别对待的。
当Calyxt公司首次向美国农业部询问，是否需要对基因编辑的马铃薯进行监管审查时，美国联邦官员花了一年时间审查，终于在2014年8月决定，基因编辑作物不需要特别考量；去年夏天，当该公司再次向美国农业部呈报他们的基因编辑大豆时，审查官员只花了两个月的时间就做出了类似的决定。
像CRISPR这样的新技术，促使一些政府开始重新审视GMO的定义。
去年11月，瑞典的农业委员会裁定：某些用CRISPR技术诱发的植物突变，不符合欧盟对于GMO的定义；阿根廷政府也同样决定一些基因编辑作物不属于GMO的管制范围。虽然关于这个问题没什么中间立场，但沃伊塔斯和其他人还是提出了一个具有潜力的妥协方案：通过基因编辑导致的基因突变或基因敲除，应该被看作类似传统育种方式所导致的突变；而利用基因编辑引入新的DNA，则应该接受相应的监管审查。
粮食市场对基因编辑作物开放的日子也许已经不遥远了。沃伊塔斯估计，Calyxt公司会在2017年或2018年为经过基因编辑的大豆品系举办小型的商业推介活动。他说：“要积累足量的种子还需要一段时间，但我们正在尽力加快这个进程。”
公众对此又将做何反应？库兹马预测，那些一直反对基因修饰技术的人，仍不会轻易接受CRISPR食品。她说：“抵制第一代GMO的公众，不可能仅仅因为我们只改变了少量的DNA，就接受第二代基因改造技术。他们还是会把CRISPR食品跟以前的GMO归为一类。”
杨亦农的蘑菇命运又将如何？在他的讲座结束时，种植蘑菇的种植者们除了礼节性的鼓掌之外，对于这个新技术并没有明显的反应和表态。杨亦农也明白这一点，他告诉种植者们：“这种蘑菇能否商业化种植，完全取决于你们。”抗褐变的蘑菇目前还暂时是验证性的实验项目。如果种植者不确信抗褐变蘑菇的价值，或是害怕消费者会抗拒，那么这些经过基因编辑、具有优良性状的蘑菇可能永无面世之日。