面对全球气候变化,人们日益担心世界各国能否生产足够多的粮食来养活全人类,基因组编辑技术被视为解决粮食供应问题的有效手段。然而,过时的专利制度可能会扼杀其潜力,并使大企业掌握更多的权力。
十多年来,总部设在瑞士的先正达集团(Syngenta Group)的科学家一直致力于研发一种抗病卷心菜品种,它能在炎热干燥的气候中茁壮生长,其种植所需的氮肥较少,因此也有利于土壤保护。经过选育,这种篮球大小的蔬菜贴近地面生长,更加便于农民采摘。
去年秋天,在先正达集团举行的种业创新年度展示会上,“抗逆性”卷心菜与其他新设计的蔬菜一起展示,其中包括“抗锈病”青豆、零食荷兰豆和专门培育的“汉堡”生菜,这种生菜夹在热汉堡和三明治面包之间时仍能保持新鲜脆嫩。
但是,像先正达这样的农业技术公司(现由中国国企中化集团控股)认为没必要花费数年时间使用传统育种方法开发新的蔬菜品种,传统育种方法需要将两种作物进行多代杂交。这些公司希望使用CRISPR-Cas9这样的基因组编辑技术,修改蔬菜等农作物的DNA,添加有益性状并去除不良性状,从而获得理想的作物品种。这种方法可将部分新品种的开发时间缩减多达75%。
先正达公司全球种子性状和监管负责人查理.巴克斯特(Charlie Baxter)告诉瑞士资讯swissinfo.ch：“在种子产品开发领域,基因组编辑未来将大有可为。我们需要认识到,如果我们希望以可持续的方式养活不断增长的全球人口,就必须使用新技术。”
由于正准备赴上海证券交易所发行上市(IPO),该公司对其计划守口如瓶。然而,公司的一位发言人告诉瑞士资讯,先正达目前在美国和中国等国家投资基因组编辑技术,旨在改变数种作物的营养成分,提高作物产量,并改善作物的抗病虫害能力。
随着每一个新性状的出现,先正达等大型种业公司都能积累更多的专利,赋予这些公司排他性权利,防止他人复制、使用、销售或分发其发明成果。但这一现象引起了许多作物育种专家和农民权利活动家的警觉,他们担心这会破坏全球种业市场,挤占小企业的生存空间,同时扼杀创新。
专利保护主义抬头
将CRISPR-Cas9等工具引入食品体系已经成为欧洲多数地区的争议焦点,因为监管机构正在考虑是否对其进行监管以及如何监管。争论的焦点在于食品安全和环境风险,以及用基因组编辑技术培育的作物是否应被归类为转基因生物(GMOs)。近二十年来,欧盟和瑞士一直禁止或严格限制在农业领域种植转基因作物。
到目前为止,瑞士一直遵循欧盟监管机构的规定,将经过基因组编辑的种子纳入转基因生物监管框架。但人们的态度正在发生变化。2021年4月发表的一份欧盟委员会研究报告建议更新立法,以反映基因组技术的进步。去年12月,瑞士议会联邦院投票决定不将基因组编辑纳入转基因生物禁令管辖范围。
曾在先正达公司担任过近十年知识产权主管的专利律师迈克尔.科克(Michael Kock)预测,如果技术继续进步,同时更多国家政府批准使用基因组编辑,20年后全球市场上50%的新种子品种将至少具有一种基因组编辑的性状。所有具有这些性状的种子都将受到至少一项专利的保护。
尽管市场上仅推出了两种基因组编辑食品-大豆油和番茄,但基因组编辑技术相关的专利数量呈指数式增长。科克估计,2021年国际上所有作物专利申请中约有一半涉及基因组编辑。
根据总部设在瑞士的专利分析公司IPStudies-Centredoc的数据,2012年利用CRISPR技术培育的作物共有21个专利族(在不同国家为一项发明申请的专利集合)。到2021年,这一数字已达到2000个。每个专利族可能包含在多个国家申请的几十项专利。大多数相关专利来自中国和美国,但约有700项专利来自其他国家。
抑制作用
这一重大转变对未来的粮食供应有着深远的影响,因为这意味着只要是自然界中不存在遗传变异,任何新性状(如抗旱性或叶片大小)都可以申请专利。由于基因组编辑技术能够更精准地修改作物的基因组,新性状的数量也将激增。
此外,公司不仅仅可以对作物性状申请专利保护。新的育种方法、基因序列,以及在某些情况下,用基因组编辑大麦酿制的啤酒等产品,都可以申请专利保护。新作物品种也可以受到其他形式的知识产权保护。
这些保护理应鼓励人们对新的、更优良的种子进行研究,给发明者提供获取投资回报的途径。自从农业领域出现转基因生物和生物技术以来,专利的授予越来越频繁。
发生变化的不仅仅是专利数量。作物育种是一个不断拿一类种子与另一类种子杂交的过程,以便将相同的种质传递给下一代种子。随着基因组编辑技术不断给创新加速,专利将不断堆积,专利之间的重叠现象将更加严重。
目前担任种业独立顾问的科克在去年年底发表的一篇文章中警告说,堆积如山的专利可能对创新产生“抑制作用”。
科克告诉瑞士资讯：“如果一粒种子涉及8到10项专利,那么育种者和农民就很难与不同的专利所有者协商使用费。育种者需要获得多项许可才能销售他们的新品种,由于育种者通常将一定比例的销售额支付给专利所有者,因此整个过程会变得非常复杂且成本高昂。”
先正达公司使用传统育种技术开发新型作物品种,例如图中的紫球芽甘蓝,它们质地饱满且不苦。倘若能够使用CRISPR这样的基因组编辑工具,这家公司会培育出怎样的产品？
科克表示：”我们需要找到一种方法,在不影响未来发明创新热情的前提下,让创新成果变得触手可及。”他认为,有必要彻底改革知识产权体系。
是利还是弊？
几千年来,农民一直在进行作物育种,以寻求具有理想性状的品种,如产量更高、抗病性更强或口味更佳。今天,园艺工人和农民仍然参与育种过程,但该行业开始由公司主导。
位于行业顶部的是财大气粗的跨国公司,如先正达、美国科迪华(前身为陶氏杜邦的农业部门),以及在2018年收购竞争对手孟山都(Monsanto)的拜耳公司(Bayer AG)。这些都是全球最大的十家种子公司,通过并购占据了70%以上的全球市场份额。
农民权利活动家和小型育种公司越来越担心,整个行业竞相申请专利保护,将导致种子行业的集中度不断上升,大公司将占据越来越大的市场份额。
非政府组织“瑞士援助”(Swissaid)的西蒙.德格罗(Simon Degelo)说：“不仅技术本身存在问题,还存在权力关系问题及其背后的农业产业化问题。应该允许农民(自由)选择他们想要的种子,如果他们认为某类种子对他们来说最合适,便可以重复使用这类种子。”Swissaid一直在为贫困国家的小规模育种者和农民争取权利。
CRISPR-Cas9本应使创新更加普惠,因为这种工具降低了作物基因修饰的成本和难度。然而,南非约翰内斯堡非洲生物多样性中心主任玛丽亚姆.马耶特(Mariam Mayet)认为,各种知识产权保护会把企业的竞争对手挤出市场,使农民和育种者重复使用种子的成本和难度大幅上升。
瑞士有机农业研究所资深科学家莫妮卡.梅斯梅尔(Monika Messmer)也有同样的担忧。“当新品种(针对某些性状培育的作物)在欧洲上市时,育种者仍然可以从他人的进步中获益,由于育种者拥有作物品种保护豁免权,因此整个种业都能取得进步。而专利对这种生态造成了极大的威胁,因为育种者不能拿他人培育的种子来改良自己的种子。”
她担心更多的资金会流向玉米和大豆等主要作物,利润前景最好的耐杀虫剂等性状也将受到资金青睐。
“我们不应该只是研究这项技术是否安全,并据此决定是否将其推向市场。我们还需要研究它能给社会带来怎样好处,”梅斯梅尔告诉瑞士资讯。她认为应该要求公司通过基因库分享遗传物质供他人使用。
欧洲种子协会(Euroseeds)告诉瑞士资讯,协会鼓励公司授权他人使用专利性状,但授权许可的内容和方式属于“个体商业决定”。
“种子公司之所以成功,是因为他们知道自己在做什么,而且他们将大量专业知识用于开发新产品,”巴克斯特说,“如果产品不好,人们就不会购买我们的种子。我们致力于帮助农户创造效益,这是个充分竞争的市场。”