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基因魔剪：改造生命的新技术 什么是“战略性创新推进计划”
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为了促进这方面的进展，日本已经从国家层面展开了行动。
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以日本内阁府为核心，国家于2014年成立了一项“战略性创新推进计划”（Strategic Innovation Promotion Program, SIP）。该计划的组成框架横跨了能源、农业等多个领域，其目的是促进未来必备的新技术的开发。与基因组编辑技术有关的内容属于其中的农业领域。支撑农业领域的支柱主要有三项，第一项是推进基于IT技术的“智能农业”，第二项是“农作物品种改良”，第三项则是“开发新产品”。基于这三大支柱的方针，政府从来自各家研究机构的计划之中选择有可能实现的或潜力巨大的，并加以采纳。
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基因组编辑则被归入了第二项的“农作物品种改良”，其重点在于如何提高各种农作物的产量，以及如何实现功能性改良。
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话说回来，日本为什么要着手开展这样的计划呢？其背景在于，农林水产行业以及食品产业的环境正在发生巨大的变化，具体表现在务农者数量大幅度降低、农业生产变得越来越依赖于企业等方面。同时，与进口农产品之间的竞争也愈演愈烈。在这样的趋势之下，日本也希望通过品种改良，开发出具有竞争力的农产品。然而，像以往那样花费很长的时间专注于品种改良的办法已经行不通了。如今，研究者必须赶在有限的时间里取得明确的成果。
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在这种情况下，基因组编辑技术就有了大展身手的机会。若能对这项技术善加利用，研究人员将大幅缩短各种农作物和生物品种改良的时间，也有可能直接顺着自己的思路，朝希望的方向进行改良。如今，有不少研究机构都热衷于使用基因组编辑技术，而日本则已经开始考虑把这项技术与种苗公司等民营企业的商品开发联系起来，并试图绘制出一幅具体的发展蓝图，使它不仅停留在研究层面，而是触及实际的产品销售。
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该计划主要包括以下三项最为先进的品种改良：
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第一项是对水稻的品种改良。在水稻领域，一直以来都有人进行着孜孜不倦的研究，以求在狭小的土地上获得丰收。目前正在进行的研究，则是利用基因组编辑技术，进一步提高已改良过的高产水稻品种的平均产量。水稻中存在着各种与谷粒产量相关的基因，比如调节稻穗上所结谷粒的数量及其粒径大小的基因等，所以可以预见，我们能通过破坏数个这样的基因以提高产量。而且，不仅仅只有被当作人类主食的水稻，对于被当作动物饲料的谷物，研究人员同样也正在推进品种改良的研究。
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第二项是创造高品质的西红柿。通常而言，西红柿很容易腐烂，因此为了尽可能地延长保质期，在发货时必须付出诸多努力，进行周密规划，趁西红柿还没变红就将其采摘下来，然后在运输途中将其催熟。不过，这种方法有一个缺点，就是会降低西红柿的甜度。目前正在进行的对西红柿的改良如果能成功，将来或许就可以在西红柿变甜的成熟阶段再进行采摘了。另外，利用蜜蜂或药剂可以对西红柿进行人工授粉，但花费的成本颇高。这次的研究，在减少诸如此类的问题上亦有进展。其他还包括“更甜的西红柿”或是“具有极强抗氧化作用的西红柿”等，多个品种的开发研究正在进行之中。
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而第三项是开发“温顺的金枪鱼”。金枪鱼素来以容易紧张而闻名。即便是进行人工养殖，倘若生活环境过于拥挤，金枪鱼也会相互攻击，导致身体受伤。遇到打雷，这些鱼也会陷入恐慌状态，朝池壁猛烈撞击，导致大量死亡。目前，有研究正在试图通过基因组编辑对金枪鱼的这种习性加以改善，希望能通过改变控制脑部激素平衡的基因，让金枪鱼的习性变得更加温顺。
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以上三项中，每一项都与我们的日常生活息息相关。一旦改良工作有所进展，必然会对人们的生活产生巨大影响。除此之外，研究人员对其他可食用生物的基因组编辑工作也都在陆续开展之中。不过，上述三项研究作为由国家主导促进的典型案例，未来究竟能突破到何等程度，值得我们关注。
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基因魔剪：改造生命的新技术 诞生自藻类的生物燃料
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能源领域也已经开始了将基因组编辑技术实用化的尝试。据说，在位于日本东京文京区春日的中央大学后乐园校区，某幢研究大楼的一角就在培养作为能源使用的藻类。于是我们便前往采访。
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为我们担任向导的是该校科学与工程系的原山重明教授。水槽在粉红色的灯光照耀之下，其中悠悠地漂浮着绿色的生物。这些生物就是我们要找的藻类，它属于绿藻。这种绿藻内含有大量的油脂成分，它能把自身的能量以油脂和淀粉的形式储存起来。将经过干燥的绿藻浸入溶剂（即能很好地溶解油脂的液体）之中，蒸馏后就能提取出藻类中所包含的油脂。原山教授向我们解释道，如果能通过这种方法大量提取油脂，甚至可以作为汽车燃料来使用。
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“这就是从藻类中提取出被称作生物柴油的能源的过程。”
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这种藻类，每一只单独看来其实都非常小，只有5微米，也就是5‰厘米那么大。油脂到底存在于其中的何处呢？我们好奇地询问原山教授。于是他让我们通过显微镜进行观察。显微镜下，藻类以椭圆形的姿态存在。而在半透明的藻类细胞之中，能看见一个个橙色的小珠子，这就是油脂了。
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那么，如何才能让藻类尽可能多地生成这样的油脂呢？如前文所述，藻类的能量以油脂和淀粉的形式蓄积在体内。原山教授在十多年前便已有了这样一个猜测——如果令藻类制造淀粉的功能失效，那么是不是油脂含量就会增加？毕竟，能量无法转换成淀粉，就只能以油脂的形式进行储存。为了实现这一想法，则必须破坏生成淀粉的基因。
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这可不是什么简单的任务。藻类的基因总数超过1万个，为了单独破坏其中制造淀粉的基因，原山教授所采用的方法是将其暴露于辐射及化学药品的环境之中，然后寄希望于偶然，通过成千上万次的尝试碰巧将其破坏掉。利用这种方法，原山教授在某种程度上成功地增加了藻类能够制造出的油脂分量。
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但因为此方法不能瞄准某个基因精确破坏，所以会对其他基因造成误伤，甚至在实验中遭到误伤的基因越来越多，而可提取的油脂含量却已经见顶。
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基因魔剪：改造生命的新技术 与厂商合作——以油脂的大规模生产为目标
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基因组编辑技术成了改变这种状况的突破口。采用这项技术，就能在超过1万种的藻类基因之中，精确瞄准制造淀粉的基因，单独对其进行破坏。实验结果显示，藻类“每小时”所制造出的油脂量增加到了原来的1.5倍。严格说来，藻类中的油脂含量并没有骤然增加。能够获得提升的只不过是在单位时间内，藻类能够制造出的油脂量——也就是油脂的制造速度，从而提高了生产效率。
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