基因工程能拯救正在消失的森林吗?
相比基因编辑婴儿在中国和雄心勃勃的项目拯救羊毛猛犸象从灭绝，生物技术树可能听起来很漂亮。
但释放转基因树木进入森林，以应对森林健康的威胁代表了生物技术的新前沿。即使作为分子生物学的技术先进，人类尚未释放旨在在非托管环境中传播和持续存在的转基因工厂。生物技术树 - 基因工程或基因编辑 - 仅提供这种可能性。
有一件事是明确的:我们的森林面临着许多威胁，这些生态系统的健康状况正在恶化。美国林务局(U.S. Forest Service) 2012年的一份评估估计，这个数字接近7％的全国森林到2027年，它们将面临失去至少四分之一植被的危险。这个估计可能听起来不太令人担忧，但它比仅仅六年前作出的先前估计高出40%。
2018年，应考虑到几个美国联邦机构和林业和社区的捐赠， 这国家科学院，工程和医学学院组建了一个委员会“审查潜在使用生物技术减轻森林树木健康的威胁专家们，包括我在内，都是一名社会科学家关注新兴的生物技术被要求“确定在森林中部署生物技术的生态，道德和社会影响，并制定一个解决知识差距的研究议程。”
我们的委员会成员来自大学、联邦机构和非政府组织，代表了一系列学科:分子生物学、经济学、森林生态学、法律、树木育种、伦理学、人口遗传学和社会学。所有这些观点对于考虑利用生物技术改善森林健康的许多方面和挑战都是重要的。
美国森林危机
气候变化只是冰山一角。森林面临着更高的温度和干旱，更害虫。作为商品和人们在全球各地移动，甚至更多的昆虫和病原体搭便车进入我们的森林。
我们专注于四个案例研究来说明森林威胁的广度。翡翠灰螟抵达亚洲，并在五种灰树中导致严重的死亡率。首先在2002年检测到美国土壤上，截至2018年5月，它蔓延至31个州。白班班松，美国和加拿大高海拔的梯形和基础物种，受到原生山地松树甲虫和引入的真菌的攻击。在美国北部的白银松树面积超过一半。
杨树树对河岸生态系统以及森林产品行业很重要。原生真菌病原体，Septoria Musiva，已经开始搬家，在太平洋西北森林中攻击黑色三角洲的自然群体，并在安大略省培养杂交杨树。和臭名昭着的栗子枯萎，一只真菌在18世纪后期意外引入亚洲到北美，擦掉了数十亿美洲栗树。
Biotech可以救援吗？应该是？
这很复杂
虽然森林中的生物技术存在许多潜在的应用，例如遗传工程昆虫抑制他们的种群，但我们专注于可以抵抗害虫和病原体的生物技术树木。例如，通过基因工程，研究人员可以从类似或无关的物种中插入基因，这有助于树木耐受或对抗昆虫或真菌。
假设基因编辑的嗡嗡声和热情将保证对这些问题的快速，简单，便宜的解决方案。但制作生物技术树并不容易。树木是大而长的，这意味着研究要测试引入特质的耐用性和稳定性将是昂贵的并且花费数十年或更长时间。与果蝇和芥菜植物等实验密封相比，我们也不涉及树木的复杂和巨大基因组的差别和巨大的树木。拟南芥。
此外，由于树木需要随着时间的推移而生存并适应不断变化的环境，因此必须将其现有的遗传多样性保持并将其纳入任何“新”树。通过进化过程，树人群已经有许多重要的适应各种威胁，并失去这些可能是灾难性的。因此，即使是冯先生的生物技术甚至最终将依靠周到和刻意的繁殖计划，以确保长期生存。由于这些原因，国家科学院，工程和医学委员会建议不仅在生物技术研究中增加投资，而且建议在树育种，森林生态和人口遗传学中增加投资。
监督挑战
委员会发现美国。生物技术监管协调框架在EPA，USDA和FDA等机构中分配联邦发布生物技术产品的联邦监督，并没有完全准备考虑引入生物技术树以改善森林健康。
最明显的是，在生物技术田间试验期间，监管机构始终需要遏制花粉和种子，以避免遗传物质的逃避。例如，生物技术栗不允许花，以确保转基因花粉在现场试验期间不会吹过景观。但是，如果生物技术树木旨在通过种子和花粉蔓延，以引入景观的害虫抗性，然后是必要的野生繁殖的研究。目前尚未允许这些，直到生物技术树完全管制。
目前框架的另一个缺点是一些生物技术树可能不需要任何特别审查。例如，USDA被要求考虑遗传造成遗传设计以获得更大的木质密度。但由于美国农业部的监管机构源于其对植物害虫的监督，它决定了没有任何监管权力在那棵生物技术树上。类似的问题仍然有关于使用Crispr等新工具编辑基因的生物体。
委员会注意到，美国法规未能促进对森林健康的全面审议。虽然国家环境政策法有时有时会有所帮助，一些风险和许多潜在的好处不太可能进行评估。这是生物技术树木的情况以及其他工具，以抵抗害虫和病原体，例如树育种，杀虫剂和现场管理实践。
你如何测量森林的价值？
全国科学院，工程和医学报告提出了“生态系统服务”框架，用于考虑树木和森林为人类提供价值的各种方式。这些范围从森林产品提取到使用森林娱乐到生态服务的森林提供 - 水净化，物种保护和碳储存。
委员会还承认，估值森林的某些方法不适合生态系统服务框架。例如，如果有些人看到森林有些有“内在价值”，那么它们的价值与人类的价值相比，除了人类价值的方式，也许暗示一种保护和尊重他们的道德义务。“野性”和“自然”的问题也表面。
野性？
矛盾的是，生物技术树可以增加和减少野性。如果野性取决于缺乏人为干预，那么生物技术树将减少森林的野性。但也许是传统繁殖的混合树，被故意引入生态系统。
引进一种生物技术树和消灭一种重要的树种，哪一种更能减少野生环境?这些问题没有正确或错误的答案，但它们提醒我们，使用技术来增强“自然”的决策是复杂的。
这种复杂性指出了国家科学研究，工程和医学报告的关键建议：专家，利益攸关方和社区之间的对话，了解如何重视森林，评估生物技术的风险和潜在利益，并了解任何潜力的复杂公共回应干预措施，包括涉及生物技术的干预措施。这些过程需要尊重，审议，透明和包容性。
这样的过程，例如a2018年利益攸关方研讨会在生物技术栗子，不会删除冲突或甚至保证共识，但他们有可能创造洞察力和理解，这可以进入由专家知识和公共价值观了解的民主决定。
杰森·a . Delborne，科学，政策和社会副教授在林业和环境资源部，北卡罗来纳州立大学
