当 Jennifer Doudna 和 Emmanuelle Charpentier 于 2020 年获得诺贝尔化学奖时，该奖项表彰了一项不到十年的发现，而且已经离开实验室。 CRISPR-Cas9 经常被吹捧为一种医疗技术，因为最引人注目的用例——纠正镰状细胞性贫血、治疗血液癌症——是最明显的。但医药只是监管最严格的领域。基因编辑正在以医疗保健覆盖范围无法反映的速度进入农业、工业化学品生产和材料开发，其竞争影响超出任何制药公司。
不到十年从诺贝尔奖到商业工具
CRISPR 作为工业工具的采用速度在生物技术领域是前所未有的。 PCR 是一种允许 DNA 扩增并彻底改变诊断方法的技术，花了几十年时间才成为实验室商品。 CRISPR从最初的2012年论文到商业应用只用了不到十年的时间。解释这种速度的原因是多种因素的结合：该技术执行起来相对简单——任何拥有基本设备的实验室都可以在模型生物中进行编辑——而且试剂的成本持续下降，减少了实验所需的资金。
从监管角度来看，最重要的技术区别是转基因和碱基编辑之间的区别。转基因生物引入了来自另一个物种的遗传物质——这激活了几乎所有市场的转基因监管框架。碱基编辑是 CRISPR 的大多数农业应用所执行的操作，它修改生物体自身的基因组，而不插入外部序列。其结果在基因上与自然突变或数十年的传统育种没有区别。这种区别彻底改变了监管格局。
农业领域正在发生什么——包括巴西
Embrapa 领导热带作物基因编辑研究，重点关注抗旱性、病原体耐受性和氮利用效率。通过 CRISPR 编辑的大豆、玉米和甘蔗正在开发中，巴西对通过不引入外源 DNA 的技术编辑的生物体有具体规定。第 13,123/2015 号法律和 CTNBio 的规范性决议为编辑品种的审批创造了一条比传统转基因生物更快的途径——这一点很重要，因为开发和商业审批之间的窗口是农业综合企业的最大瓶颈之一。
在巴西以外，情况的进展速度有所不同。美国于 2020 年放松了对农作物中大多数碱基编辑的管制。阿根廷批准了一项开创性的法规，将 CRISPR 编辑视为相当于传统育种的技术，用于不插入外源 DNA 的情况。 2018 年法院裁决将基因编辑等同于转基因生物后，欧盟经历了多年的不确定性，目前正在审查新基因组技术下的框架——规则尚未最终确定，但方向是自由化。
对巴西农业综合企业的实际影响是来自两个方向的竞争压力：来自其他国家的编辑品种进入市场，其特性是传统品种在合理的改良期内无法比拟的；开发新品种的成本下降到那些在基因编辑之前被排除在种子市场之外的参与者身上。以前缺乏资金通过传统方法开发专有品种的地区种子公司现在可以通过使用编辑实验室来具有竞争力。
工业化学：微生物作为分子工厂
利用工程微生物生产工业化学品并不新鲜——工业发酵已有数十年的历史。 CRISPR 改变的是工程过程的速度和准确性。此前，优化菌株以产生特定化合物需要数年的随机诱变和选择。通过定向编辑，可以在更短的周期内同时进行多个修改。
Zymergen 和 Ginkgo Bioworks 等公司基于这一原理构建了整个平台：编辑微生物来生产芳香剂、香料、聚合物、香料和药物成分，而这些成分以前依赖于从天然来源中提取或从石化产品中化学合成。其卖点将成本与可持续性结合起来——在某些情况下，生物途径确实更便宜。在其他情况下，溢价在于可再生来源，这允许在重要的类别中进行产品交流。
对于传统化工行业来说，这一运动是特种品类的直接竞争。香精香料、食品添加剂和医药中间体的生产商面临着来自具有不同成本结构的生物供应商的压力。问题不在于生物化学是否会取代合成化学——对于大多数体积和应用而言，它不会，至少在短期内不会。问题是哪些高利润品类容易受到影响。
材质：最不可见的边框
基因编辑在材料中的应用是讨论最少的，也许是十到十五年来最有前途的。蜘蛛丝——从生物学角度来说是现有强度重量比最好的材料之一——已经由经过编辑的酵母和细菌生产出来。发酵产生的胶原蛋白正在进入医药和化妆品的生物材料应用。基因功能化的菌丝体可以具有天然菌丝体所不具备的机械和电特性。
生物材料与食品和化学应用的区别在于验证路径更长且初始体积更小。但生物材料在特定应用中的优势——生物相容性、可降解性、可编程特性——创造了利基市场，成本效益的争论今天已经结束，而不必等待与散装合成材料的平价。
非生物技术公司现在需要做什么
最常见的陷阱是将 CRISPR 视为生物技术公司的业务。对于食品、化学品和材料行业的公司来说，基因编辑是来自行业外部的竞争压力，适当的应对措施不是建立内部编辑能力，而是建立评估和整合行业生产内容的能力。
行动图有三个方面。第一个是持续的竞争情报，了解主要参与者正在开发哪些作物、微生物和材料以及它们影响您的哪些业务类别。第二个是积极的监管关系——了解 CTNBio 或 MAPA 审批流程的公司比那些在竞争对手已经获得批准时发现新框架的公司更具优势。第三个是针对生物能力的明确构建、购买或合作伙伴决策：如果您需要多种或经过编辑的成分，最快的市场准入模式是什么？答案很少是从头开始建立一个实验室。
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