像编辑一份文档一样，通过剪切、替换、插入等方式，将番茄基因按照设定的目标进行编辑，这样，你就可以获得一款按照自己的口感与喜好创制的番茄。
想更甜一点或维生素C更多一点，那就再编辑一下！
这种神奇“剪刀手”已经不再是科幻片里的想象，而是现实中的“黑科技”。
在中国济南，一群农业科研人员正通过这一创新技术，尝试培育“完美农产品”，改善人们的餐桌和健康。
这种“黑科技”叫做“植物基因编辑”，已经在济南落地生根，正朝着产业化方向迈进。
山东舜丰生物科技有限公司进行基因改良的农作物品种。澎湃新闻记者 孙骏 图
2018年5月，山东省济南市前瞻性布局基因编辑产业化项目，引入美国科学院院士、南方科技大学前沿生物技术研究院院长朱健康团队，成立了山东舜丰生物科技有限公司（以下简称“舜丰生物”），在全国范围内率先进行植物基因编辑产业化探索。
生物育种是国家战略性、基础性核心产业，随着国家“有序推进生物育种产业化”“开展种源‘卡脖子’技术攻关”等指导性意见的出台和重点任务的部署，生物育种已成为推动我国农业跨越式发展的重要引擎。
为推动基因编辑产业化快速成长，济南市通过多项政策对项目进行精准扶持，并在资金、人才和生态等方面给予强力支撑，为产业筑起了“制度护城河”与“创新加油站”。
舜丰生物成立不到两年，便成功搭建完备的基因编辑技术体系，研发出全球领先的基因编辑工具CRISPR-CasSF01和CRISPR-CasSF02等，打破了国外技术垄断，并获得全国第一张植物基因编辑生产应用安全证书，在国内基因编辑产业化中一马当先。
经过7年的沉淀与发力，基因编辑产业正在成为济南新旧动能转换的全新引擎和纵深推进工业强市建设的重要突破口。
济南前瞻布局未来产业
“这都是我们基因编辑的玉米。”舜丰生物首席科学家、研发副总经理牛小牧的办公室里，摆放着一些形状和颜色有些特别的玉米，黄中带紫，果粒也比普通玉米扁一点。
“我们平时看到的玉米要么是甜的，要么是糯的，我们通过基因编辑技术，把这些玉米做到了同时有两种口感，又甜又糯，更符合大众的喜好。而且在口感好的基础上，还可以添加一些营养元素，像叶酸、赖氨酸等。”牛小牧拿着其中一根介绍道。
山东舜丰生物科技有限公司进行基因改良的农作物品种。澎湃新闻记者 孙骏 图
所谓基因编辑，就是对生物体目标基因进行定点“编辑”，可以对农作物进行定向化、定制化的改良，从而创制出更加优秀的品种。它有别于转基因，不引入外源基因，只修改作物自身的基因。
2012年，美国科学家珍妮弗·杜德纳和法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷首次开创了这一技术。两人发现，链球菌细菌“CRISPR”免疫系统中一种名为Cas9的蛋白，具有“剪刀”作用，借助这把“剪刀”和CRISPR的导航，可以精准改写任何生物体的DNA。有了这套工具，就能像编辑电脑文档一样，对“基因文档”进行敲除、替换、转录等操作。
这一革命性的发现，改变了基因领域，也令杜德纳和沙尔庞捷收获了无数的荣誉和奖项。2020年，二人因此获得了诺贝尔化学奖。CRISPR-Cas9基因组编辑技术则自2012年以后便广泛应用于实验室研究。
基因编辑技术的出现，为生物学、农业和医学领域开辟了全新的可能性，尤其是在农业方面，使得生物育种可以变得更加精准、快速和高效，给整个行业带来了前所未有的机遇。
“基因编辑未来的前景非常大，在农业领域，相对于传统育种，可以说把周期压缩到了极致，精准度又高。”牛小牧表示。
早在2018年，济南市政府凭借敏锐的产业洞察力，经过对基因编辑这一前沿科技项目的认真分析谋划，积极引入朱健康团队，落地舜丰生物项目，全力推进基因编辑产业化。这是当时国内唯一一支拥有基因编辑自主研发能力的团队。
山东舜丰生物科技有限公司研发的“基因剪刀”家族。澎湃新闻记者 孙骏 图
济南市对基因编辑产业和人才的重视，也吸引了众多国内外专家来到济南。2019年，植物基因编辑专家牛小牧从美国返回国内，成为舜丰生物首席科学家，负责技术研发。
“济南市当时处在新旧动能转换的节点，非常有前瞻性，看到了基因编辑产业的重要性。”牛小牧表示，正是这种前瞻性与魄力，最终吸引了舜丰生物团队选择扎根济南。
与此同时，济南作为传统农业大省省会，也有着得天独厚的优势。一直以来，济南在农业领域投入充足，支持力度大，多年来持续推进农业良种工程，聚焦种业振兴开展科技攻关。而山清水秀、土地肥沃的特质，也便于企业找到优质农田用于建设基因编辑作物实验基地。
此外，尽管基因编辑是一个相对前沿的技术，但济南在这一领域已有一定的科研基础。牛小牧介绍，“包括山东省农业科学院、山东大学、山东师范大学在内的科研机构和高校，都在这方面研究多年，积累了不少技术人才。”
正是这些优势，使济南在最初的基因编辑产业布局中，走在了最前列。
剪刀家族突破“卡脖子”
2025年9月，舜丰生物与欧洲一家种业巨头正式签署协议，将自主研发的工具酶（即“基因剪刀”）授权给后者用于基因编辑育种。这是舜丰生物的基因编辑底层核心工具首次出口到欧洲市场。
山东舜丰生物科技有限公司。澎湃新闻记者 孙骏 图
2022年8月，作为我国首家拥有自主基因编辑工具酶的企业，舜丰生物将工具酶卖到美国，首次实现技术出口，为打造全球基因编辑生态圈迈出了关键性一步。
这是中国生物科技企业首次在基因编辑领域为海外公司提供专利许可及技术解决方案。此后，从北美到南美、南亚、非洲，再到欧洲，舜丰生物“基因剪刀”技术出口覆盖全球。
“目前基因编辑底层核心工具只有中国、美国等少数国家拥有。”舜丰生物相关负责人介绍。
基因编辑的核心工具由导航系统和基因剪刀组成，目前全球主流的工具是CRISPR-Cas系统。
此前，以CRISPR Cas9为主的基因编辑工具原始核心专利均被美国科研机构所垄断。尤其是美籍华裔张锋主导的Editas Medicine等公司，掌握了围绕CRISPR-Cas9的多项基因编辑核心技术专利。
彼时，对于我国基因编辑企业而言，不得不面临这些专利技术“卡脖子”的风险。如果企业要进行基因编辑产业化应用，就需支付高昂的专利费。
舜丰生物成立之后，很快组建了一支高精尖的科研团队，在济南市政府、科研院所的大力支持下，为突破基因编辑“卡脖子”难题，进行了艰巨的技术攻坚。
舜丰生物首席科学家、研发副总牛小牧。
“在公司成立后的差不多3年时间里，我们在进行前期平台搭建和能力建设方面做了大量工作。”牛小牧介绍，舜丰生物从0到1，搭建了具有国际一流水平的基因编辑技术体系，尤其是在工具酶方面取得了关键性突破。
舜丰生物与中国农业大学国家玉米改良中心主任赖锦盛教授合作，基于后者发现的CRISPR- Cas12i3底盘酶，开展了大量优化研究与实验工作。
“最初测试时，这种酶活性比较差，在很多物种中不起作用。但我们看到它的潜力，引入之后做了大量酶工程改造工作。”牛小牧介绍，2021年，研发出属于自己的基因编辑“剪刀”，成为中国首家拥有原创基因编辑底层工具的企业，填补了国内基因编辑底层技术的空白。
舜丰生物不断地优化探索，通过自主创新，逐渐形成了以CRISPR Cas-SF01和CRISPR Cas-SF02为代表的“舜丰基因剪刀家族”，目前总共包含了7把基因剪刀（工具酶）。
2022年7月，SF01和SF02两大基因编辑底层核心工具获得专利授权，突破了基因编辑产业化过程中国外技术垄断，彻底解决了“卡脖子”难题，打造了坚实的技术护城河。最新数据显示，舜丰生物已申请自主研发专利306项，获得核心专利授权123项，注册商标80项。
SF01和SF02获得专利仅一个月，舜丰生物基因剪刀便实现出口，被多个大型跨国农业科技企业用于基因编辑，包括美国INARI、德国KWS、巴西GDM、加拿大Performance Plants等公司。这些客户测试的数据显示，舜丰的“剪刀”编辑效率与Cas9几乎相当，在一些主要作物中甚至更高。
“SF01用于作物基因编辑时，比Cas9活性更高，体积更小，适应范围更广。”牛小牧表示，SF01相比国外主流技术，各有千秋，但在应用于主要农作物物种时，优势明显。“同时，SF01、SF02还有一个核酸检测功能，用于动植物疫病检测，半小时可出结果，这是Cas9没有的。”
山东舜丰生物科技有限公司已申请自主研发专利306项。澎湃新闻记者 孙骏 图
目前，舜丰生物拥有一座经农业农村部认证的GMP车间，专门生产用于分子检测的相关产品，使用的正是这一技术。
第一张基因编辑安全证书
基因编辑技术的突破，带来的是农业领域的革命。
2024年5月初，舜丰生物自主研发的“矮秆玉米”获得农业农村部发放的“农业基因编辑生物安全证书(生产应用)”。这是我国首张主粮作物基因编辑生物安全证书，也是首个改良产量性状的基因编辑生物安全证书。
“国家首次发放主粮作物安全证书，表明对基因编辑技术的认可，该技术产业化发展值得期待。”舜丰生物相关负责人公开表示。
对于舜丰生物来说，这已是其两年内获得的第三张基因编辑生物安全证书。
在此前不久的1月初，舜丰生物通过基因编辑技术创制的“长童期大豆”已获得一张安全证书，使优质大豆品种从高纬度向低纬度地区推广种植成为现实。
而早在2023年4月，舜丰生物研发的“高油酸大豆”便获得农业农村部发放的安全证书，这是全国第一张植物基因编辑生产应用的安全证书，标志着我国基因编辑植物开始从实验室正式走向产业化，进入全新的领域。
2022年1月，农业农村部发布《农业用基因编辑植物安全评价指南（试行）》，区分了基因编辑产品和转基因产品，对我国基因编辑产业化无疑具有里程碑意义。当年，舜丰生物递交了包括高油酸大豆、高产水稻等在内的首批基因编辑安全证书申请。
“安全证书对我们意义很大。”舜丰生物首席科学家、研发副总经理牛小牧介绍，成果获得安全证书，意味着通过基因编辑改良或创制的农作物有了合法身份，研发企业可以在全国推广相应的基因编辑产品。
在舜丰生物高油酸大豆获得首张安全证书之前，国内植物基因编辑领域虽然已经出现部分产品，但成果仅停留于实验室内。没人知道，这些“黑科技”什么时候能够走向产业化，甚至走向大众，端上人们的餐桌。
2021年1月，在经过3年的默默研发之后，舜丰生物成功创制出首批基因编辑产品，其中即包括获得全国首张基因编辑安全证书的高油酸大豆，此外还有香味玉米和高VC生菜等新品系。
“我们通过基因编辑后的高油酸大豆油酸含量能达到80%以上，比橄榄油的含量还要高，常规大豆的油酸含量大概在23%左右。”舜丰生物相关负责人介绍，油酸是一种不饱和脂肪酸，长期食用高油酸植物油，有利于预防心脑血管疾病，以及抗氧化、降血脂、降低胆固醇等。数据显示，2023年我国心血管疾病患病人数约3.2亿。
朱健康院士倡导的健康饮食菜单。澎湃新闻记者 孙骏 图
粮食产量直接关乎国家粮食安全。舜丰生物成立之后，不断有种业公司来访，客户们对玉米种子提到最多的两大诉求便是：高产量和抗倒伏。
“现在国内很多玉米品种株高太高，遇到极端天气，就容易大片倒伏，造成减产，也增加了收割难度。”牛小牧介绍，很多种业公司都希望玉米株变矮，这既能解决倒伏问题，也可增加种植密度，提高单产。
借助基因剪刀CRISPRCas-SF01，在经过大量测试与优化之后，“矮秆玉米”很快被舜丰生物变成现实。改良后的矮秆玉米株高降低25%左右，穗位降低40%左右，产量也得到显著提高。实验数据显示，矮秆玉米在黄淮海地区种植密度可增加40%~50%，增产10%以上。
至今，舜丰生物已成功开发了二十余种农作物或经济作物的基因编辑体系。除了已经获得安全证书的三大品种，舜丰生物正在申报安全证书的基因编辑作物还包括耐除草剂水稻、去腥味大豆、高支链淀粉玉米等。
山东舜丰生物科技有限公司进行基因改良的矮秆玉米品种。澎湃新闻记者 孙骏 图
随着基因编辑新产品矩阵日渐壮大，舜丰生物多个研发成果正进入可商业化阶段，目前已系统性布局高产优质、绿色高效、加工专用、营养健康四大研发管线，基因编辑产业化初显成效。
不过，基因编辑安全证书虽然大大加快了舜丰生物产业化进程，但要实现植物基因编辑真正的商业化，还需经过多轮考验。
“新创制品种在拿到基因编辑安全证书后，还需经过严格的测试，连续多年在多个地方测试通过，参加品种审定，通过之后，才能真正推向市场。”牛小牧表示，但在正式走向市场前，也需要帮助市场打破偏见，认识到“基因编辑完全有别于转基因”，且“非常安全”。
尽管舜丰生物2023年4月已获得“高油酸大豆”安全证书，但需要经过之后连续两年的小区试验，再参加2026年的生产性试验。“2027年会有品种审定结果。”牛小牧预计。他和同行们均期待，这一天能早点到来。
产业蝶变背后的城市底色
过去7年来，济南基因编辑产业飞速发展，成为全国乃至全球新兴产业令人瞩目的力量。这种蝶变背后，是一座城市执着与坚持的底色。
2025年春，舜丰生物计划示范种植1万亩高油酸大豆，以完成未来正式商业化前的必要测试。“我们最大的需求就是高油酸种植地能够连片，以保证这批作物的纯度，也方便管理。”牛小牧介绍，对于舜丰生物这样的非农业种植型企业而言，要找这样的地块并不容易。
舜丰生物找到济南市农业局表达求助。在极短的时间内，市农业局相关工作人员积极奔走，协调了大量普通种植户和部分种植大户，很快便帮舜丰找到一片符合要求的农地。“农业局的工作人员们知道哪些种植大户手中的地好连片，还要去说服他们，做了很多工作，效率又高。”牛小牧表示。
山东舜丰生物科技有限公司“走进基因编辑”科普图册。澎湃新闻记者 孙骏 图
在济南基因编辑产业崛起的整个过程中，这种第一时间快速响应，帮助企业解决问题的服务精神，可以说贯穿始终。
2018年舜丰生物正式落地之后，济南为了支持基因编辑产业化项目发展，通过政策、土地、资金、园区、平台、人才等多要素齐头并进，给予企业强力支持。
基因编辑产业化项目落地协议签订之后，济南市第一时间在高新区创新谷园区为企业提供了5800平方米的免费办公场所，仅用5个月即完成装修，交付给团队使用。
同时，园区还提供了80亩产业基地建设地块，并于2020年帮助企业建成规模均达10000平方米的全光照智能化温室、快速育种植物工厂，以及技术平台实验大楼、企业孵化基地等，使基因编辑产业崛起得到了硬件保障。
为了帮助企业招募人才，济南市还积极协调高校资源，以便企业快速对接。“我们入住济南时，引进了很多客座教授，包括山东师范大学，以及农科院的老师。”
为加速新兴产业发展，济南市还通过财政拨款，每年给予舜丰生物现金支持，帮助其在第一时间完成平台搭建和实验室、产业基地建设等，并成功布局四大产品研发管线。
在企业正式运营之后，济南市科技局、农业局等相关部门也通过科研课题、人才支持等项目，长期给企业技术研发提供经费支持。“这些年来，我们承担的项目挺多的。”牛小牧介绍。
正是得益于当地政府的大胆决策和全力支持，舜丰生物在落地济南当年便开始了产业化运营，并在短时间内取得重大突破。
在过去几年，为了推动如基因编辑这样的新兴产业快速发展，济南市持续出台支持政策。
中国近年的玉米和大豆等农作物的年进口量。澎湃新闻记者 孙骏 图
2025年11月，济南市六部门联合发文，支持新型产业用地发展，从空间布局、产业准入、申请主体、投入产出四个维度设定准入标准，保障战略性新兴产业和未来产业用地。为了支持重点产业和新兴行业，济南创新国资投入模式，通过国有投资平台入股模式，以真金白银助力企业发展。
2025年，济南市便通过济南财金生物医药产业投资有限公司，与舜丰生物签署投资协议，现金支持后者做好高油酸大豆、矮秆玉米等农作物新品种的性状改良、示范种植及产业推广工作。
“在企业前期阶段，我们主要依靠政府支持和投资人坚持，后面希望早点实现产业化，可以自己造血，自我支持。”牛小牧表示。
