第14期　基因改造專題

 科學家的理想與基因改造


 林楨桓撰文 / 董啟功修改


 　　科學給人類帶來神明的力量，同時也帶來了魔鬼的詛咒。原子能的發現雖然供給足夠的動力使人類可以遨遊太空，卻也揮不掉核彈毀滅地球的夢靨；農藥的發明幫助育種家締造了綠色革命，美麗的山川生態卻也因之受到嚴重的污染。然而，這些詛咒雖仍揮之不去，科學家卻勇往直前一如往昔，依賴的是對人類最終良知的信心，深信經由公平理性的辯證，可以降低科學的危害，有如阿拉丁收伏巨人於瓶子之中。這個信心雖然曾經被打擊過，只是說明人類貪婪傲慢的不易克服，還不致於讓科學家絕望。因此不論過去或現在，總會有良心者適時高唱反省的呼聲。

　　生物技術產業將是21世紀發展必然的趨勢，因此基因改造體的發展亦符合我國既定的精緻農業永續農業發展政策，近年來先進國家投入動植物基因轉殖者，每年都在增加。所謂基因改造體大概可分基因轉殖動物和基因轉殖植物。


 　　基因轉殖動物是指將外來基因移入動物體內，所以利用這類動物的生技產業又叫動物工廠（aniamal bioreactor）。基因轉殖動物及複製技術可應用到家畜育種改良、生技醫藥品的生產、絕種動物的屍產、絕種動物的保存、人體器官的量販以及基礎科學的研究等。目前這項產業的產值，可說是完全沒有，但未來將可以成為生物技術中一項重要產業。現階段研究中的動物工廠產品，有人體抗凝血叠Ⅲ、Alpha-葡萄糖脢、人體Alpha-抗胰蛋白脢、血液凝固第八因子、抗體、TPA、EPO、白蛋白、膠原蛋白等。於公元2000年時將有產品正式商品化。體細胞複製技術也將對倫理道德、宗教、法律及傳統觀念造成衝擊。也因為基因轉殖與體細胞複製的進展興起了生物技術一項新研究主題：生物倫理學（Biothics）。


 　　基因轉殖植物在技術層次方面與基因轉殖動物是雷同的。轉殖動植物所耗費之高科技人力與設備相當昂貴，在創業初期，有賴雄厚的財力及人力支持研發工作，是轉殖產業得以維繫發展之關鍵。轉殖作物的應用已經不再拘限於食物的提供。除了食物之外，轉殖作物應用在醫藥、化學或環境保護等方面，更是全球未來發展的趨勢。由於轉殖作物的研發工作，所涉及的龐大人力物力，因此智慧財產權的保護，是推動生物技術發展的必要條件之一，而建立我國遺傳資源法案，則可以保護我國生物種原的所有權。因此隨著聯合國「生物安全議定書」將在明年初正式簽署，全球生物科技的發展與貿易規範也將進入成熟期之時，台灣則必須儘速制訂遺傳資源法案以及通過正在修法的植物新品種保護法案，方能落實未來21世紀台灣的生物技術產業。


 　　然而基因工程近十年來可說是突飛猛進，給于生物技術無窮的展望，將抗藥抗病基因轉殖到作物的技術已不全是幻想。某些跨國的石油、化工公司有鑑於此，紛紛設立或買進種子公司，進行新品種的育種。這種生產策略相當高明，舉例來說，若該公司可以製造一種相當好的殺草劑，對雙子葉及單子葉雜草皆有效果，這時若能因基因轉殖技術的使用，適時推玉推出抗該殺草劑的各種作物的品種，那麼殺草劑及種子搭配的銷售能力，就可能比單獨賣種子或殺草劑要增強許多。


 　　然而基因轉殖作物有其潛在的危險。根據UCS(Union of Concerned Scientist由一些關心世事的科學家所組成，為科技把關)的報告，這些新種子的推廣可能造成一些後遺症：一、全世界作物品種單純化的速度會更加快速；二、基因轉殖作物的強烈競爭力嚴重威脅其他作物的生長；三、基因轉殖作物藉著花粉將它們的新基因傳給地方種或野生種。這些現象將會影響遺傳資源的多樣性，使得傳統作物育種家及遺傳工程學家所仰賴的種原材料無以為繼。同時，大部份的種原中心都位於發展中國家，這些國家往往缺乏資源或經費去防治生化科技帶來的危害。此外，某些以生產化學物質為目的的轉殖作物若種於一般農田，也可能產生不可預料的生態危機，毒死該地區的各種動物、昆蟲等。


 　　另一隱憂則是雜草問題可能更加嚴重。UCS指出，由於基因轉殖作物的競爭力強，逸出田間後可能轉變成雜草，甚至改變自然生態，使得雜草管理的支出更行可觀。若轉殖作物抗藥劑的基因傳到野生植物上後，也可能使得其它野生植物變成為害作物的頑強雜草。這種顧慮並非危言聳聽，例如美國胡蘿蔔、向日葵、油菜、蘿蔔、南瓜等作物的產地，同時也是這些作物野生種的所在，基因經由花粉的傳遞並非是絕對不可能的。


 　　針對基因轉殖作物可能產生以上的後果，USC提出了危險評估程序(譯文如下)，建議美國政府用這個程序來評估某一基因轉殖作物變成雜草或轉移其基因到其他物種的可能性，進而決定是否允許該品種商業化。同時UCS也建議應成立一個常設的機構，這個機構不僅有權批准基因轉殖作物的販賣，更要負責評估和控制該等品種潛在的危機。當然這種措施勢旦施勢必增加私人種子公司的品種開發成本，而不易為種苗公司接受；不過UCS認為，他們所建議的生態危險評估試驗，正可與新品種作物登記前為時數年的品質試驗一併進行，而不會對廠商產生過度的困擾。至於美國政府會不會採納UCS的建議，那就請拭目以待吧。


 　　有人問顧爾德(史蒂芬•傑•顧爾德（Stephen Jay Gould）是一位極受歡迎的哈佛古生物學家，他的著作涉獵進化與自然歷史等複雜的主題)基因科技會衍生出哪些後果，顧爾德說現在，我們擁有一套文化回饋機制，原則上可以讓我們不致脫離人類本身的遺傳學範圍。顧爾德希望我們僅在必要的醫療利益情形下才有限度的運用基因科技。但僅因我們預見這種科技有誤用的可能便放棄它的發展也未免太過。但倘若我們能以仁慈之心善加運用，並將用途限定在疾病的治療以及心理和身體狀況的提升上，它將能造福更多人類。


 　　科學的本質不是負面的，是端賴人類如何使用它。然而生物的本質就是要求生存，不論是競爭或合作，都是為了存活繁延下一代，植物為了生存分泌一些化學物質抑制其它動植物的生長，或是動物為了生存殘食其它生物。而這些為生存的本質是誰在控制，已經有許多的證據證明這些行為都是基因在作用。如果我們將來可以找出殘暴貪婪的基因進而加以控制之，以後社會或許不會有這樣多的破壞行為。人類也許是為了生存而發展科學，這是也可以解釋為在演化過程中所表現的一種競爭行為，但在人類社會的競爭中，因在貪婪殘暴行為而危及環境安全及其它生物的共存時，則導致生態及社會的脫序及不平衡。因此人類如何在求生存中找到一個平衡點，這平衡點就是克服人類的貪婪狂妄，去正確地使用科學及技術，以科學家的夢想而言，這有賴於基因的改造吧?