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生物工程的未来 生物技术将在二十一世纪成为全球经济与产业的主力，同时也在日常生活的 各方面深刻地影响我们。由于生物技术在遗传操作上的超强能力，衍生了在社 会、伦理及法律上的许多问题，使得大多数人对生物技术产生疑虑与恐惧，甚 至排斥。对于一门具有强大力量的新型态科技，这种无法驾驭的不安感正是人 类的正常反应；想象远古人类对火的恐惧，乃至控制火、使用火的历程，以及 近代工业发现电、利用电力的传奇性过程，都是类似的情境。如今面对同样的 挑战，是否也应该正面地去了解与探索，才能有效控制可能带来的科学灾难， 同时享受新科技对人类所创造的进步与满足。本文将以简明文字说明生物技术 的定义与内容，希望能把各个重要领域的操作技术原理说明清楚，以便读者有 基本的科学背景，独立判断生物技术所衍生的种种问题；尤其是对于人类社会、 文明或伦理上的可能冲击，则是更需要关心与讨论的。 目录： 生物技术的范畴 基因操作 细胞培养 单株抗体 酵素工技 其他相关科技 美丽新世界？ 参考网站： 20/~juang/JRH/biotech.htm 本文是台湾大学『科技与人文的对话』通识课程的一部份 1 生物技术的范畴： 广义的『生物技术』可说是无所不包，人类日常生活上的食衣住行，几乎全部离 不开生物技术的影响；通常可把『生物技术』的意义定义如下： 利用生物 (动物、植物或微生物) 或其产物，来生产对人类医学或农业 有用的物质或生物。 依此定义，则早在数千年前，埃及人就已经知道用生物技术的方法来生产 啤酒或其他酒类，我们所吃的酱油、泡菜、豆腐乳、红糟肉、养乐多、味精等， 也都是利用微生物帮我们加工过的食品。酒类所含的酒精与风味、酱油或泡菜的 迷人香味、红糟肉的抗血脂物质等，都是微生物的代谢产物；而赫赫有名的青霉 素，则是青霉菌为了抵抗周遭环境各种细菌，所生产的『生物武器』，但被人类 利用来消灭入侵人体的细菌。 因此，生物技术早就被人类所广泛应用，这些产品也都符合上述定义，可 称为 『传统的生物技术』，但与现代的生物技术有点差别，而这点差异却是所有 问题的关键。『现代生物技术』运用生物化学、分子生物学以及分子遗传学等现 代科技利器，来改变生物个体的遗传形质；这是在根本上控制了生物的代谢或生 理，以达到生产有用物质之目的。两种生技领域的最大差异处，在于现代生物技 术是使用『细胞与分子』层次的微观手法来进行操作，不同于传统以『整体』动 物、植物或微生物的饲养、交配或筛选方式 (图一) 。 ■ 『现代生物技术』之蓬勃发展，要从1953 年在剑桥大学发现DNA 的双 螺旋构造开始，遗传学走进分子层次；接着是五十年的基因操作、转殖 与表现的百家齐放与争鸣，把整个生物学带入数百年所未见的狂潮。这 个运动在『人类基因图谱』解密的喝采声中达到高潮，对五十年前发现 DNA 双螺旋构造的J.D. Watson 来说，是一个完美的句点，因为他也是 『人类基因图谱计划Human Genome Project 』的推动者。 生物技术产业经过数十年的发展，各种操作或技术可谓琳琅满目，可主观 地归纳成数个范畴。主要有 基因操作、细胞培养、单株抗体、酵素工技 等四大 2 领域 (图二)，以及其他生命科学相关的科技。 把单株抗体独立列成一项，乃因 于单株抗体是我自己的主要科技专长，且在学术界或产业应用上，单株抗体的使 用相当多且广泛；同时，在后基因体时代的研究上，单株抗体对抗原蛋白质的高 度专一性，将使得单株抗体的发展，进入另一个新的纪元。 生物技术有一个特点，就是所涉及的科技种类，非常复杂且多样，是一门 『跨领域』特性极强的综合学问。以研究系统而言，几乎农林渔牧医工各行业的 动物、植物、微生物以及人体，都可成为生