置頂

人擇挑戰天擇

文 / 孫秀惠    
1993-05-15
瀏覽數 18,700+
人擇挑戰天擇
Line分享 articlefont

人類一直在追求「無限延伸的疆界」。一九七0年以前,許多人以為答案在太空,不過,一件事改變了一切。

一九七三年,阿波羅號太空船最後一次登月任務完成。同一年,美國史丹佛大學的生物學家,解開一項謎團;生物體能夠生長、運作、複製,是因體內的DNA裡頭,有三個遺傳密碼在下達指令。只要能夠將甲生物體內的某個遺傳密碼成功轉移到乙生物體內,同樣的遺傳特質就可複製,並且延續到下一代。

生命密碼的破解,引發了科學界在比細胞還小的物質中,狂熱地探尋新大陸;人們已不多談太空的冒險,現在談的是胚胎複製與基因移植。

散發咖啡香的豬

想像過地上部分結蕃茄,地下部分長馬鈴薯的「蕃茄薯」(Pomato)嗎?這是生物遺傳密碼破解以後,西德梅爾博士於一九七八年使用細胞核融合技術孕育出來的新品種。

英國的劍橋出現「山綿羊」;美國的科學家經由基因重組製造出一種新的細菌叫「抗霜菌」,撒在植物上可避免霜害;歐洲有一群人則致力研究,如何把咖啡樹產生芳香的基因指令轉移到豬的身上,好叫豬肉也能發出咖啡香。

單是藉由基因移植產生的老鼠品種,在這十年中就有一千多種。

有個西方媒體形容這許多生物科技變出來的把戲為「後現代版的科幻小說」。然而,瘋狂也好、突發奇想也好,這一切卻都是真實的,而且它代表的意義早已不只是科學家夢幻成真而已。

「如果說二十世紀是資訊的世紀,那麼二十一世紀將是生物科技的世紀。」生物科技界的先驅之一,哈佛大學的吉伯特教授指出。

根據美國政府去年新修訂的「生物科技促進方案」,美國官方一年要提撥四十億三千萬美元的經費,支持這方面的研究。而CECD諸國,包括政府與民間,每年花在生物科技的研究開發費用,總額超過一千五百億美元,差不多是台灣的國民生產總值。

即便是各個開發中的國家如台灣、印度、馬來西亞等,也都投注了龐大的經費發展生物科技。我國國科會生物處一年在這方面編列的預算,達十三億六千萬台幣。

許多國家和企業花了上百億美元的投資,儘管至今只看到實驗室的產物,卻沒有人敢叫停;去年又有一百多家新的生物科技公司成立,全球的家數已達七千多家。

一些風馬牛不相干的結合也出現了:日本東京瓦斯進行蕃茄品種開發、英國ICI購買種子公司、日本NHK成立生物技術中心……。這些現象只說明一件事:生物科技對未來人類生活與產業的影響是全面且跨領域的。

據美國T.A. Sheets公司估計,到公元兩千年,全球生物科技的市場至少有六百多億美元,而日本長期信用銀行的預估則高達四千億美元(表二)。「西元二0二0年時,全球生物產業的總值更將超過資訊業。」國科會生物處處長謝貴雄指出。

民以食為天,生技與農業的結合最明顯可見,且對人類飲食文化可能的影響也已逐漸產生了。

在秘魯利馬的「國際馬鈴薯培育中心」裡,科學家們正在培養一種蛋白質含量與肉類相等的薯類,預計明年將可以正式發表成果。「由於胺基酸成分控制得當,合成出來的蛋白質成分比牛肉還優良。」參與研究的一名人員得意的宣稱。而一旦這項成果可以大量生產,對於全球近二十億以薯類為主食的人口,無疑是一種新的食物革命。

食物革命

為了讓蕃茄可以更簡便地新鮮裝罐,德國的科學家改造基因,開發出水分較普通番茄減少一半的「密實蕃茄」。

美國未來三年則預計至少會有四項產品取得政府的核准,其中包括能使豬自然長出更多瘦肉的荷爾蒙(表一)。

「透過基因工程,不苦的苦瓜、不肥的肥肉、不含尼古丁的香菸,都是未來可能出現在超市貨架上的產品。」美國柏克萊大學生技中心研究員帕曼形容。事實上,在台北的大超級市場,已經出現了透過生化技術製造的「不含酒精啤酒」。

有鑑於生物科技產生的食物再過兩年就可能大量進入市場,歐洲共同體今年秋天將制定「新奇食物法」,管理商品化以後的生技食品。

明鏡周刊估計,二十年內,歐市絕大多數的農產品將都是生物科技的產物,「根據組織學,不用蘋果而做出蘋果汁是可能的,未來食物的供應系統可能會起很大的變化。」 要做基因改造,得要有更優良、更多樣性的基因,日本農水省為此甚至派遣「種子獵人」,遍踏世界各洲蒐集植物品種,並成立「基因銀行」,管理日本自國內外取得的動物、植物、水產、微生物的遺傳資源,利用電腦系統,將情報隨時傳送給民間的研究機構。

目前存在地球約有五百萬至一千萬種生物,但卻也以每日一種的速度快速消失。不少人認為,未來的環境生態保育,必得大力仰仗遺傳資源的掌握。

事實上,基因工程在環保領域所扮演的角色將不止於此。

一九八九年全球農業使用殺蟲劑的分量,相當於八千萬個成人體重的總合,而台灣農藥的使用更是世界第一,超出合理用量的五倍以上,對環境造成很大的污染。

現在,取自有殺蟲性的微生物的基因,已經成功地植入菸草組織細胞,成為一種自然抗蟲的品種。以後台灣的香蕉、蓮霧、高麗菜是否可以不灑農藥,就能漂漂亮亮地成長?答案是很有可能的。

此外,八0年代末期,美國奇異公司成功研發出一種分解油污的微生物--「吃油蟲」,取得了專利,也為生物技術與工業環保的關係寫下新頁。

台灣的環保市場約有一兆台幣的規模;而根據美國Tucker Anthony公司估計,未來全世界污染防治工業的市場將達三千億美元。其中,利用生物技術來處理的,正以每年二五%的增長率快速取代傳統的污染防治法。

生物科技最匪夷所思的應用層面則是在電子資訊上。

如果有人告訴你,日本生產的彩色電視機與小型計算機裡,有烏賊和沙丁魚肉,你可能覺得對方在說夢話。

但事實上,日本化學肥料公司已經利用上述兩項原料,加上內臟中的膽固醇與脂肪酸,製成天然液晶。目前這種產品年產值達一億日圓!

美、日市場上也出現了生化晶片,可放在魚、肉當中測試鮮度;這種晶片像人造鼻子般,能聞出消費者察覺不出的腐敗與異味。

資訊業的下一個目標則是生化電腦。日本電氣、三菱電機等公司研究的方向包括:胺基酸組成的電腦晶片、從腦神經細胞的運作來探討設計一部能自我組織、修復的電腦。

「生命科學所代表的精密、細緻、在最小的空間中承載複雜的訊息,正是資訊業的終極目標。」一名參與研究計畫的科學家表示。

美國的夢機器

如果資訊業是生物科技在二十一世紀的新舞台,那麼,生技與醫藥就是二十世紀末的最佳拍檔。

過去十年,許多大藥廠為了一項生化藥物,動輒投資上億美元看不見成果的情況,從去年起有了重大的突破。

去年美國的景氣走到最谷底,百業待興之際,生技醫藥產業被商業周刊形容為「美國的夢機器」。美國藉由生物技術生產的藥品、疫苗、試劑,去年在全球的銷售額達四十億美元。單是台灣,一年就進口二十億台幣的醫學用生物產品,藥品尚不包含在內。龐大的經濟利益,其實也代表了生物科技對人類醫療的貢獻,早已超出實驗室階段。

利用老鼠與山羊作實驗,取得特殊的蛋白質,製造出可溶解血塊的胞漿素原活化劑(TPA),不僅為發售TPA藥劑的美國基因科技公司帶來一年二千萬美元的生意,每年也拯救上萬個可能死於心臟病的人。

此外,將人類的基因注入綿羊的乳腺中,刺激分泌出能凝結血液的九號凝素(Factor 9),則成為血友病患者的福音。

一種靠基因工程製造出來的表皮生長素荷爾蒙,目前還在實驗階段,未來極有希望在外科手術及重度燒傷治療上扮演重要角色。

美國前總統布希的科技顧問博穆利預測,未來十年,大約還會有一百種左右的生技新藥問世。

以「生活化」為導向的日本生技界,看準人口老化的趨勢,把研發火力集中在老人病用藥上。目前最有希望的成果是「神經生長因子」,可以阻止老年癡呆症的惡化。

不過這些都還只是最粗淺的成果。癌症、愛滋病等世紀之症,才是未來的重頭戲。

「生物科技帶來最重要的目標不是「治療」,而是「治癒」,」約翰霍普金斯大學基因醫學教授麥庫西說,「不再只是以藥物控制病灶的蔓延,而是經由基因尋獲病根,徹底消滅。」

有人說第一次工業革命是機器取代手工,第二次工業革命是電腦取代人腦,而第三次,將是人工生命取代自然生命。可能嗎?

一九00年時,人們還不相信自己能飛上天,五十年後,人類都已上了太空。再給生物科技另一個二十年,誰敢說不會有無限的可能出現?或許你我都會成為第三次工業革命的見證人。

評論