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生物科技書寫大未來

文 / 張玉文    
2002-11-01
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生物科技書寫大未來
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如果有一天,塑膠是從樹上長出來,而不是從石化原料裡提煉出來,那麼,開採油田、煉油廠、石化廠等這些很容易破壞自然、汙染環境的活動都可以停止,經濟發展和環境保護終於可以輕易地兩全其美。

如果有一天,可以把健康和正常的基因導入人體細胞中,替代有缺損或有變異的基因,那麼,即使是癌症、愛滋病等嚴重威脅人類健康和生命的疾病也將不再棘手。

按照目前生物科技的發展來看,這些都將不再是天馬行空或遙不可及的幻想。自從2000年初網路泡沫破滅以來,全球經濟在紛雜的因素交互作用下,欲振乏力,而過去二十年來大幅提高人類生產力的電腦工業,引領全球經濟發展的動能似乎已成強弩之末,大家都在追問:下一波引領風潮的是什麼?

許多人押寶在生物科技。

Ernst & Young公司針對生技產業所作的報告指出,生技產業有深厚的潛力造福社會,包括改進醫療品質,提高農業生產效率,創造更清潔的環境。

生物科技的應用出現在人類歷史舞台上已長達四、五千年,但是直到1919年才首度在文獻上出現「生物科技」這個名詞,究竟目前所謂的生物科技指的是什麼?

根據生物科技產業組織的定義,生物科技指的是:運用細胞或分子的技術來解決問題,或製造產品。生技業者將細胞和生物分子技術應用在醫藥、農業和環保等方面。

醫藥、農業和環保,正標示了近代生物科技發展的三個階段。最早是利用基因工程而生產的藥品,接著是基因轉殖農作物(transgenic crops),現在,企業界將分子生物學應用在工業製造上,讓製程和產品都更環保。

一般最熟知的生物科技應用領域應該就是醫藥了。生物科技產業組織統計,迄今美國食品暨藥物管理局(U.S. Food and Drug Administration,簡稱FDA)核准了一百三十多種生技藥物和疫苗,全球超過三億兩千五百萬人因此而受惠。

《醫療科技產業通訊》的編輯麥克凱曼(John T. McCamant)在接受美國《Business Week》專訪時表示,生物科技可以直探疾病根源,因此生技公司將比傳統藥廠更有機會開發創新的暢銷藥物。

生技產業發展迅速

生物科技在醫療領域的潛力無窮,因此近年來生技產業的發展迅速。以發展最快的美國為例,生物科技產業組織統計,從1992~2001年,美國生技產業的產值成長了兩倍多,從80億美元增加為276億美元。目前美國有一千四百多家生技公司,其中三百四十二家股票已經上市,到今年5月份,美國上市生技公司的總市值達2240億美元。

目前市面上所有的生技藥物裡,約七成是近六年間核准的;在1994年以前,每年新核准的生技藥物和疫苗數量不到十件,但2000年達到三十二件,2001年二十四件。目前正在進行臨床實驗的生技藥物和疫苗有三百五十多項,治療的疾病包括各種癌症、阿茲海默症、心臟病、肥胖症、愛滋病等。

生技產業是「知識經濟」的典型代表,是投入研發最多的產業之一。在2001年,美國生技公司的研發經費總計達156億美元。在1985年,美國生技公司申請的專利數約一千五百件,2000年則高達一萬三千五百多件。

康橋醫療顧問諮詢公司(Cambridge Pharma Consultants)估計,數年前開發一項新藥約需2000萬美元,現在所需經費恐怕高達1億美元。

生氣蓬勃的生技公司對傳統的大藥廠形成極大的潛在威脅。美國《Fortune》雜誌指出,面臨來自生技公司的強烈競爭,許多暢銷藥物的專利即將過期,以及FDA更嚴格的監督,因此,大多數大型知名藥廠目前都陷入困境。

除了醫藥之外,生物科技在農業方面的應用也很廣泛。1990年代開始商業化的基因改造食品,就是最好的例子。在農業上最廣泛運用基因改造技術的國家之一就是美國,根據美國農業部的統計,目前美國的農作物種植面積中,68%的黃豆、69%的棉花、26%的玉米採用基因改造技術。

「如果從永續發展的角度來看,若要滿足全球對農產品的需求,生物科技絕對是不可或缺的技術。全球人口持續增加,但可耕地的面積有限,因此我們需要生物科技,」美國前農業部長葛利克曼(Dan Glickman)說。

對農民而言,農業生物科技可以增加農作物抵抗外界破壞(如病蟲害、雜草、惡劣的生長環境)的能力,因此可以提高產量;對消費者而言,農業生物科技則可以提高農產品的營養,降低價格;而且還可以減少使用化學殺蟲劑,或改採生物殺蟲劑,更健康而環保。

目前生物科技最新的應用領域是工業。美國科技雜誌《Red Herring》指出,生物科技發展的第三波——工業生物科技,可能會對工業製程和產品帶來革命性的改變,並且將基因工程技術應用在日常生活中的各種用品。

工業生物科技將最低階的生物,如細菌和黴菌,應用在工業上,使得工業製程更少汙染,產生更少廢棄物,使用更少的能源和水。

工業生物科技的產品,把生物科技帶入生活的各個層面,而不限於人們最熟知的醫療領域。「人們一聽到『生物科技』,就想到治療癌症、基因改造的黃豆。但是生物科技的應用正擴散到你意想不到的領域裡,」生物科技產業組織一名主管艾瑞克森(Brent Erickson)說。

例如,你也許不能像「蜘蛛人」般身手矯健,但你可以擁有一件強如防彈背心但輕於棉絮的「蜘蛛衣」。《Red Herring》指出,蜘蛛絲是大自然最神奇奧妙的事物之一,蜘蛛網中輻射方向的蜘蛛絲比鋼鐵的強度還強、比棉花還輕、比Kevlar纖維絲(可製作防彈背心、頭盔)還難扯斷。

這麼神奇的蜘蛛絲是理想的纖維材料,但是要大量養殖蜘蛛像蠶寶寶般吐絲並不容易。加拿大一家生技業的新創公司Nexia Biotechnologies宣布,他們已經在實驗室裡運用基因工程技術製造出「生物工程蜘蛛絲」。他們將蜘蛛吐絲的基因嵌入母牛泌乳的腺體細胞裡,經過基因改造的母牛細胞分泌出一種濃稠的液體,從這種液體裡萃取出蜘蛛絲,再織成纖維布料。如果能夠將這種技術成功地商業化,母牛將可以取代工廠。

生物科技也可以直接應用來清潔環境。例如,英國石油公司(British Petroleum)正利用特別的細菌來製造一種產品,用來清除開鑿油井產生的碎石;美國加州一家生技公司Genencor則從一個鹼性極強的湖中取得一種細菌,運用生物技術將這種細菌改造為強力去汙洗衣劑。

對於生物科技在各個領域的應用,人們的反應不一。應用在醫療、工業、環保方面的生物科技,因為創造的效益很明顯,除了「複製人」等議題引發較多爭議之外,一般而言,人們的接受度較高。

基改食品評價兩極

但是,生物科技應用在農業方面的爭議性較大,基因改造食品所引發的兩極評價就是最好的證明。

廣泛應用農業生物科技的美國,對基改食品的接受度較高,其他如加拿大、澳洲、阿根廷、中國等,也都樂意種植基改農作物。

但是歐洲卻對基改食品敬而遠之。歐盟之前曾針對基改食品頒布一項為期四年的暫時禁止令,10月中旬歐盟各國集會再度討論這項禁令,結果還是維持原議,法國、義大利、丹麥、奧地利、希臘、盧森堡等國支持禁令最力。美國抱怨這項禁令將使得美國每年損失2億美元的農產品外銷金額。

政客對基改食品的反對態度反映了民眾的疑慮。英國《經濟學人》週刊指出,近年歐盟經歷了一連串食品有問題的狀況(如狂牛病等危機),現在歐洲民眾對於運用新科技的食品抱持著很高的疑慮。

例如根據MORI民調公司的調查,英國有39%的受訪者認為基改食品的風險高於它的好處,18%受訪者認為好處高於風險,其他的43%表示不知道。

在疑慮高漲、政府嚴格限制的情況下,歐洲農業生物科技的發展開始倒退。以英國為例,進行田間試驗的新基改食品在1995年達到最高峰,共有三十七項新產品,到2002年銳減至四項。而倫敦大學名譽教授史考特(Philip Scott)估計,目前在英國的農作物研究機構共約有一百至一百三十名轉基因技術科學家,而中國則有將近兩千名。

2000年科學家初步完成人類基因排序,為新世紀的生物科技發展開啟一個新紀元。如果科學家承諾的生物科技美夢真能一一實現,生物科技不僅將繼電腦、通訊產業之後,帶領全球經濟再起,更將改寫人類生活的每一個層面。

本文出自 2002 / 11 月號

第197期遠見雜誌

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