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1、生物科技产业发展策略个案研究解开生命的密码1937年一位美国史坦福大学生物学家解开一项生命的谜团，他说：生物体能够生长、运作、复制，是因体内DNA有三个遗传密码在下达指令。只要能够破解这项生命密码，任何生物的遗传特质都可复制，并且延续到下一代。1997年生命密码已被破解，科学家成功完成动物的复制后（Dolly羊），开始探索复制人类的跨世纪挑战。下一世纪的人类将不再多谈太空冒险，他们谈论的将是胚胎复制、器官生产、与基因移植。自人类破解生物遗传密码以后，被媒体称为后现代版的科幻小说的生技产品创新开始震惊世人。例如，1978年西德梅尔博士使用细胞核融合技术孕育出地上部分结蕃茄，地下部分长马铃薯的蕃茄
2、薯（Pomato）；英国剑桥大学发展出山绵羊；美国的科学家经由基因重组制造出一种新的细菌叫抗霜菌，撒在植物上可避免霜害；欧洲有一群人则致力研究，如何把咖排树产生芳香的基因指令转移到猪肉也能发出咖啡香。如果说20世纪是资讯的世纪，那么21世纪一定是生物科技的世纪。生物科技的先驱之一，哈佛大学的吉伯教授指出。事实上，许多资讯业者的下一个目标则是生化电脑。日本电气、三菱电机等公司正在探讨如何从脑神经细胞的运作来设计一部能自我组织与修复的电脑，以及开发由胺基酸组成的电脑晶片。美日市场上也出现了生化晶片，可放在鱼、肉当中测试鲜度；这种晶片像人造鼻子般，能闻出消费者察觉不出的腐败与异味。一位生技学者说：生
3、命科学所代表的精密、细致、最小的空间中承载复杂的讯息，正是资讯业的终极目标。頁: 1Kjhk jh k*1 生物科技大革命，遠見雜誌，1995年6月號不老仙丹再世 - 秦始皇只恨早生两千年以生活化为导向的日本生技界，看准人口老化的趋势，把研发火力集中在老人病用药上。目前最有希望的成果是神经生长因子，可以阻止老年痴呆症的恶化。不过，这些都还只是最粗浅的成果。癌症、爱滋病等世纪之症，才是未来的重头戏。生物科技带来最重要的目标不是治疗，而是治愈；不再只是以药物控制病源的蔓延，而是经由基因寻获病根，彻底消灭。有人说第一次工业革命是机器取代手工，第二次工业革命是电脑取代人脑，而第三次工业革命将是人工生命
4、取代天赋生命。可能吗？本世纪初期人们还不相信自己能飞上天，但50年后人类却已上了太空。再给生物料技另一个世纪，有谁敢说生命无限的可能不会出现？或许你我都会成为第三次工业革命的见证人。一个没有飢荒、没有污染的美丽新世界在秘鲁利马的国际马铃薯培育中心里，科学家们正在培养一种蛋白质含量与肉类相等的薯类，预计本世纪前将可以正式公告成果。由于胺基酸成分控制得当，合成出来的蛋白质成分比牛肉还优良，一旦这项成果可以大量生产，对于全球近二十亿以薯类为主食的人口，无疑是一种新的食物革命。生物科学家指出，不用苹果而做出苹果汁是可能的，未来食物的供应系统可能会起很大的变化。有鉴于生物科技产生的食物再过两年可能大量进
5、入市场，欧洲共同体今年秋天将制定新奇食物法，管理商品化以后的生技食品。明镜周刊估计，二十年内，欧市绝大多数的农产品将者是生物科技的产物，1989年全球农业使用杀虫剂的分量，相当于八千万个成人体重的总合，而台湾农药的使用更是世界第一，超出合理用量的五倍以上，对环境造成很大的污染。现在，取自有杀虫功能的微生物基因，已经成功地植入菸草组织细胞，成为一种自然抗虫的品种。以后台湾的香蕉、莲雾、高丽菜是否可以不洒农药，就能漂漂亮亮地成长？答案是很有可能的。此外，八年代末期，美国奇异公司成功研发出一种分解油污的微生物吃油虫，也为生物技术与工业环保的关系写下新页。台湾的环保市场约有一兆台币的规模；而根据美国T
6、ucker Anthony公司估计，未来全世界污染防治工业的市场将达三千亿美元。其中，利用生物技术来处理的，正以每年25的增长率快速取代传统的污染防治方法。神奇的基因- 上帝之手或潘朵拉之盒许多人批评基因治疗是篡改上帝的工作，不过在1990年以前，生物科技学家最多仅以实验室里的动、植物为研究对象。1990年的秋天，一个四岁的小女孩薇金，得了复合性免疫系统不全症（SCID），只要轻微的感冒就能致她于死地。造成这项疾病的原因，是其体内缺少名为ADA的基因。史无前例的，医生把一对ADA基因注人小女孩的白血球细胞中。薇金今年就要上小学了。这个案例开启基因治疗的一丝门缝，截至1995年，美国政府已经批准
7、另外18个个案实行基因治疗，还有几十个正在申请中。法国与义大利也于1995年核准了第一项人体基因移植实验。医学界对于基因治疗几乎是迫不及待。全球已有二千万人得了早发性老年痴呆症，不计其数的人随时受气喘之苦，还有几千万罹患肺癌、子宫颈癌、肠癌的患者，都与体内基因组合的不健全有关，基因移植可能是唯一治本之道。到目前为止，医学界已经发现至少有四千种疾病是因为基因出了问题。而人体二十三对染色体中存在着近三十万个基因，现在的发现可能只是九牛一毛而已。美国已经成立了三十亿美元的联邦计画，动员上万个科学家，打算在五年内找出十几万对人体基因排列的位置。基因治疗的黎明已经来到。只要我们能排出基因组，我们就知道该
8、换那些基因。计画的领导人之一迪黎斯表示。对于在近半世纪以来夺去最多人性命的癌症，研究已经在动物身上证实，只要植入胚细胞瘤的基因，就能阻止恶性肿瘤的形成。所谓超级疫苗的基因疫苗即将诞生，不同于传统疫苗是把死去的病毒残体注射到人体中，这种新一代疫苗则是将与病毒基因相同的胺基酸分子，直接注入人体的白血球内。透过动物实验发现，基因疫苗不仅可以让细胞产生抗体，而且还会教导细胞辨认夹带病毒的细胞，主动发出攻击行动。对抗下一个世纪黑死病AIDS，欧洲也打算在两年后，以基因疫苗展开广泛的人体试验。基因工程在医学上还有另一项引人注目的功用， 就是可以藉由基因检定，预先测知未出世婴儿由于某些基因失调，而在未来可能
9、罹患的疾病种类，并加以排除防范，以保证优生的结果。在这个人类已经可以探测遥远的星空，却还为流行性感冒所苦的年代，基因治疗似乎为我们的未来，勾勒出一个美丽新世界。 生物技术的定义 所谓生物技术可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术，虽然生物技术这项专有名词是在七十年代才开始正式出现，但生物技术应用却可追溯至远古时代。例如，神农氏尝百草是中国历史上利用植物在医药应用上的最早记载，足见生物技术观念与应用早已存在人类日常生活之中。 人类进入二十世纪以后，生物科学的发展，可谓一日千里。1928年英国佛来明(Sir Alexander Fleming)发现盘尼西林(青霉素，Penicillin)，生物
10、技术的应用逐渐进入工业化时代。1953年华特森(J.D.Watson)与柯瑞克(F.Crick)发现核酸DNA双旋体(double helix)为遗传的基本构造后，生命科学的研发立即进入一个新的里程碑；接着便是生物化学的起飞，分子遗传学的崛起，导致微生物学应用的领域迅速扩大。1973年基因重组的实验研发成功，及1975年融合瘤技术(hybridoma technology)首度制成单株抗体(Monoclonalantibody)，奠定了生物技术进入生物产业的基础。首先是基因重组的胰岛素(Insulin)问世，继而是干扰素（Interferon）、B型肝炎疫苗、红血球生成素(EPO)的量产上市。
11、1997年复制羊的成功，又掀起全球性的轰动，在生物产业中的基因转殖动物领域里又增一新页。从生物技术发展的历程中，我们发现很困难将新崛起的生物技术与传统的农业技术及医药技术作一很清晰的区隔。如果仅以基因重组技术、细胞融合技术及新颖的生物产程技术为生物技术的定义与范围，则失之于狭隘了。较新的定义则是利用生物细胞或其代谢物质来制造产品，或改良动、植、微生物及其相关产品来增进人类生活素质的技术，简单的说，我们是用细胞的层次来做分野线；传统的农业医药技术是以生物的个体为技术应用的对象，而生物技术则以生物的细胞为研发的基本材料。如果我们严格的质问：数千年来人类用酵母菌来醱酵，近五十年来用微生物生产抗生素，
12、是传统的农业医药技术抑或是生物技术？ 欧洲生技联盟很技巧地避开了这尴尬的问题，对生物技术及生物产业作了另一种诠释:Biotechnology is not an industry. It is, instead, a set of biological techniques, developed through decades of basic research, that are now being applied to research and product development in several existing industrial sectors.。节译为经年累月所研发出来一
13、系列生物性的技术应用于既有的产业之中。质言之，只有各种不同的生物技术在各既有产业中之应用，而没有生物产业这一项专属产业。很明显地看出，这是对生物技术另一极端的看法，真是众说纷纭，莫衷一是。但与其在定义上作争辩，不如对生物技术之实际内涵作深入解析。*2 田蔚城，生物技術產業與生物技術，財團法人生物技術開發中心，1997年生物技术的特征 生物技术之所以受到世界各国的重视，实因其具有三大特征，非一般科技所能比拟：1. 在基础学术研究方面，生物技术已经成为研究生命科学的基本工具。2. 在经济发展方面，生物技术具有广泛深远的应用潜力，其应用范围广被医药、食品、特化、环保、海洋、能源及农业等生技产业。3.
14、 在增进国民福祉方面，物技术之应用除了有助于经济发展外，更重要的是提升国民生活品质，并可解决若干切身的环保问题，对增进国民健康尤具贡献。 生物技术虽然可以被广泛应用于各产业，制造出各种不同的生技产品，但由生物技术所衍生出来的生技产业，却有以下与其他高科技产业截然不同的特性：1. 污染性与能源依赖程度极低；2. 原料以再生性资源为主；3. 产品品质及安全性要求高；4. 产品附加价值高，回收期长；5. 产品开发期长，研发经费需求高；6. 属于高度技术密集产业，专业人才需求高；7. 与人类福祉息息相关。生物科技中的各项关键技术生物技术并非单一技术，而是一系列关键技术的整合。所谓新生物技术，约可分为三
15、类：1. 遗传工程技术：从基因的分子层次来开发生物体系的应用技术，或称之为基因重组技术。2. 细胞融合技术：从细胞的层次来开发新的技术，使不同性质的细胞予以融合，创造新的细胞特性，藉以制造新的产品；目前以融合瘤(Hybridoma)技术为研发主流。3. 蛋白质工程技术：直接从蛋白质的层次来改变蛋白质分子中特定位置的胺基酸，探讨蛋白质结构与其功能之间的关系，因其功能之改变，藉以制造具有新特异性的生技产品。在这些新生物技术崛起以前，还有三类传统性的生物技术早已被产业界应用多年。近年来，因为受到新生物技术研发的刺激，它们不断的进步与改进，也形成了生物技术系列中的关键技术：1. 组织培养技术：包括植物、动物及昆虫等组织培养技术。2. 细胞及酵素固定化技术：由酵素化学衍生出来的新技术。3. 醱酵技术：从最古早的酒精酿造到有机酸的醱酵、抗生素的生产，近日已进展到遗传工程的生技药品制造。当生物技术产业化时，下述两类技术便成为生物技术的主体：1. 生化工程技术：制程开发、系统控制、产品回收及纯化、以及产程之量产化。2. 生技系统技术：各种生物技术之整合应用、周边工程之调适、生物工程硬体与软体规格的制定，使实验室中研发的成果予以产业化。新生物技术正不断的形成基于产业界的需求及科学家的创新，很多新
