◆◇讀者來文◆◇ 從「複製羊」到「口蹄疫」－為發展農業生物技術催生 (＊本專欄作者意見不代表本報立場) 今年開春以來，國外、國內先後發生兩件有關畜產大事，二月間 英國成功地將羊細胞複製成羊，引起國內廣泛的注意與討論；三月 間，口蹄疫狂捲台灣養豬業，災情慘重，令人扼腕，雖然產、官、 學三界出盡對策，恐怕短期難以挽回畜產業往日的光輝。長期來看 ，養豬業是棄守或是重振，難下斷論。但是，從痛苦中我們得到一 個深刻的教訓，我們的農業科技亮起了警告紅燈，由複製羊到口蹄 疫，前者，我們瞠乎其後，後者，我們手足無措。 複製羊的故事 二月二十七日英國的「自然」雜誌轟動了世界，位於蘇格蘭的羅 斯林畜牧研究所（Roslin Institute）發表報告，複製綿羊成功， 簡言之，他們將一頭母羊的乳腺細胞加以處理轉化，取出其細胞核 ，注射進入去核的未受精卵，而後發育成為幼羊，注射受精卵核已 屬一般技術，這次驚人之處，是他們能夠將已經分化或特化的乳腺 細胞，回轉到相當於胚胎期細胞，再利用其細胞核複製成為新的生 物個體，這不但是技術上的突破，也是理論上的突破。從此，已特 化的細胞如乳腺、肝臟、肌肉．．．均有可能經轉化複製為新生動 物體，這也是引起社會上騷動與討論的原因，「複製人」也不是那 麼異想天開了！其危險性與爭議性極大，不過，如果我們能利用類 似的技術來發展「複製心臟」、「複製肝臟」、「複製皮膚」等等 ，反對的人大概不多。 在農業上，複製技術更可大展身手，一頭好羊、一頭好豬，均可 複製成群。舉一個簡單的例子，假如今天某養豬場上有若干隻豬不 受口蹄疫傳染，並斷定其抗病力，這幾隻豬便可複製飼養，再不怕 口蹄疫。畜產動物若有優良特性，如抗病、高產、速長，均可「複 製」保留。 口蹄疫的教訓 三月二十日，台灣宣布爆發了八十年來第一次口蹄疫，來勢洶洶 ，傳染迅速，在措手不及之下，台灣的養豬業幾陷絕境，一個多月 以來已撲殺病豬三百萬頭，單純豬價的損失就是十多億，養豬戶欲 哭無淚，死豬或掩埋或焚燒，若處理不當，也有地下水及空氣污染 之虞。經濟上失去日本的豬肉市場，更是台灣農業的最痛，多年來 ，國內一支獨秀的外銷農產品便是冷凍豬肉，筆者曾經參觀過國內 屠宰，冷凍與外銷的一貫作業，印象極為深刻，到如今不得不減產 停工，失業人口對地方社會衝擊不小。 反省起來，我們也不得不慚愧，台灣在世界上稱得上是養豬大國 ，年產一千四百萬頭，以單位面積言，密度超過美國養豬大州，如 愛荷華、北卡，以及歐洲的丹麥，這些都是我們豬肉出口的競爭對 手。可惜事前缺少預防準備，事後也無應急對策，甚至病毒血清型 的診斷也有錯失，不得不承認產業水準落後，事件爆發，暴露了我 們的科技未能配合產業的規模，產業賺了那麼多年錢，對科技的投 資竟然那麼薄弱。 農業生物技術 近四十年分子生物學的發展，已創造了「生物技術」新產業，十 多年來不論國內、國外，重點多在醫藥上的應用，因為投資大、風 險高、限制了產業的發展，近年，國外已逐漸覺悟到生物技術在農 業上的價值，其應用範圍更大，安全性遠高於人體上的利用，歐美 許多大型公司已全力推動農業生物技術，國內也不遲疑，國科會已 確定農業生物技術為尖端科技，做重點發展，行政院科技顧問室也 於四月初召開了全國大型「生物技術發展策略會議」，以二十年前 推動電子及資訊工業的精神，來引導開創國內的生物技術，農業生 物技術也是其中重要的一部份。中央研究院也將成立「生物農業科 學研究所」，結合院內原有充沛的生物科技人才，針對農業技術為 國內產業貢獻心力。國內具有農學背景的大專院校，早有生物技術 相關之研究所、中心及課程之設立，教授實力與陣容均相當龐大， 農業相關之研究單位如養豬研究所、亞蔬中心、食科所、生技中心 、畜試所、水產所、農試所也有生物技術之利用與研究，這麼多的 人才與機構，潛力無窮。 如何轉化「潛力」為「實力」？這是當今農業發展重要的課題， 以筆者所見，其中首要的工作就是要把「基礎研究」和「應用技術 」連接，也就是「學術」和「產業」必須結合起來。 「複製羊」與「口蹄疫」是我們的當頭棒喝、一記警鐘，我們養 豬產業那麼發達，為什麼沒有從我們手中做出一頭「複製豬」？我 們科學家有多少對「豬生物學」有深入的研究？不僅是豬，我們對 其他畜產、水產、農作研究是否精深？以羅斯林研究所為例，多年 來他們專注畜產動物之研究，複製羊的成功已領先了常用的小白鼠 的研究，今後不但對畜產業的影響鉅大，對整個生命科學的影響也 極深遠。 由此來看，有應用價值的動植物及微生物，也是極好的研究對象 ，深入研究不僅在學術上能有所突破，其廣泛之利用也能造福社會 。筆者有位前輩教授、專研雞的營養學，他常說：「利用雞作研究 最好，又可以有新發現，又可以食用，你能吃大白鼠、小白鼠嗎？ 」這就是學術與產業結合最好的例子。近來養雞業非常發達，營養 學研究的功勞很大，兩斤飼料便可轉化為一斤雞肉，轉化率極高， 因此雞價大幅降低，社會大眾才能享受到價廉物美的營養。 今後農業生物技術的成功，其中最主要的因素之一，就要看學術 和產業是否能結合成功，如何結合？如何雙贏？台灣的電子業便是 很好的前例。 環保農業 國內農業的困境，是面對許多環境及自然資源的難題，例如耕地 面積愈來愈少，水資源嚴重短缺，農地有化學物質和重金屬污染， 動植物及水產的病害，口蹄疫及蝦病便是突出的例子，還有就是畜 禽場廢棄物造成的空氣和水源污染，排泄物及屍體造成蚊蠅的滋長 ，也帶來傳染病的威脅，今後農業發展恐怕不得不面對這些嚴厲的 考驗。這些難題也並不是台灣特有，幾乎所有的國家也都面臨相類 似的煩惱，歐亞國家因人稠地窄，嚴重程度相仿，南北美洲雖然有 廣大的土地，但因為畜產工業化、污染集中，也成為極嚴重的問題 。所以，防治污染，環保農業，已是世界趨勢，台灣並不例外，如 果國內能做得好，是一種挑戰，也可能是一個示範，具有開創性的 環保農業技術，未嘗不能像電子技術一樣行銷世界。 基因改造的耐旱、耐鹽、抗蟲、抗病的農作物，經由新的生物技 術已逐漸出現，在耕小、水資源缺乏的台灣極為重要，其中基本技 術如基因轉殖、組織培養等，國內已大致具備，今後的難題是要找 到有用的基因，而且基因能在適當的植物部位做適當的表達，有用 的基因不一定在作物裡找，也可能在微生物、野生植物裡去找。防 治動物與魚蝦病害，要發展有效的疫苗，新技術已嘗試DNA疫苗。除 此之外，要減低污染、絕滅病原，才能有效地防止傳染病，畜產廢 棄物如排泄物與屍體都是病原的溫床，一定要有效地滅菌處理，為 了減低處理廢棄物的成本負擔，必須考慮轉化廢棄物為有價值的資 源，天地之間，自然界物質本可循環利用，但是，在大型農牧場， 廢料太多，循環速率太慢，效果不彰，宜利用遺傳工程微生物，高 效率分解污源，並轉化為有用的資源。污染之土壤及水源，也可利 用微生物加以除污處理，得以循環利用。飼料中添加酵素，提高消 化率，也可減少排泄，減低污染。 以上略舉數端，可見明日的農業，必將結合環境工程與生物技術 ，才能高產、高效率、低污染、免於病害。環保農業便是永續農業 ，有環保農業才有青山綠水的寶島台灣。(植物所客座教授 石家興)