【正文】 稱密碼子（註11），譬如說「CAT」，第一個鹼基是C，第二個是A，第三個是T，這三個鹼基代表「HIS」這個胺基酸。當(dāng)細(xì)胞分裂時，這個絲狀結(jié)構(gòu)會更進一步緊密地纏繞在一起，成為顯微鏡下所看到的染色體（註7）。每條DNA各成為模板與對應(yīng)的鹼基結(jié)合，形成兩條完成相同的DNA。（一）遺傳工程技術(shù)的基礎(chǔ)不論是原核生物（註1）或具備細(xì)胞核（註2）的真核生物（註3），基因（註4）都是決定生物遺傳的基本單位。關(guān)鍵性技術(shù)224。四、化學(xué)工業(yè)利用微生物篩選技術(shù)、及遺傳工程技術(shù)來篩選或研發(fā)基因轉(zhuǎn)殖微生物並利用生體反應(yīng)技術(shù)達到脂肪酸、殺蟲劑及其他化學(xué)產(chǎn)品高效能的生產(chǎn)目的。新發(fā)展的關(guān)鍵性技術(shù)與傳統(tǒng)性的生物技術(shù)相結(jié)合，形成了新的生物工業(yè)，其應(yīng)用的範(fàn)疇亦也因此擴大到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、醱酵及食品工業(yè)、特用化學(xué)工業(yè)、能源工業(yè)、礦業(yè)、環(huán)境淨(jìng)化等領(lǐng)域（圖一）。在畜牧業(yè)上，胚移植（embryo transplantation）及細(xì)胞核移植（nucleus transplantation）等技術(shù)也逐漸成為生物技術(shù)研究發(fā)展的對象。參、生物技術(shù)的應(yīng)用範(fàn)疇基本上，生物技術(shù)是由很多不同學(xué)門所組成的綜合體，由於各種學(xué)門都有其不同的特性及其研究領(lǐng)域，因此，生物技術(shù)的定義與範(fàn)疇是非常廣的。二十世紀(jì)是科技的世紀(jì)，尤其在中葉以後，生物科學(xué)以及其後的分子生物學(xué)的發(fā)展及其應(yīng)用，可謂一日千里。此外，我們是否思考過下列的議題：人類的複製是否該被禁止？具有醫(yī)療價值的幹細(xì)胞是否可被複製？我們是否有權(quán)力複製動物來取用牠們的器官？我們對基因改造食品是否有足夠的風(fēng)險評估？我們是否有權(quán)力改變?nèi)祟惖幕?，使人類變得更健康、更聰明？是否一個人具有所謂的〝好〞基因，就會成為一個比較〝好〞的人？本課程的教學(xué)目標(biāo)就是要幫助學(xué)生了解有關(guān)生物技術(shù)、生物科技、複製的基礎(chǔ)知識、技能，它對人類的貢獻以及可應(yīng)用的範(fàn)圍，更重要的是要以人文、社會及道德的觀點來討論圍繞在這新技術(shù)的一些具爭論性的問題。生物科技與生活大仁科技大學(xué)生物科技系 何婉清教授壹、前言生物科技的發(fā)展已經(jīng)繼資訊產(chǎn)業(yè)，成為全球工業(yè)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流。貳、生物技術(shù)的定義及範(fàn)疇生物技術(shù)（biotechnology）是應(yīng)用微生物、植物或動物的細(xì)胞及其成分，經(jīng)工業(yè)化的生物生產(chǎn)程序，用以改進人類生活素質(zhì)的科學(xué)技術(shù)，是一門新近崛起的尖端科技，被列為我國現(xiàn)階段八大重點科技之一。自從一九二八年英國的醫(yī)生佛來明爵士（Sir Alexander Fleming）發(fā)現(xiàn)盤尼西林（青黴素，penicillin）以來，生物技術(shù)的發(fā)展逐漸進入工業(yè)化。很多人以為生物技術(shù)就是遺傳工程（genetic engineering），其實從美國數(shù)百家「生物技術(shù)公司」的名單中，不難看出其中約有三分之二的公司，其產(chǎn)品是靠遺傳工程技術(shù)來開發(fā)新產(chǎn)品。目前比較能被一般人所接受的生物技術(shù)定義是「利用微生物、動物細(xì)胞或植物細(xì)胞的培養(yǎng)及改良來製造產(chǎn)品的技術(shù)，稱之為生物技術(shù)」。茲將各產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用的技術(shù)分述如下：一、農(nóng)業(yè)主要應(yīng)用遺傳工程，細(xì)胞融合，植物組織培養(yǎng)等技術(shù)來進行抗逆境，抗病蟲草害及高產(chǎn)量、高品質(zhì)作物品種之育種，以及作物病害之偵測等工作。五、能源工業(yè)利用遺傳工程及細(xì)胞融合技術(shù)以及細(xì)胞篩選或選殖生物質(zhì)量（biomass）合成效能高的微生物，並利用生物反應(yīng)器達到生質(zhì)能源生產(chǎn)的目的。 223?；蛲ǔＪ且浴溉パ鹾缩焙怂帷梗―NA）（註5）的形式存在，它基本上由磷酸、去氧核醣和鹼基組成，其中鹼基由A、T、C、G組成。由於DNA複製（註6），主要的原理是構(gòu)造的「互補」，因此才能很忠實的將遺傳訊息一代代地傳下去。基因若要發(fā)揮作用，得經(jīng)過一連串的轉(zhuǎn)換。所以每一個訊息會翻譯成什麼樣的蛋白質(zhì)，是有一定的依據(jù)，這樣才不會製造出錯誤的訊息。有的蛋白質(zhì)要被分泌到細(xì)胞外面去，如擔(dān)任生理調(diào)整功能的賀爾蒙；有些蛋白質(zhì)則又必須回到細(xì)胞核裡面，去擔(dān)任基因表達調(diào)控的工作。下一個步驟就是要將這段基因運送到欲表現(xiàn)功能生物的細(xì)胞內(nèi)，這個能擔(dān)任司機角色的構(gòu)造就稱為載體（vector）（註14）常用的載體有質(zhì)體（plasmid）及反轉(zhuǎn)錄病毒（註15）等；而能將選殖基因連接在載體上的酵素則為DNA連接酶（ligase）（圖四）。圖五、DNA重組技術(shù)二、細(xì)胞融合技術(shù)以人為的操作，將兩個不同生物細(xì)胞的染色體及細(xì)胞質(zhì)互相融合，使成為一個新雜種細(xì)胞（hybrid cell）的技術(shù)，稱為細(xì)胞融合技術(shù)。一般分化後的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)也不分裂，將這種細(xì)胞與能夠無限增殖的腫瘤細(xì)胞融合，可形成既保有分化細(xì)胞的性狀，又能增殖的融合瘤。若將B細(xì)胞與骨髓腫瘤細(xì)胞融合成融合瘤，該融合瘤除保有B細(xì)胞製造抗體的性質(zhì)，又能增殖，則可大量生成1種抗體。因此，白老鼠血液中所得抗血清（antiserum）含有抗體的混合物（mixed antibodies）。生物反應(yīng)器是將過去屬於理化學(xué)的工業(yè)，改變?yōu)橐晕⑸锘蚪退刈饔|媒的醱酵化學(xué)工業(yè)。酵素在食品工業(yè)的應(yīng)用興起最早，並且佔有最重要的地位。目前更可將異構(gòu)化糖液中的葡萄糖和果糖分離後，將葡萄糖循環(huán)於反應(yīng)器內(nèi)，而獲得高純度的果糖，可供特殊用途。在尖端科技的遺傳工程研究發(fā)展中，酵素也扮演著不可缺少的角色，目前已知可用於基因操作的酵素已有數(shù)十種之多。目前酵素工業(yè)受到的限制，部分是由於酵素的供應(yīng)量不足所引起，固定化酵素技術(shù)的引進，使工業(yè)界能發(fā)展出一套新流程，其特色為酵素穩(wěn)定性的增加，以及能夠?qū)⒔退剞D(zhuǎn)化效率作最有效的控制。其中「微生物」扮演關(guān)鍵性角色。戰(zhàn)後，微生物反應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)益加進展，抗生素、酵素、胺基酸、單細(xì)胞蛋白質(zhì)等複雜化合物的生產(chǎn)，或?qū)︻惞檀?、生物鹼等複雜分子加以特異反應(yīng)的技術(shù)開發(fā)，致使舊有的醱酵工業(yè)完全改觀。有關(guān)微生物或酵素的操作、生物產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)需要有特殊的處理程序及特殊的管理與控制方法。尤其是以基因重組技術(shù)培育成功的微生物（例如，大腸桿菌），在細(xì)胞內(nèi)移植的質(zhì)體，通常在培養(yǎng)過程中，容易自宿主細(xì)胞脫離出來。五、植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物的細(xì)胞或組織可在培養(yǎng)基上形成癒傷組織（callus）（註16）。圖十、植物組織培養(yǎng)室的平面設(shè)計圖圖十一、簡易的莖頂培養(yǎng)技術(shù)（豆苗的莖頂培養(yǎng)）圖十二、豆苗莖頂培養(yǎng)的器皿及工具六、胚移植技術(shù)及細(xì)胞核移植技術(shù)（一）胚移植技術(shù)有關(guān)家畜受精卵的移植技術(shù)，在1960年代後期已開始研究，如今已進入實用化的階段。（二）細(xì)胞核移植技術(shù)從優(yōu)良家畜的體細(xì)胞取出細(xì)胞核，另自非優(yōu)良母畜的子宮內(nèi)取出受精卵，並取出其胚細(xì)胞的細(xì)胞核後，移植上述體細(xì)胞核，再將此具有優(yōu)良細(xì)胞核的受精卵移植於非優(yōu)良母畜的子宮內(nèi)（所謂借腹生產(chǎn)），使其發(fā)育生長，使可生產(chǎn)優(yōu)良的子畜。尤其是細(xì)菌已成為「生物工廠」，可以大量生產(chǎn)藥物，最先應(yīng)用遺傳工程技術(shù)生產(chǎn)的藥物是胰島素。研發(fā)中的還有食品疫苗，例如將B型肝炎病毒的表面抗原基因轉(zhuǎn)殖於香蕉，使香蕉果實中含有少量病毒的表面抗原，只要吃這類香蕉就可刺激人體產(chǎn)生抗體，而達成免疫作用?；蛑委煴徽J(rèn)為是二十一世紀(jì)的醫(yī)療希望，特別是遺傳疾病。移動後的DNA經(jīng)過特別處理，會顯現(xiàn)不同的帶狀分布。利用組織工程培養(yǎng)器官是解決問題方法之一，目前已有培養(yǎng)的皮膚、血管、肝臟、膀胱等器官正在使用或研發(fā)中。一、食品工業(yè)：人工甜味劑—阿斯巴甜、果寡糖、甲殼素等。五、皮革工業(yè)：蛋白酶、脂肪酶除去毛髮、油脂。（三）抗蟲基因轉(zhuǎn)殖作物。（七）植物成熟期調(diào)整及增加收獲後之耐貯性等，如1994年美國加州基因公司（calgene）所開發(fā)的生技番茄（Biotomato）（註18），使具有耐儲藏的特性。（六）利用生技產(chǎn)品來增加禽畜之生產(chǎn)效能。所謂「水可載舟，亦可覆舟」，生物科技對生態(tài)和社會可能造成的好處與風(fēng)險都需要仔細(xì)評估。（二）遺傳工程產(chǎn)物的潛在危險遺傳工程產(chǎn)物具有潛在的危險性和副作用，長期使用是否會有後遺癥？又如用來生產(chǎn)胰島素和生長激素的大腸菌，如果回到人體。當(dāng)1970年，美國展開鐮刀型細(xì)胞貧血癥篩檢工作，協(xié)助人民發(fā)現(xiàn)自己潛在的疾病。試管嬰兒技術(shù)為許多無法生育的夫婦帶來希望。（二）轉(zhuǎn)殖生物可能產(chǎn)生基因的擴散抗殺草劑植物在自然界可藉傳粉作用，將基因四處散播，野草可能會獲得此抗殺草劑基因，成為抗殺草劑的野草，使殺草劑失去殺草的功效。如果是不好的影響該怎麼辦？！五、人類對生物技術(shù)應(yīng)有的態(tài)度總之，就目前的基因工程發(fā)展而言，一切尚在人類的掌握中，未曾有嚴(yán)重危險事件發(fā)生，人類對生物技術(shù)應(yīng)有的基本態(tài)度應(yīng)該是：（一）生物技術(shù)是以服務(wù)人類為原則。〔註1〕原核細(xì)胞1. 原核細(xì)胞為不具細(xì)胞核構(gòu)造的細(xì)胞，這是相