【正文】 、生物技術(shù)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)生物演化的影響轉(zhuǎn)殖生物其實(shí)是人類(lèi)創(chuàng)新的新生物，可能會(huì)加速生物的演化，影響原有的生態(tài)系。試管嬰兒技術(shù)為許多無(wú)法生育的夫婦帶來(lái)希望。三、倫理觀與法律觀看生物技術(shù)所有基因工程發(fā)展的產(chǎn)物，實(shí)際上都伴隨著倫理和法律問(wèn)題。當(dāng)1970年，美國(guó)展開(kāi)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?；蜣D(zhuǎn)殖食物可能引起生病、過(guò)敏等。（二）遺傳工程產(chǎn)物的潛在危險(xiǎn)遺傳工程產(chǎn)物具有潛在的危險(xiǎn)性和副作用，長(zhǎng)期使用是否會(huì)有後遺癥？又如用來(lái)生產(chǎn)胰島素和生長(zhǎng)激素的大腸菌，如果回到人體。一、潛在危險(xiǎn)（一）操作過(guò)程的潛在危險(xiǎn)在微生物遺傳工程的操作過(guò)程，可能會(huì)製造出危險(xiǎn)的有毒生物、廢棄物，或者發(fā)生微生物逸出事件。所謂「水可載舟，亦可覆舟」，生物科技對(duì)生態(tài)和社會(huì)可能造成的好處與風(fēng)險(xiǎn)都需要仔細(xì)評(píng)估。二、其他相關(guān)行業(yè)品質(zhì)管制、動(dòng)植物檢疫、製造業(yè)、生產(chǎn)業(yè)、資訊系統(tǒng)業(yè)、市場(chǎng)行銷(xiāo)、行政管理。（六）利用生技產(chǎn)品來(lái)增加禽畜之生產(chǎn)效能。（二）禽、畜牧的預(yù)防及治療。（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(guó)加州基因公司（calgene）所開(kāi)發(fā)的生技番茄（Biotomato）（註18），使具有耐儲(chǔ)藏的特性。（五）抗逆境作物。（三）抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)殖作物。柒、生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用一、傳統(tǒng)育種與基因工程改造植物之差別傳統(tǒng)育種基因工程改造植物36 / 36二、植物生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用（一）抗殺草劑基因轉(zhuǎn)殖作物。五、皮革工業(yè)：蛋白酶、脂肪酶除去毛髮、油脂。三、能源工業(yè)：生質(zhì)能源如醱酵產(chǎn)生酒精、甲烷等。一、食品工業(yè)：人工甜味劑—阿斯巴甜、果寡糖、甲殼素等。自1978年技術(shù)成功後，現(xiàn)在普遍用來(lái)解決不能生育的問(wèn)題。利用組織工程培養(yǎng)器官是解決問(wèn)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。經(jīng)過(guò)仔細(xì)比對(duì)後，親子關(guān)係就可以鑑定。移動(dòng)後的DNA經(jīng)過(guò)特別處理，會(huì)顯現(xiàn)不同的帶狀分布。DNA指紋是利用限制酶將DNA分子切成許多長(zhǎng)短不一的片段。基因治療被認(rèn)為是二十一世紀(jì)的醫(yī)療希望，特別是遺傳疾病。四、基因治療遺傳疾病可能由一個(gè)或多個(gè)基因的功能受損害而引起。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(shí)中含有少量病毒的表面抗原，只要吃這類(lèi)香蕉就可刺激人體產(chǎn)生抗體，而達(dá)成免疫作用。市場(chǎng)上遺傳工程藥物及疫苗已相當(dāng)多。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。伍、生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用生物技術(shù)應(yīng)用於醫(yī)學(xué)上，如藥物及疫苗製造、基因診斷、基因治療等，已為醫(yī)療事業(yè)帶來(lái)革命性發(fā)展。（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(zhǎng)，使可生產(chǎn)優(yōu)良的子畜。1978年，英國(guó)的魏拉遜（Willadsen）在顯微鏡下操作（手術(shù)），分切兩細(xì)胞期的受精卵胚成為兩個(gè)分切胚，並將此分切胚移植於母羊的子宮，而成功地生產(chǎn)了一卵雙胞胎。圖十、植物組織培養(yǎng)室的平面設(shè)計(jì)圖圖十一、簡(jiǎn)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(kāi)始研究，如今已進(jìn)入實(shí)用化的階段。植物組織培養(yǎng)技術(shù)包括莖頂培養(yǎng)技術(shù)，花藥培養(yǎng)技術(shù)、體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)及胚培養(yǎng)技術(shù)。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）。（二）植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。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(guò)程中，容易自宿主細(xì)胞脫離出來(lái)。一般用生物反應(yīng)器進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化的程序可用圖九表示如下：圖九、生物轉(zhuǎn)化程序的流程四、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)（一）微生物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)利用基因重組技術(shù)或細(xì)胞融合技術(shù)育成能生產(chǎn)有用物質(zhì)（例如，胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素等醫(yī)藥品）或能進(jìn)行高效率酒精醱酵的微生物，在進(jìn)入工業(yè)化量產(chǎn)前都需要確立能迅速且廉價(jià)的細(xì)胞大量培養(yǎng)技術(shù)。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。圖八、各種型式的生物反應(yīng)器（1） 氣泡型（bubble type），（2）空氣升液型（airlift type）（2） 槳葉輪翼氣泡型（paddleimpellerbubble type）（3） 渦輪式攪動(dòng)型（turbineimpeller type）（4） 渦輪式覺(jué)動(dòng)通風(fēng)管型（turbineimpellerdraft tube type）（三）生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器是將過(guò)去屬於理化學(xué)的工業(yè)，改變以微生物或酵素作為觸媒的發(fā)酵化學(xué)工業(yè)的生體反應(yīng)利用技術(shù)（上頁(yè)圖八）。戰(zhàn)後，微生物反應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)益加進(jìn)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)︻?lèi)固醇、生物鹼等複雜分子加以特異反應(yīng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)，致使舊有的醱酵工業(yè)完全改觀。因此，利用微生物這種「轉(zhuǎn)化物質(zhì)」的能力，以最經(jīng)濟(jì)的方法生產(chǎn)符合人類(lèi)生活所需要的產(chǎn)品，這就是醱酵工業(yè)技術(shù)。其中「微生物」扮演關(guān)鍵性角色。因此，現(xiàn)有產(chǎn)品以及新產(chǎn)品皆可應(yīng)用酵素技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。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(jìn)，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。下一步操作則需要將此段DNA「膠合」在適當(dāng)?shù)募?xì)胞的DNA中，使其具備這段DNA的特性，而扮演膠合劑角色的酵素稱(chēng)為連接酶（ligase）。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。例如，由人尿分離得到的尿激酶（urokinase）及取自微生物的類(lèi)似酵素鏈激酶（streptokinase），均被使用於血栓`癥的治療；由鳳梨莖分離得到的鳳梨蛋白酶（bromelin）可作為消炎劑及肉品嫩化劑；得自大腸菌的天冬醢胺酶（asparaginase）可用以治療小兒性白血癥病患。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。近年來(lái)，進(jìn)一步將澱粉酶和葡萄糖異構(gòu)酶（glucose isomerase）配合使用，並將酵素加以固定製成所謂固定化酵素反應(yīng)器（enzyme reactor）（圖七），不但可以在小體積的反應(yīng)器內(nèi)，以最短的時(shí)間完成大量物質(zhì)的反應(yīng)，並可將酵素反覆使用，而建立自動(dòng)化反應(yīng)系統(tǒng)。酵素在食品工業(yè)的應(yīng)用興起最早，並且佔(zhàn)有最重要的地位。（一）酵素技術(shù)酵素可說(shuō)是研究生命科學(xué)上最重要的工具。生物反應(yīng)器是將過(guò)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)。三、生體反應(yīng)利用技術(shù)生體反應(yīng)利用技術(shù)，包括酵素技術(shù)、醱酵技術(shù)及生物反應(yīng)器等關(guān)鍵性技術(shù)。因此，白老鼠血液中所得抗血清（antiserum）含有抗體的混合物（mixed antibodies）。如果以人類(lèi)腫瘤癌細(xì)胞當(dāng)做抗原，所產(chǎn)生的融合瘤單株抗體若與藥物結(jié)合，使可直奔癌細(xì)胞，進(jìn)行專(zhuān)一性的治療。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。體內(nèi)製造的抗體種類(lèi)繁多，製造抗體的B細(xì)胞，種類(lèi)也和抗體一樣多（圖六）。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(wú)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。細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展的另一趨勢(shì)是合成融合瘤（hybridoma），在應(yīng)用上將為診斷劑及醫(yī)藥品的生產(chǎn)開(kāi)創(chuàng)一個(gè)新境界。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(gè)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(gè)新雜種細(xì)胞（hybrid cell）的技術(shù)，稱(chēng)為細(xì)胞融合技術(shù)。其方法為將質(zhì)體找出來(lái)，接著使用限制酶這把剪刀，將質(zhì)體切開(kāi)，將能製造胰島素的基因嵌進(jìn)去，再使用連接酶（ligase）將切斷的兩頭連接起來(lái)，又回復(fù)成為環(huán)狀。下一個(gè)步驟就是要將這段基因運(yùn)送到欲表現(xiàn)功能生物的細(xì)胞內(nèi)，這個(gè)能擔(dān)任司機(jī)角色的構(gòu)造就稱(chēng)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）。換句話就是先找到這段功能基因