【正文】 ，並將它剪下來。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(dá)調(diào)控的工作。蛋白質(zhì)分結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)及功能蛋白。所以每一個(gè)訊息會(huì)翻譯成什麼樣的蛋白質(zhì)，是有一定的依據(jù)，這樣才不會(huì)製造出錯(cuò)誤的訊息。通常遺傳密碼（註10）可決定蛋白質(zhì)的胺基酸序列，而蛋白質(zhì)是讓基因發(fā)揮作用的實(shí)際物質(zhì)?；蛉粢l(fā)揮作用，得經(jīng)過一連串的轉(zhuǎn)換。DNA並非單獨(dú)存在，它必須跟組織蛋白結(jié)合，外觀看起來有點(diǎn)像珍珠項(xiàng)鍊，而且鍊子還會(huì)纏繞在一起 形成一種絲狀的結(jié)構(gòu)。由於DNA複製（註6），主要的原理是構(gòu)造的「互補(bǔ)」，因此才能很忠實(shí)的將遺傳訊息一代代地傳下去。當(dāng)DNA複製（圖二）時(shí)，兩股間的鹼基鍵便會(huì)被切斷，變成兩條單股的DNA?；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。圖一、生物技術(shù)的範(fàn)疇及其主要的應(yīng)用對(duì)象肆、生物技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（key technology）一、遺傳工程（genetic engineering）技術(shù)遺傳工程技術(shù)即所謂的DNA重組技術(shù)（rebinant DNA technology），此技術(shù)賦予生物新的重組基因（rebinant DNA），因此該生物就具備了新的物質(zhì)合成能力或表現(xiàn)新的特性及功能。 223。生物技術(shù)基因重組技術(shù)作物栽培品種改良食品加工能源環(huán)境保護(hù)製藥化學(xué)工業(yè)作物栽培品種改良食品加工能源製藥食品加工製藥化學(xué)工業(yè)作物栽培品種改良食品加工製藥作物栽培食品加工能源環(huán)境保護(hù)製藥化學(xué)工業(yè)家畜飼養(yǎng)品種改良食品加工病毒鑑定藥物開發(fā)疾病診斷胚移植及核移植技術(shù)DNA微陣列技術(shù)細(xì)胞大量培養(yǎng)技術(shù)組織培養(yǎng)技術(shù)生體反應(yīng)利用技術(shù)細(xì)胞融合技術(shù)223。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(dá)到生質(zhì)能源生產(chǎn)的目的。三、醫(yī)藥工業(yè)利用遺傳工程，細(xì)胞融合及微生物篩選等技術(shù)並結(jié)合生物反應(yīng)器或酵素技術(shù)的生產(chǎn)流程來達(dá)到生產(chǎn)荷爾蒙，干擾素、抗生素、維他命、單源抗體的目的或研發(fā)生物感測器的製造。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(jìn)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。因此，由生命科學(xué)的進(jìn)步而產(chǎn)生的生物技術(shù)，包括六種主要的關(guān)鍵性技術(shù)（key technology）：即（1）遺傳工程；（2）細(xì)胞融合（cell fusion technology）；（3）生體反應(yīng)利用技術(shù)一包括醱酵技術(shù)、酵素技術(shù)及生物反應(yīng)器（bioreactor）等；（4）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)；（5）組織培養(yǎng)技術(shù)；（6）胚移植技術(shù)及細(xì)胞核移植技術(shù)。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(dòng)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)」。近年來，許多歐美及日本的生物技術(shù)公司，正積極地應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)（tissue culture technique）及動(dòng)、植物的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)（cell culture technique）來開發(fā)新產(chǎn)品。很多人以為生物技術(shù)就是遺傳工程（genetic engineering），其實(shí)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。分子遺傳學(xué)的崛起，生物化學(xué)的起飛，導(dǎo)致微生物學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。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(jìn)入工業(yè)化。晚近興起的遺傳工程（基因重組技術(shù)）、細(xì)胞融合技術(shù)、生體反應(yīng)利用技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、組織培養(yǎng)技術(shù)、胚移植技術(shù)及細(xì)胞核移植技術(shù)等生物技術(shù)，為傳統(tǒng)的生物技術(shù)開拓了更為精緻、深?yuàn)W廣闊的領(lǐng)域，因而促成了革命性的發(fā)展，形成了一門嶄新的科技“新生物技術(shù)”。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(dòng)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(jìn)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(diǎn)科技之一。此外和生物技術(shù)有關(guān)的議題，也會(huì)一直成為人們注意的焦點(diǎn)，例如，無論我們?cè)谀难e，一定不會(huì)不注意有關(guān)桃莉羊出生及死亡的頭條新聞；不會(huì)不注意到人類器官移植需求的願(yuàn)望。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。在這個(gè)時(shí)代，人類食、衣、住、行以及醫(yī)藥保健的任何產(chǎn)品可能都和生物科技脫不了關(guān)係，它將和各種產(chǎn)業(yè)結(jié)合，在各種生活層面上影響著我們。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(jià)值的幹細(xì)胞是否可被複製？我們是否有權(quán)力複製動(dòng)物來取用牠們的器官？我們對(duì)基因改造食品是否有足夠的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(gè)人具有所謂的〝好〞基因，就會(huì)成為一個(gè)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(shí)、技能，它對(duì)人類的貢獻(xiàn)以及可應(yīng)用的範(fàn)圍，更重要的是要以人文、社會(huì)及道德的觀點(diǎn)來討論圍繞在這新技術(shù)的一些具爭論性的問題?；厮菔澜缈萍际?，生物技術(shù)可說是一項(xiàng)古老的科技，我們?nèi)粘Ｉ钪谐３缘尼勗旌歪w酵食品如：酒類、醬油、醋，以及味精等，都是早年應(yīng)用生物技術(shù)製造的產(chǎn)品。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。一九五三年華特森（ Watson）與柯立克（F. Crick）發(fā)現(xiàn)去氧核糖核酸的雙螺旋體結(jié)構(gòu)（DNA double helix）為遺傳基因的基本構(gòu)造以後，生物科學(xué)的研究立即進(jìn)入一個(gè)新的紀(jì)元。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。但是日本的生物技術(shù)公司及其生物工業(yè)的研究發(fā)展重點(diǎn)，卻被放在醱酵技術(shù)（fermentation technology）及酵素技術(shù)（enzyme technology）上。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(duì)象。從另外一個(gè)角度來看，生物技術(shù)是應(yīng)用微生物程序的擴(kuò)大，包括了動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的應(yīng)用。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(kuò)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）。二、醱酵及食品工業(yè)利用醱酵等生體反應(yīng)技術(shù)及酵素技術(shù)等來進(jìn)行微生物（如酵母菌）及其代謝產(chǎn)品的生產(chǎn)；也利用遺傳工程技術(shù)及微生物篩選法進(jìn)行微生物的育種。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(dá)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。六、環(huán)境及礦業(yè)工業(yè)以遺傳工程、細(xì)胞融合技術(shù)以及微生物篩選法來篩選或選殖具備分解或淨(jìng)化功能的微生物，並以醱酵法在大型的生物反應(yīng)器中進(jìn)行廢水處理或改善金屬的浸濾過程。關(guān)鍵性技術(shù)224。主 要 應(yīng) 用 對(duì) 象224。（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。DNA是雙股的螺旋結(jié)構(gòu)，兩股互補(bǔ)，如果其中一股的鹼基是A，則另一股對(duì)應(yīng)的一定是T；若是C，則對(duì)應(yīng)配對(duì)的一定是G。每條DNA各成為模板與對(duì)應(yīng)的鹼基結(jié)合，形成兩條完成相同的DNA。圖二、DNA的複製真核生物的DNA主要存在於細(xì)胞核，還有小部分存在細(xì)胞質(zhì)的粒線體。當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，這個(gè)絲狀結(jié)構(gòu)會(huì)更進(jìn)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）。首先，DNA必須經(jīng)過轉(zhuǎn)錄（transcription）作用（註8），產(chǎn)生核醣核酸（RNA）（註9），核醣核酸再經(jīng)轉(zhuǎn)譯（translation）作用產(chǎn)生蛋白質(zhì)（圖三）。在轉(zhuǎn)譯的過程中，每三個(gè)鹼基是一個(gè)密碼稱密碼子（註11），譬如說「CAT」，第一個(gè)鹼基是C，第二個(gè)是A，第三個(gè)是T，這三個(gè)鹼基代表「HIS」這個(gè)胺基酸。遺傳訊息雖由DNA傳達(dá)，但蛋白質(zhì)才是使生命現(xiàn)象能表達(dá)的物質(zhì)。蛋白質(zhì)都知道自己的去處和功能。圖三、DNA的轉(zhuǎn)錄（tran