生物科技应用与未

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1、篇名生物科技應用與未來發展之研究作者許績亨。私立及人中學。三年九班1壹●前言生物科技是二十一世紀的關鍵科技，被視為是繼資訊產業後最具前景的明星產業，因此先進國家莫不卯足全勁，想盡辦法捷足先登，惟恐一旦落於人後，即會失去帶領新世紀風騷的機會。以基因科技為例，人體基因組的定序已經接近完成，在英國複製桃莉羊(Dolly)之後，複製猪牛等也有所突破，科學家更是信誓旦旦，即使是複製人在未來亦絕非夢想。至於現時生物科技的發展成果，應用層面上已擴及如對疾病的檢驗與治療、醫品開發、種植技術、食物、農牧業、基因改良作物等方面，其中更隱含著無限的商機。就在科技研發及產業界，洋溢著對

2、於未來歡欣願景的同時，生物科技不當的研發應用，更是值得我們深慮憂心，如基因生殖技術已衝擊到人倫親子的關係，而複製人類的研發態度更是看法分歧，官方雖都採禁止態度都採禁止態度，如日本最近立法明文禁止，但民間卻仍有不同聲音出現，至於科技成果專利權的設定，更將使得技術的掌控者，擁有宰制整個科學發展的武器，愈益加大國家間貧富的差距。因此，在科技研發之外，如何經由科際整合，提供多面向的思維，便成為相當急迫性的議題，本研究一方面探討生物科技現階段的應用外，亦對其未來發展及影響作一初步分析探討。貳●正文一、生物科技的來由生物科技一詞由英文＂Biotechnology＂而來，是近

3、二十年興起之新名詞，依據＂Biotechnology:InternationalTrendsandPerspectives,1982,OECD＂之名詞定義，生物技術為「theapplicationofscientificandengineeringprinciplestoprocessingofmaterialsbyBiologicalgoodsandservices」，定義較為廣泛，而依據1995年美國國家科技委員會發表之美國生物技術白皮書(Biotechnologyforthe21stCentury:NewHorizons)中之定義為「Biotechnolo

4、gyisasetofpowerfultoolsthatemploylivingorganisms(orpartsoforganisms)tomakeormodifyproducts,improveplantsoranimals,ordevelopmicroorganismsforspecificuses.Examplesofthe“newbiotechnology＂includetheindustrialuseofrecombinantDNA,cellfusion,novelbioprocessingtechniques,andbioremediation.」。

5、2依據上述說明，廣義的生物科技定義為綜合包含動植物物學、微生物學、細胞學、相關物理化學等科學及工程學等，包括傳統之生物技術，而目前的生物科技定義係指以分子生物技術所發展出之關鍵技術，整合傳統之生物技術及工程學後，開發出可應用於食品、農業、醫學、製藥、檢驗、環境保護等方面之新技術，關鍵技術包括：01.分子遺傳技術包括基因選殖(GeneticEngineering)、DNA定序(DNAsequencing)、基因突變(GeneMutation)、聚合酵素連鎖反應(Polymerasechainreaction,PCR)、DNA晶片(DNAChips)等技術。自從人類

6、基因體計畫的完成，宣告了「後基因時代」的來臨，人們亟欲探索的，不再止於基因的排序，更想要知道的是基因的功能，而生物資訊學隨著基因研究的熱潮而崛起，今日伴隨大量的生物資訊湧現，如何應用電腦科技去搜尋統整出有用的生物訊息，以加速人類基因研究的腳步，便成為生物資訊學所應擔負的任務。02.蛋白質工程技術不管在動、植物體內，蛋白質是維持身體正常功能、消化食物及修復組織等必要物質。它們到處參與身體內的活動，儘管有足夠的維他命、礦物質及水分，如果少了蛋白質，仍是無法維持正常的生命現象，因此蛋白質的重要性可見一斑。蛋白質在細胞內，常扮演酵素的角色，催化各式各樣的反應，蛋白質由胺

7、基酸連接而成，之後會折疊成一定的形狀以產生特殊的生物活性。蛋白質工程就是藉遺傳工程的手法，把該酵素的基因選殖出來，試著改變基因上面的特定核酸，就可影響改變所表現的蛋白質的胺基酸序列。以目前而言，蛋白質工程多用來提高酵素的穩定性，或修飾其催化的條件，以及改變酵素對不同受質的親和程度等。運用DNA重組(RecombinantDNA)技術與人工合成DNA技術，改變蛋白質分子中特定位置之胺基酸，製造具有新特異性的生技產品。每個細胞身上都帶有成為完整個體的遺傳訊息，但是並非所有的基因都會在細胞中表現出來。一個蛋白質，儘管只是單一基因的產物，也可能因細胞的不同而有著相異的形

8、態，這是因為大部份的蛋白