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生物科技對產業經濟的影響

作者:張巽傑

一、生物科技所帶來的商機

由於生物醫學科技的日新月異,使得""不再是一具百思不解的軀殼,而生物科技的運用更使得人類長久以來的夢想,例如長生不死,在不久的將來可能會付諸實現。

近來人類基因的草圖及解讀成果非凡。由橫跨十八個國家的公營機構研究員所組成的「人類基因組計畫」(Human Genome Project,簡稱HGP)與民間公司賽雷拉(Celera Genomics),宣佈已經解讀完成部分的人類基因組密碼。但不少民眾質疑,究竟對基因進一部的了解是否弊多於利。時代雜誌近期公佈的一項民調顯示,約三分之二的美國民眾反對為了商業用途而賦予人類基因密碼專利權,四六%受訪人認為基因解碼草圖可能有害處,認為可能有益的只有四○%。時代雜誌在六月十四到十五日針對一千二百一十八名美國成人進行民意調查,六五%的人表示,如果基因密碼草圖是由一家民間公司首先完成,該公司不應申請研究成果專利,攫取商業利益。

一些目前可見之實例如下:例如,可先在實驗室內,將所要轉殖的基因直接送入細胞內,並去篩選哪一個細胞株可表達較高產量的藥用蛋白

質。再將此細胞大量繁殖,便可將其細胞核一一植入去核卵子,以複製大量後代,並產生大量的藥用蛋白質。

或在器官或組織的移植方面,科學們已知道如何去製造出一隻無頭的青蛙。雖然製造出一隻無頭青蛙的更高等生物尚無人去嘗試,但就理論而言,並非不可行。當然我們並不需要去複製一個無頭的人,來當自己的備胎。但複製一個器官或培養一種組織,並非不可行。此器官或組織可擁有與自己完全一樣的基因組,便可解決器官移植上排斥的問題。試想,當你因意外或疾病而需要一個新的器官或組織時,只要取出身上的一個細胞的細胞核,植入去核卵子,以控制發育的方式,讓其生長成所需的組織或器官,如此,可解決排隊等待可移植之器官及抗體排斥的問題。例如,能為燒傷病人發育皮膚細胞、為血癌病人培植造血幹細胞、及為脊椎受傷患者生長神經細胞,都是一些目前可行的方向。

在不孕症的治療上,目前有些夫妻不孕是須藉助第三者的卵子或精子,以達到生育下一代的目的。但這對不孕的一方來說總是有些遺憾,因為或多或少總希望小孩子是有遺傳到自己。以複製的方式來讓下一代攜帶自己的遺傳物質是可以滿足這類希望。

生物科技顯然將對人類做出劃世紀的貢獻,而此貢獻所帶來的""途,將是不可言喻的。在全球基因定序工作完成後,緊接著是對於基因序列資料的檢測與分析工作,以及相關資料開發生物基因晶片、新藥,或者從事基因治療使用。基因資訊產業需要大量的資訊工業與生化人才,台灣已有不錯的資訊工業基礎,應當有電機、電腦及生化人才,足以發展基因資訊產業。在政府"綠色矽島"的政策提倡下,相信對此產業的發展應有正面的影響。

二、商機決定的因素

生物基因定序資料的取得,顯然是決定台灣基因資訊與生物晶片產業發展的關鍵。國內基因公司期盼政府運用國家的力量,向國外的基因資料庫公司取得基因資料的授權。業者指出,行政院計畫運用行政院開發基金在五年內投入新台幣二百億元,作為生物科技的種子基金。如果行政院開發基金可以運用這筆生技基金,提出部分作為取得基因資料庫的授權,再轉授權給國內的企業,確實可以為台灣的生物資訊與生物晶片產業,產生火種效果。問題在於,如果台灣的生技資訊業者,不能早日取得生物基因定序資料的授權,再延誤個一、二年,等到國外的生技業者,都相繼運用基因定序的資料,進行商業上的應用後,台灣的生技業者就更難進入基因資訊的產業領域。

以製藥上的應用而言,以基因轉殖乳牛來製藥已不是新聞。研究人員將可以產生藥物的基因剪接至與生產牛奶有關基因的控制部份,再將此「混合基因」植入乳牛的染色體內。一旦這頭乳牛發育至產乳階段,其牛奶內自然可以產生所需的藥物。因此一旦培育成功一頭如此的「金乳牛」,那藥物便隨著牛奶源源而來。

然而,由於商業上的競爭,時間變成決定公司能否賺錢的因素。培育到一頭高產量的金乳牛機率頗低。一旦獲得,除了期望牠能產乳製藥外,還希望牠能產育下一代,讓牠的子子孫孫也能同樣產乳製藥。此時,複製技術便派上用場,這頭金乳牛身上的細胞千千萬萬,可說是取之不盡,用之不絕。其身上每一個細胞皆攜帶此「混合基因」,取下這些含「混合基因」的細胞核,將之植入去核卵子,再由代理孕母來懷孕生育,如此的無性生殖的方式將可使其後代保有其產藥的遺傳特質。

既然基因將是二十一世紀治療疾病的關鍵,藥廠顯然是會缺席的。其實他們現在已經開始作基因的療效實驗。例如,現在已經發現的有:KGF-2 (keratinocyte growth factor) 角質細胞生長因子,對傷口的癒合有很好的效果﹔MPIF-2 (myeloid progenitor inhibitory factor) 骨髓生成細胞抑制因子,在治療癌症的時候,能夠保護骨髓﹔VEGF-2 (vascular endothelial growth factor) 血管內皮細胞生長因子,有助於血管的生長。

其他的研究公司如基因科技 (Genentech)和免疫中心(Immunex) 正在研究如何利用基因消滅癌細胞。Amgen則正在研究如何利用基因防止骨質疏鬆。還有Genzyme Transgenics正利用複製羊的技術,讓母羊能生產具有療效的羊奶。現在他們已經可以讓羊生產人類的抗凝血脢III的羊奶,對心臟血管病變具有療效。在加拿大蒙特婁,Nexia Biotechnologie公司則是致力於侏儒羊的培育,希望能生產特別強韌的羊毛。

基因研究的背後隱藏著重大的工業利益,難怪許多基因科學家在從事純實驗室的研究之後,都紛紛設立公司。前麻省理工學院基因研究中心主任艾瑞克藍德設立了Millenium公司。西雅圖大學勒若伍德設立了達爾文分子公司 (Darwin Molecular)。以及HGS(Human Genome Sciences)Merck等大公司。法國的科學家尚維森巴克 (Jean Weisenbach)是首先提出基因卡的科學家,但是因為法國多數科學家不認為,發現基因可申請專利,因此基因工業和專利遠不如美國。目前只有GenstTransgeneGencell三家公司。

三、商機附隨的爭議問題

(一)基因資料隱私

人類基因組圖譜的草稿出爐,未來個人的基因資料隱私成為醫政管理上的新挑戰。國內衛生署指出,基因隱私權規範牽涉廣泛,基因治療相關規範,現今國際間亦無完整模式可循,基因生命科學的發展需整合性討論,非單一法規可規範。在生物科技的世紀中,我們更有權利要保護個人的隱私權。使用DNA技術的權利,不應該在政府手中,而應操在個人和家庭中。政府的角色僅在於防止不讓任何機構,包括保險公司,能夠看到人民的遺傳基因資料。

(二)專利問題

基因工程為人類解開了生命之謎的第一步,二十一世紀基因科技將主宰我們的生活。當科學家還不斷的在實驗室裡研究,華爾街股市腦筋動得快的企業家已經把基因當成商品,不斷的申請專利,摩拳擦掌,準備進行一場商業大戰。人類基因圖譜解碼完成,直接受惠的是全球成千上萬、飽受疾病之苦的病患。因為基因序列的解碼,讓缺陷基因更快速地被確認、修復,還能藉此發展新的診斷方法和新藥。不但許多現今令人聞之色變的遺傳疾病、可望在下世紀消失,醫師還能為病人量身打造無副作用的藥品。隨著基因工程的突破,原本製藥業上逐漸式微的生化科技產業,未來前景將不可限量,雖然基因新藥最快三、四年內才能問世,但專家表示在十年內,新一代的生化科技將主宰製藥業。正因為基因工程可能帶來的龐大商機,引發了基因研究是否可以申請專利的爭議。主張給基因專利保護的人認為,專利權能引誘更多資金投入研發行列,但部份學者擔心,人類遺傳科學可能因此淪為利益導向,因而關閉學術研究的大門。例如法國諾貝爾獎得主尚杜塞 (JeanDausset)便創立了人類多型研究中心(CEPH),希望把基因研究的成果,公開給世人。尚杜塞的心意,終究敵不過專利申請的龐大利益誘因,小公司紛紛成立,大公司不惜重金禮聘基因專家,購買專利。

目前在美國已經申請的基因專利大約有兩千件,然而基因畢竟是科學的產物,必須經過一天一天的實驗室努力,才能得到一絲成果。這絕對趕不上商人腦筋轉的速度。現在許多基因的交易,可說是買空賣空。

前些日子,美國基因學家克萊克文特公開表示,人類的基因大概有六至七萬個。他的話一說出去,馬上接到贊助他研究的公司打來的電話,口氣非常急躁的說,怎麼可以對外公開這樣的數字,因為贊助研究他的廠商,才剛完成一筆交易,把十萬個基因賣給了史克美占藥廠。

究竟人類是否有權對基因申請專利?人類六、七萬個基因當中,應有約三十億對鹼基,組成基因鏈的小珍珠,一個個成為商家的專利。雖然法國科學家極力反對,但是已經無力阻擋美國大財團的商業行為。基因將成為二十一世紀的金窟,基因科學家則是新世紀的淘金人。

(三)倫理問題

複製的應用最有可能引起的問題,幾乎都集中在有關人的複製上,雖然目前的技術還停留在動物階段,但與人的複製技術應是相去不遠。

複製能否製造一個完全一樣的個體?是否會有瘋狂的科學家去複製一個希特勒再來危害世人?這答案幾乎是否定的。一個人個性的形成是包括先天遺傳物質及後天環境的影響。即使擁有一樣的遺傳物質,後天社會環境是不可能一樣的。

如何定義生命?事實上,這問題一直困擾著人類社會。在複製方面,究竟何時才算生命的開始?明顯的,一個體細胞甚或卵子並不能算是生命,一旦將體細胞的細胞核融入去核卵子,這個單細胞便能如一般受精卵,有能力去變成一個完整的生命,此時,生命是否開始了?還是在它發育成多個細胞的胚胎,要移植入代孕母的那一刻算起?

道德的問題︰生命的製造本來是很自然的一件事,在宗教的觀點,它是神的旨意。人類的介入,自然產生了一些人無法接受的諸多問題。我們的社會能否接受一個以複製技術製造出來的人,而他與另一個人長得幾乎一模一樣?法律上,他應該算是誰的後代?另外,在技術上,細胞融合後到發育成一個胚胎或嬰兒,成功率不可能百分之百,那中間失敗的是否會被「謀殺」?若應用在器官或組織移植上,我們將之發育至多細胞的胚胎,再取來培植成某類的組織或器官,以便移植於需要的病人,這是否為扼殺生命?尤有甚者,若是去製造一個無頭的個人備胎,以便不時之需,是否為大眾所接受?這些問題都有待我們的探討與研究。

人倫的另一個引發爭議的問題在於,有人擔心基因篩檢技術,會間接幫助有錢人訂製理想中的子女。而同性戀等人類特有族群的成因,也可能藉由對基因的了解而找到解釋。看來如何在人的體制下運用科技,恐怕比研發本身來得重要。

四、結語

到下個世紀末時,我們大概已接近基因大突破的時刻,可以解出全部基因的功能,甚至可以複製出具有100億個神經細胞單位的人工腦,這種人工智慧,和真正的人腦沒有任何不同。最後,也許有一天人類可能藉著機器複製出人的心智,人類就不必一定要藉著一個肉體和大腦,才能生存下去。廿世紀的科技革命就這樣銜接上了廿一世紀的生物科技了!當然,現階段這還是虛構的科學小說。∮