2 - 5 生物科技
在對 DNA 的構造與功能有進一步了解之後,科學家發展出生物技術,應用於疾病的治療與動、植物的育種。例如:糖尿病的患者需要注射胰島素以維持正常的血糖濃度。早期胰島素的取得,是經由豬或牛的胰臟萃取,此法不但費時,且成本高、品質不易控制。因此,科學家運用生物技術,將人類製造胰島素的基因植入細菌中,培養這些經過基因轉殖的細菌,便可以生產大量的胰島素。
基因轉殖是以人工的方式將某一段外來的基因片段轉殖入某生物的細胞中(如圖 2-20),若生物透過基因轉殖技術而得到新的特性,則稱為基因改造生物(genetically modified organism, GMO),其體內含有其他生物的基因,並可以表現出該基因的特性,例如:螢光魚、木瓜。凡利用這種方式所生產的食品,稱為基因改造食品,例如:基因改造黃豆所製成的豆腐乳或基因改造玉米所製成的玉米片(圖 2-21)。
目前基因轉殖技術的應用十分廣泛,在醫療上可以大量製造激素或疫苗,在農業上可以將耐乾旱或是抗蟲害的基因殖入作物體內,以增加作物的收成並減少農藥與殺蟲劑的使用,例如:抗輪點病毒木瓜,植株生長好,果實產量高。臺灣近年發展的「螢光魚」(圖 2-19),也是應用生物技術,將水母的螢光基因轉殖到觀賞魚體內,提高其觀賞價值。
雖然基因轉殖技術在醫療與農、漁業育種方面有許多貢獻,但是經過基因改造的生物,若散布到自然界,有可能因為競爭力與適應力都比野生種強,嚴重排擠野生種的生存;或和野生種雜交會改變野生種的基因,造成野生種逐步消失。因此在應用生物技術的同時,應該要慎重考慮各種影響,避免造成日後生態的浩劫。
除了基因轉殖之外,複製生物也是科學家致力發展的生物科技。西元 1996 年,地球上首先複製成功的哺乳動物 ―― 桃莉羊誕生,開啟了複製生物的新紀元。後來,世界各國投入複製生物的研究,臺灣也成功複製出豬、羊等哺乳動物(圖 2-22)。但是目前的複製技術未臻完美,可能發生基因改變、畸形、缺陷和死亡的問題。複製生物和其他生物技術一樣,存在許多隱憂,這是必須深思與探討的議題。