|
你一定要知道 基因轉殖在台灣
你或許不清楚什麼是基因改造食物，但總覺得購買特別標示出非採用基因改造作物的食物比較安心。你或許並不了解基因改造食物到底有什麼危險性，但直覺還是傳統的食物才能吃得放心。不過你有沒有想過，如果基因改造食物真如洪水猛獸，讓人避之唯恐不及，為什麼科學家要投注心力大力研發？而基因改造食物，到底是什麼時候悄悄進入市場？不管你如何抗拒，台灣的基因改造食品正如火如荼的在各實驗室進行，一步一步地接近我們的生活。不論最後決定要不要繼續吃基因改造食物，一味排斥或掩耳盜鈴，都不是正確的作法，正面了解基因轉殖作物才能消除疑慮。
基因改造食物的原料來自於GMO（Genetically Modified Organism），也就是基因改造生物。將甲生物某個基因用現代基因工程技術轉移殖入到乙生物，如此乙生物便成為GMO，它獲得了甲生物該基因的遺傳特性。GMO包括動物、植物及微生物，例如基因改造玉米、基因豬等等。在本篇中提到植物的部分，就泛稱為基因轉殖作物。
基因轉殖作物其實已經行之有年，一九九四年，第一個以基因工程方法育成，並在美國獲准上市的基因轉殖作物，是美國Calgene公司研發的蕃茄。由於美國幅員廣大，蕃茄在成熟期採收，運達市場時，常已因過熟而軟爛；但若在青綠時即採收，雖可保持外觀完整但卻會導致風味不佳。蕃茄成熟後會軟化，原因是蕃茄成熟時，蕃茄的某個基因會開始製造促使水果變軟的酵素。而這個基因轉殖蕃茄，成功抑制蕃茄果實軟化酵素基因的表現，減緩蕃茄軟化的速度，在成熟期收穫，輾轉到達消費者手中時，仍保持在最佳狀態。
自從基因轉殖蕃茄成功後，世界各國的生技公司，競相以基因轉殖方式，培育傳統育種法無法育成的品種。而長久以來，病蟲害一直是造成全球農作物產品產量及品質受損之主要因素，於是尋找、轉殖各種可以抗病、抗蟲的基因便成為科學家努力的目標。
而傳統農業發達的台灣，在先進的基因轉殖作物方面也不落人後。當政府大力提倡生物科技產業的同時，我們更有責任報導出這些在地的生物科技先鋒，讓大家看到真正的生技產業價值與未來。
本期為您採訪到在台灣進行基因轉殖作物研究的幾位科學家，包括中興大學植物病蟲害系研究基因木瓜的葉錫東教授、中央研究院植物研究所研究甜椒抗病基因的馮騰永博士、中央研究院分子生物所研究農桿菌轉殖技術的余淑美博士，以及台灣大學植物系研究甘薯抗蟲基因的葉開溫教授。他們所進行的研究領域雖各不相同，但是目的都只有一個：提供更有競爭力的作物。以下請看我們的報導。
要介紹台灣的基因轉殖作物，一定得提到研究成果最成熟的「抗輪點病毒木瓜」；而討論到植物基因轉殖研究者，也不能不提到台灣基因轉殖作物的開路先鋒，中興大學植病系研究基因轉殖木瓜的葉錫東教授。他研究的抗輪點病毒木瓜，是台灣第一個植物基因轉殖研究，而他就像是台灣植物基因轉殖研究的拓荒者，一步步開拓出台灣基因轉殖作物的明天。
木瓜會受到青睞並成為台灣研究的第一個基因轉殖作物，起因於一九七五年。當年日本開放台灣木瓜進口，農民一窩蜂在高屏溪兩岸種滿了木瓜田，準備大舉進攻日本木瓜市場，賺取日幣。當時種植的品種是日本人喜愛的日昇木瓜，這種木瓜雖然外型可愛、風味絕佳，但是卻容易生病，因此引爆木瓜輪點病大流行，疫情蔓延全台。透過芽蟲傳播的木瓜輪點病毒，會使得病的木瓜樹葉片萎縮，即使開了花也無法結果，導致瓜農損失慘重。原本是要賺取外匯的日昇木瓜，卻成了木瓜殺手。
當時政府為解決木瓜輪點病的問題，破天荒在公費留學考試中增添植物病蟲害防治項目，葉錫東考取公費留學，於一九七九年遠赴農業專家雲集的美國康乃爾大學，研究幫木瓜治病的方法，就此與木瓜結下不解之緣。
一九八三年，歐洲科學家利用導致植物根瘤病的農桿菌為載體，成功的把與植物不同種屬的外源基因送入植物體內，突破傳統育種的限制，帶領植物研究進入基因工程世代。在隔著大西洋對岸的美國，康乃爾大學的植物學家也競相投入植物基因轉殖研究，葉錫東與美國研究植物基因轉殖的頂尖科學家朝夕相處，有機會在這個領域剛萌芽時，就參與研究。葉錫東說：「美國研究植物基因轉殖的大科學家，不是我的老師，就是我的師叔。」
葉錫東學成歸國後，就在中興大學開始著手防治木瓜輪點病毒，不過一開始用的方法並不是基因轉殖技術，而是使用活體疫苗，這方法和人打預防針差不多：先將輪點病毒的病原去除，塗到木瓜苗的傷口上，讓木瓜受感染，就會產生抵抗輪點病毒的抗體。從一九八四年葉錫東回台至一九九三年間，經由農委會及農林廳的推廣成功的抑制了木瓜輪點病的病情。
基因轉殖研究顯示，植物有種天性，當外源基因進入植物中，植物會偵測出不屬於自己的外來異常基因，著手將之關閉或分解。抗輪點病毒轉殖木瓜，運用的就是這個原理。當農桿菌將病毒基因送入木瓜組織中，木瓜偵測到病毒的基因，就會發展出將病毒基因關閉及分解的機制，一旦真正遭到病毒侵襲，便有能力自行關閉病毒的基因而不受感染。木瓜因為生長較慢，基因轉殖實驗的週期長達一年，不像煙草之類的作物，只要三個星期就可知道實驗成果。從一九八七年投入研究到一九九二年，葉錫東就已經在實驗室中成功培養出可抗輪點病的木瓜苗。
實驗室中的木瓜苗，要推廣到農家的田園裡，面對的不是科學的問題，而是政府對基因轉殖管理措施的匱乏，以及社會對基因轉殖作物的無名恐懼。當開路先鋒是寂寞的，葉錫東一邊進行研究，一邊得督促政府修法，一路走走停停。他自己形容，是先鋪一段路走到盡頭，再停下腳步鋪下一段路。一九八七年開始的研究，一九九三年已趨於成熟，但礙於政府相關法令缺失，延至一九九六年才得以將木瓜移出實驗室，進行田間試驗。
而面對社會大眾對基因轉殖作物的疑慮，葉錫東以科學家的身分指出，現在基因轉殖研究界與一般大眾對基因轉殖作物的爭議，幾乎沒有交集。多數民眾的恐慌是源自心理因素，而不是科學疑慮。他認為，有效的討論必須以科學知識進行討論，「用同樣的話語溝通，用科學的證據反駁」。也就是說如果對基因轉殖有疑慮，要先能了解基因轉殖技術的原理，提出基因轉殖確實有害的反證，進行科學辯證。否則爭論的結果會流於口水戰這絕非社會之福。
誠樸的葉錫東，說起木瓜卻帶著偶像劇般的浪漫語調：「要站在木瓜的立場想一想。」他舉例說，愛滋病人如果知道有可治愛滋的新藥，一定會想盡辦法嘗試，人有求生的權力，木瓜也一樣，如果有可防制木瓜生病的方法，為什麼不讓木瓜使用呢？
至於一般人害怕基因轉殖作物吃了有害健康，他強調，研究顯示用來標誌外源基因的抗抗生素基因對人體無害，而且生病的木瓜樹並不會把病毒傳染給人，人們吃了得病木瓜健康也絲毫不會受到影響，抗輪點病毒木瓜轉殖入的病毒鞘蛋白基因，其實算是食物的一部分，這樣的基因轉殖木瓜除了不會感染輪點病外，吃起來和原來未受基因轉殖的木瓜並沒有什麼不同。
葉錫東狹小的培養室裡放滿各種階段的基因轉殖作物，除了木瓜外還有其他的瓜類，木瓜從組織培養開始到長成五、六公分的瓜苗就需要耗費一年的時間，他拿起錐形瓶觀看木瓜苗，有感而發說道 ：「做植物實驗很有趣，因為植物有生命、會成長，而且永遠不會算計你。」
雖然口口聲聲說自己的研究「只有木瓜會感謝」，但是科學家談起下一步的實驗仍興致勃勃，抗輪點病毒木瓜在實驗室內的研究工作已大致完成，只剩下部分田間實驗，在指定的地點成功栽培出木瓜，評估的工作則有待下一步進行。
掃除了木瓜的主要病症後，接下來要研究的是如何對抗木瓜的其他病害，甚至研究延遲木瓜熟軟程度的基因，希望盛產的台灣木瓜也能經得起長途跋涉，外銷世界各地。
幾年後，如果你經過木瓜田發現木瓜不再躲在網室下，而是健康昂然接受陽光洗禮，那就表示葉教授十餘年辛苦有成，抗輪點病毒木瓜正在園中努力結果。
|
