ELSI 「探索基因科技」系列研討會                     

國科會基因體醫學國家型科技計畫--ELSI研究中心
2002-12-28

基因改造作物與農業政策

台灣大學農藝學系  郭華仁

農作物的科學改良主要始於上個世紀初，科學家在五十年內就已經將倚賴生物本身的主要改良方法一一創造出來，包括雜交育種、誘變育種、雜交種育成、回交育種等。然而要等到1970年代操作DNA的技術開始突破後，人類才逐漸可以在試管中進行品種的創新。基因改造作物在1992年美國核准flavr savr番茄田間種植後，新技術的前景及其影響就廣泛受到注意。

在2001年，全球轉基因作物 [1]栽培總面積5260萬公頃中，四個國家就佔其中的99%，包括美國 (68%)、阿根廷 (22%)、加拿大 (6%) 與中國 (3%)。以基因特性論，抗蟲 (77%)、抗除草劑 (15%)、與抗蟲兼抗除草劑 (8%) 的總面積竟然接近100%。以作物種類論，轉基因的大豆 (63%)、玉米 (19)、棉花 (13%) 與油菜 (5%) 四種作物的總面積也將近囊括100%﹔馬鈴薯、木瓜與南瓜的全球面積都低於10萬公頃，稻、小麥、番茄、康乃馨、甜菜、亞麻、菊苣等更少 (表一)。

轉基因作物的育成，需要相當高的投資。傳統育種比較注重個人的能力，只要有適當的種原材料，優秀的育種家可以憑其學識、經驗與直覺，帶領工作人員選出優良的品種。轉基因作物則需要若干個團隊的參與。特定基因的發現或構築，就需要分子生物學者的功夫，否則也需要支付使用費給專利權人。同樣的，將基因轉入植物細胞、由植物細胞再生植株、由大量的再生植株篩選轉殖成功的單株、確定這些單株的外來基因能夠如自身的基因一般傳到下一代等，都需要傳統育種家以外的團隊來進行，確定轉殖成功後，還是交由傳統育種家進行後續的工作，才能完成新的轉基因品種。高技術高資金的轉基因作物產業，主要掌控在極少數的公司手上，可說是相當自然的。論者常由政治經濟學的角度，指出大多數的轉基因作物是由美國兩三家跨國公司所研發，將對於其他國家的農民乃至於農業生產，產生莫大的威脅，其一是這類作物到目前為止可以降低美國農民生產的成本，或者提高產量，因而提昇美國農產品的國際競爭力，而另一方面，由於大多轉基因種子乃至於其智慧財產權的掌控，最大的獲利者是跨國公司，而非種植轉基因種子的農民。 

此外，這類新生物對於生態、人類健康的衝擊卻也不斷地受到各式各樣的質疑，包括轉基因技術所使用的抗抗生素基因會不會讓食用者體內的細菌產生抗藥性、轉基因作物所產生的用來殺蟲的特殊蛋白質是否會危害人體、轉殖抗除草基因作物的花粉會不會傳到其他植物而造成超頑強的雜草、轉殖殺蟲基因作物會不會大量殺死非害蟲生物等。

表一、各國核准種植的各類作物轉基因作物轉殖項數目*

* 統計自AGBIOS GM Database:  http://www.agbios.com/dbase.php?action=Synopsis

**百萬公頃，取自C. James 2002 Global review of commercialized transgenic crops: 2001(Preview). ISAAA Brief No. 24. 其中保加利牙、羅馬尼亞、西班牙、印尼、德國等國面積皆< 0.1，但在AGBIOS GM Database中無數據。http://www.isaaa.org/Publications/Downloads/Briefs%2024.pdf

由於上述的一些疑慮，因此許多國家以及包括美國在內的民間團體從各方面，包括基於生態、健康的理由來對抗轉基因技術，如抵制GMO食品、嚴格管制上市、要求標示等。針對消費者的疑慮，跨國公司的策略是提出消費者導向的技術。案轉基因作物依照基因特性，或可分成三類 [2]，所謂的第一代是指最有利於種子或化工公司者，如抗除草劑特性，有利於農藥公司銷售其種子以及藥劑。這類的作物實際上對農民也相當有吸引力，因為若不計算種子的額外負擔，預期可以降低生產成本。第二代是最有利於食品、儲運等業者，如延遲番茄成熟以利長程運輸、增加大豆飽合脂肪酸含量等。第三代轉基因作物則則標榜對於消費者有益，如含有疫苗的水果、含有維他命的水稻、或者新奇顏色的花卉等。因此跨國生技公司可能結合製藥公司、大型連鎖超商，企圖全盤征服消費者。

因此美國轉基因作物科技，可說是一種高研發投資、單一品種大量種植、全球市場銷售並配合速食餐飲與食品加工業的高度行銷能力，達到高報酬回收的產業模式 [3]。這樣的超強組合下，科技發達如西歐國家也招架無力，歐盟轉基因作物田間試驗由五年前的二百五十件銳減到去年的五十件，而農業生物技術部門的創投幾乎已消失 [4]，恐怕是最佳的說明。

在生物技術的潮流下，我國初期的研發對象就是以農作物的轉基因為先鋒，近年來在更農業國家型計畫項目下，積極推動轉基因作物的研發 [5]。這些計畫包括抗病木瓜、水稻、番茄、瓜類、結球白菜、甘藍菜、火鶴花、菊花、文心蘭、彩色海芋等。耐溫度及高鹽逆境番茄、耐高熱、耐淹水文心蘭等，可說屬於第一代者；耐儲青花菜、香蕉、苦瓜、文心蘭、木瓜是屬於所謂的第二代；而生產疫苗番茄、耐高溫澱粉水解酶的稻米、含高效能植酸酶的馬鈴薯與稻米等則是消費者導向的第三代轉基因作物。目前有初步成果者，由已經申請轉基因植物隔離田間試驗的案件來看，包括轉抗老化基因的青花菜、能生產高植酸的馬鈴薯與稻、生產高澱粉酶的稻、抗輪點病毒的木瓜等五項，其中木瓜在隔離田間試驗的法規制定之前，據傳已經在農民間流傳種植。

要針對我國轉基因作物研發的政策加以評論，可能先瞭解目前作物生產的狀況。相對於美國的大農生產體系，我國每家農戶面積平均僅1公頃左右，因此生產成本不易降低，最重要的稻作、雜糧如玉米、高粱、大豆、砂糖、菸葉等，生產成本遠高於國際市場價格，政府必須以生產補貼的方式來維持生產。稻米生產之不具國際競爭力，除了我國每戶經營農地太小之外，主要在於每年夏天颱風季的阻隔，因此一年只能分種兩期，各期生長季節都不夠長，單位面積產量自然無法與溫帶地區者比較。當然在過去，我國以每年兩期的稻米產量，所換算的單位面積稻米量，與溫帶國家比較，也是頗高的，但是在講求市場經濟的現代，以兩期作的生產成本就無法與進口米者競爭，也就是說我國稻米生產的競爭力低落並非技術之過，而是環境使然。這些補貼生產面臨WTO的衝擊，大都會逐步取消，不過基於糧食自主以及水田對於國土保育的重要性，稻作面積還是回維持一定的耕種面積，可說是政策導向的耕作。

部分的作物產業仍具有競爭力。例如植物種苗、熱帶果樹與花卉產業就被引為農作物的發展重點。在農業白皮書中，種苗產業是歸於重點產業的項目。種苗產業分為種子以及活體植物、種球兩大類。種子外銷在十年前達到九億元的高峰出口值，去年已降到五億元。種子的出口以蔬菜種子為主，主要出口依次為中國、新加坡、日本、美國、越南、泰國、荷蘭等，其中西瓜種子在去年就佔了36％。西瓜是我國種苗公司在海外生產，種子運回國內精選後再出口的典型例子。

然而在全球種子國際貿易市場中，我國佔有率卻不到0.4％，其他種苗以蘭花苗為主，加上種球在去年的出口值不過一億八千萬元，若包括活體植物則達到十五億元的高峰。活體植物、種球的出口依次為日本、美國、韓國、中國、荷蘭等，而溫室型產業的蝴蝶蘭產值就佔了其中的40％。整體而言去年種子、苗木、切花等的出口值僅佔農產及加工品出口總值的4％不到。

種苗產業的特點在於植物種類以及品種繁多，但是一個品種能適應的地方較為有限，而眾多的國外大小種子公司都已有相當長的歷史，要取代這些市場是不容易的；過去國內種苗業者發揮中小企業精神，才能不斷地開疆闢土。近年來成就最顯著的莫如蘭花；目前蘭花的全球國貿市場約五十億元，我國就佔了其中的20％，而蝴蝶蘭的出口，是四年前突然興旺起來的，現在業者已經磨拳擦掌，準備進軍拖鞋蘭了。

即使如此，就花卉產業之外銷量值而言，我國仍僅居於世界第二十位，外銷金額僅是居於領先地位的荷蘭的1% ³。目前我國的植物品出口，還是以傳統的蔬菜、水果及其加工品為最大宗。

從上述的作物產業現況來看，當可以體會農委會所提九十年農業施政重點工作的第三點「研發農業科技，促進產業升級」中，針對轉基因作物的發展，提出的方向是﹕針對耐熱性、抗病蟲害、特殊花色、抗逆境、強化營養成分、採後保鮮等進行十字花科蔬菜、蘭花及其他花卉、果樹等基因選殖及轉殖，開發高經濟價值轉基因作物；同時加強研究轉基因植物對生態環境之可能影響及生物安全評估技術。也就是說，我國轉基因作物的研發是以具有競爭力潛能的蔬菜、果樹、與花卉為主。然而進一步針對目前我國轉基因研究的對象進行檢驗，不論是以總產值、外銷值、或者耕地面積等角度，來和一些尚未有轉基因品種開發的作物來比較 (表二)，卻可以看出來，部分研發對象的選擇，可能並未能顯示經過嚴謹的評估。以蔬菜作物而言，不論番茄、苦瓜、馬鈴薯、白菜、甘藍菜、或是青花菜，在種植面積上遠不如計劃的竹筍，在產值遠不如西瓜，而在外銷則遠不如毛豆﹔就水果而言，香蕉的產值或種植間都較柑桔類為主，而木瓜則在三方面都遠不如鳳梨、芒果與柑桔類﹔而花卉中的火鶴花、文心蘭、彩色海芋則外銷值遠低於目前外銷第一，在國家型計劃中卻仍缺乏轉基因品種育成計劃的蝴蝶蘭。 

表二、我國若干作物的產銷概況︰2001年

*靠左者為國家型計畫項下進行的轉基因研發對象作物。

**農產品及其製品進出口量值  http://210.69.75.102:7001/TS2/TS2Jsp/TS20108.htm

***農耕業生產值 http://stat.coa.gov.tw/dba_as/as4_2aa.htm

****主要農產品種植面積 http://stat.coa.gov.tw/dba_as/as4_1r.htm

如前面所述的，基因改造作物的研發需要相當龐大的投資，也需要龐大的研究團隊來落實研發的成果於實際的生產，因此若以純科學研究的角度，或許可以讓研究者就個人興趣選擇對象，然而若是以產業發展為目標，則合理地評估其技術可行性、預期市場所在與接受度、到達品種能正式在田間生產所需的時間與經費、產銷計畫等，應該是基本的要求。特別是低農地使用功能的植物類別，其生產已與脫離傳統農作，更需要要求產學合作模式，經過產業界的評估，認為值得投資的，才予以配合進行。經濟部最近的數據顯示，「政府平均每補助一元，可帶動廠商投入5.2元的研發經費，並創造18元的投資，產生23.6元的銷售額」，這樣的標準或許也適用於這類的農業生物技術。

針對於高農地使用功能的作物而言，由於受益的對象可能主要是農民，在我國農業生產面臨困境的此時，轉基因技術能否解決作物生產成本偏高於國際市場的瓶頸，可能是需要進一步考慮之處。

轉基因作物對於解決國內農業生產所面臨的問題，究竟有多少助益，在傳統農業部門中存在許多的疑問，然而似乎少見到傳統部門與轉基因技術部門間正式的討論。一般的對話場所，經常情形是將轉基因作物技術混合於「生物技術」之間，包裹式地認為是我國發展的目標與希望之所在，而忽略掉了農業本質的特殊性。或許研究人員與主持生技政策者應該以轉基因番茄flavr savr為借鏡 [6]，仔細地考慮，一個轉基因作物品種，在推出前後，所要考慮的諸多因素。