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全 球 科 技 革 命 生 化 科 技 之 衝 擊 劉 承 揚 http://mail.tku.edu.tw/cyliu/ 生 化 科 技 之 衝 擊 基 因 解 碼 基 因 工 程 的 產 物 基 因 療 法 微 生 物 與 複 製 人 奈 米 生 醫 技 術 晶 片 科 技 生 化 科 技 的 衝 擊 1

細 胞 典 型 動 物 細 胞 中 各 個 胞 器 :⑴ 核 仁 ;⑵ 細 胞 核 ;⑶ 核 糖 體 ;⑷ 囊 泡 ;⑸ 粗 糙 內 質 網 ;⑹ 高 爾 基 體 ;⑺ 細 胞 骨 架 ;⑻ 平 滑 內 質 網 ;⑼ 線 粒 體 ;⑽ 液 泡 ;⑾ 細 胞 質 ;⑿ 溶 酶 體 ;⒀ 中 心 粒 細 胞 核 細 胞 核 是 存 在 於 真 核 細 胞 中 的 封 閉 式 膜 狀 胞 器, 內 部 含 有 細 胞 中 大 多 數 的 遺 傳 物 質, 也 就 是 DNA 這 些 DNA 與 多 種 蛋 白 質, 如 組 織 蛋 白 複 合 形 成 染 色 質 而 染 色 質 在 細 胞 分 裂 時, 會 濃 縮 形 成 染 色 體, 其 中 所 含 的 所 有 基 因 合 稱 為 核 基 因 組 細 胞 核 的 作 用, 是 維 持 基 因 的 完 整 性, 並 藉 由 調 節 基 因 表 現 來 影 響 細 胞 活 動 細 胞 核 的 主 要 構 造 為 核 膜, 是 一 種 將 細 胞 核 完 全 包 覆 的 雙 層 膜, 可 使 膜 內 物 質 與 細 胞 質 以 及 具 有 細 胞 骨 架 功 能 的 網 狀 結 構 核 纖 層 分 隔 開 來 由 於 多 數 分 子 無 法 直 接 穿 透 細 胞 膜, 因 此 需 要 核 孔 作 為 物 質 的 進 出 通 道 這 些 孔 洞 可 讓 小 分 子 與 離 子 自 由 通 透 ; 而 如 蛋 白 質 般 較 大 的 分 子, 則 需 要 攜 帶 蛋 白 的 幫 助 才 能 通 過 核 運 輸 是 細 胞 中 最 重 要 的 功 能 ; 基 因 表 現 與 染 色 體 的 保 存, 皆 有 賴 於 核 孔 上 所 進 行 的 輸 送 作 用 2

細 胞 核 細 胞 核 的 電 子 顯 微 鏡 影 像 的 圖 像, 暗 色 部 分 為 經 染 色 處 裡 的 核 仁 人 類 紅 血 球 細 胞 與 其 他 哺 乳 類 一 樣 缺 少 了 細 胞 核, 對 這 類 細 胞 而 言 屬 於 正 常 發 育 結 果 基 因 解 碼 脫 氧 核 醣 核 酸 (deoxyribonucleic acid,dna) 又 稱 去 氧 核 醣 核 酸, 是 一 種 生 物 大 分 子, 可 組 成 遺 傳 指 令, 引 導 生 物 發 育 與 生 命 機 能 運 作 主 要 功 能 是 資 訊 儲 存, 可 比 喻 為 藍 圖 或 食 譜 其 中 包 含 的 指 令, 是 建 構 細 胞 內 其 他 的 化 合 物, 如 蛋 白 質 與 核 醣 核 酸 所 需 帶 有 遺 傳 訊 息 的 脫 氧 核 醣 核 酸 片 段 稱 為 基 因 其 他 的 脫 氧 核 醣 核 酸 序 列, 有 些 直 接 以 本 身 構 造 發 揮 作 用, 有 些 則 參 與 調 控 遺 傳 訊 息 的 表 現 3

基 因 解 碼 DNA 的 組 成 : 由 核 苷 酸 (nucleotide) 所 形 成 的 高 分 子 (polymer) 長 鏈 核 苷 酸 含 有 三 種 成 分 : 五 碳 糖 磷 酸 根 和 鹼 基 (base) 四 種 鹼 基 分 別 為 : 腺 嘌 呤 (adenine, A) 鳥 糞 嘌 呤 (guanine, G) 胞 嘧 啶 (cytosine, C) 以 及 胸 腺 嘧 啶 (thymine, T) 基 因 解 碼 DNA 的 結 構 兩 股 DNA 長 鏈 形 成 雙 股 螺 旋 其 骨 架 由 五 碳 糖 和 磷 酸 根 連 接 而 成, 兩 股 DNA 長 鏈 間,A 與 T,G 與 C 藉 由 氫 鍵 (hydrogen bond) 互 相 配 對 4

基 因 解 碼 DNA 複 製 : 雙 股 DNA 分 開 成 為 單 股 DNA,DNA 聚 合 酶 (DNA polymerase) 根 據 此 單 股 DNA 模 板 (template), 各 自 合 成 其 互 補 (complementary) 的 單 股 DNA, 而 成 為 兩 組 雙 股 DNA 基 因 解 碼 基 因 密 碼 : 基 因 一 詞 來 自 希 臘 語, 意 思 為 生 是 指 攜 帶 有 遺 傳 信 息 的 DNA 序 列, 是 控 制 性 狀 的 基 本 遺 傳 單 位 基 因 通 過 指 導 蛋 白 質 的 合 成 來 表 達 自 己 所 攜 帶 的 遺 傳 信 息, 從 而 控 制 生 物 個 體 的 性 狀 表 現 人 類 約 有 兩 萬 至 兩 萬 五 千 個 基 因 DNA 的 鹼 基 排 列 順 序 記 錄 著 基 因 的 密 碼 檔 案, 每 三 個 鹼 基 對 應 一 種 胺 基 酸 (amino acid), 不 同 的 胺 基 酸 序 列, 決 定 了 蛋 白 質 的 三 度 空 間 結 構, 進 而 決 定 了 蛋 白 質 的 功 能 5

基 因 解 碼 人 類 基 因 體 計 劃 (Human Genome Project): 目 的 : 於 西 元 1990 年 正 式 展 開, 預 計 在 十 五 年 內, 以 30 億 美 元 的 研 究 經 費 完 成 人 類 46 條 染 色 體 (chromosome) DNA 的 鹼 基 排 序 工 作, 以 解 開 各 種 基 因 的 遺 傳 密 碼 參 與 者 : 由 英 美 德 法 中 日 等 六 國 科 學 家 所 組 成 的 國 際 研 究 團 隊 及 美 國 一 家 私 人 公 司 - 瑟 雷 拉 基 因 科 技 公 司 (Celera Genomics Corporation) 進 展 :2000 年 6 月 23 日 完 成 人 類 基 因 體 圖 譜 (human genome mapping) 的 草 圖 2003 年 4 月 14 日 提 前 完 成 人 類 基 因 體 定 序 基 因 解 碼 美 國 總 統 柯 林 頓 與 英 國 首 相 布 萊 爾 透 過 衛 星 視 訊 會 議 舉 行 聯 合 記 者 會, 共 同 宣 布 完 成 人 類 基 因 體 圖 譜 的 草 圖 6

基 因 解 碼 以 基 因 解 碼 的 結 果 為 依 據 所 衍 生 的 熱 門 研 究 主 題 : 尋 找 疾 病 與 基 因 之 關 聯 性 單 核 苷 酸 多 形 性 狀 之 偵 測 基 因 藥 學 之 發 展 基 因 檢 測 之 實 施 基 因 資 料 庫 之 建 立 其 他 物 種 之 基 因 解 碼 尋 找 疾 病 與 基 因 之 關 聯 性 可 以 幫 助 我 們 了 解 遺 傳 疾 病 的 基 因 缺 陷 作 為 基 因 療 法 的 依 據 7

尋 找 疾 病 與 基 因 之 關 聯 性 認 識 癌 症 病 理 的 機 制, 以 利 藥 物 的 開 發 以 癌 症 為 例, 科 學 家 已 經 解 開 p53 抑 癌 基 因 (p53 tumor suppressor gene) 的 完 整 鹼 基 序 列, 此 抑 癌 基 因 所 表 現 之 p53 蛋 白 質 可 與 DNA 結 合 以 執 行 抑 癌 功 能 單 核 苷 酸 多 形 性 狀 之 偵 測 單 核 苷 酸 多 形 性 狀 (single nucleotide polymorphism, SNP) 是 指 因 為 單 一 核 苷 酸 的 不 同, 造 成 基 因 表 現 的 強 弱 不 同, 或 整 個 蛋 白 質 的 性 質 變 異, 使 得 每 個 人 外 形 健 康 狀 況 的 不 同, 甚 至 罹 患 遺 傳 疾 病 使 我 們 更 清 楚 哪 些 SNP 會 如 何 影 響 人 類 的 生 理 性 狀 和 疾 病 的 易 感 性 可 定 量 化 個 人 體 質 的 差 異 性 藉 由 檢 視 個 人 的 SNP 資 料, 醫 師 可 實 施 個 人 化 醫 療 方 法 8

DNA 測 序 圖 譜 真 核 生 物 ( 包 擴 人 類 和 其 它 靈 長 類 ) 基 因 組 序 列 的 鑒 定 難 度 和 複 雜 性 遠 遠 超 過 原 核 生 物 的 工 作 科 學 界 對 真 核 生 物 基 因 結 構 和 功 能 的 了 解,DNA 測 序 技 術 的 不 斷 改 進, 電 腦 信 息 處 理 功 能 的 提 高 都 對 後 來 人 類 基 因 組 序 列 鑒 定 的 啟 動, 起 到 了 關 鍵 的 推 動 作 用 脫 氧 核 醣 核 酸 複 製 首 先 螺 旋 酶 與 拓 撲 異 構 酶 將 雙 螺 旋 解 開, 接 著 一 個 DNA 聚 合 酶 負 責 合 成 前 進 股 ; 另 一 個 則 與 延 遲 股 結 合, 製 造 一 些 不 連 續 的 岡 崎 片 段, 再 由 脫 氧 核 醣 核 酸 連 接 酶 將 其 黏 合 9

遺 傳 密 碼 是 一 組 規 則, 將 DNA 或 RNA 序 列 以 三 個 核 苷 酸 為 一 組 的 密 碼 子 轉 譯 為 蛋 白 質 的 胺 基 酸 序 列, 以 用 於 蛋 白 質 合 成 幾 乎 所 有 的 生 物 都 使 用 同 樣 的 遺 傳 密 碼, 稱 為 標 準 遺 傳 密 碼 ; 即 使 是 非 細 胞 結 構 的 病 毒, 它 們 也 是 使 用 標 準 遺 傳 密 碼 但 是 也 有 少 數 生 物 使 用 一 些 稍 微 不 同 的 遺 傳 密 碼 在 RNA 分 子 上 一 系 列 的 密 碼 子, 每 個 密 碼 子 包 括 三 個 核 苷 酸, 代 表 一 個 胺 基 酸 細 胞 複 製 DNA 經 赫 斯 特 染 色 的 HeLa 細 胞, 中 間 與 右 邊 的 細 胞 正 經 歷 分 裂 間 期, 可 見 整 個 細 胞 核 都 呈 藍 色 而 左 方 的 細 胞 正 在 進 行 有 絲 分 裂, 其 細 胞 核 已 經 分 隔 成 兩 個 部 分 10

基 因 藥 學 之 發 展 基 因 藥 學 (pharmaco-genomics) 是 藥 理 學 (pharmacology) 和 基 因 體 學 (genomics) 的 結 合 醫 學 針 對 個 人 的 遺 傳 特 質 設 計 基 因 藥 物, 將 使 療 效 更 好 副 作 用 更 少 根 據 人 類 基 因 體 的 資 料, 發 展 個 體 醫 療 方 法, 減 輕 醫 療 體 系 的 負 擔 需 要 發 展 快 速 的 生 化 分 析 技 術, 判 斷 基 因 與 藥 物 的 交 互 作 用, 以 利 基 因 藥 學 的 發 展 人 類 基 因 體 人 類 基 因 組, 包 括 22 條 常 染 色 體 和 X Y 染 色 體 11

基 因 資 料 庫 之 建 立 功 能 : 可 以 篩 檢 出 人 們 對 疾 病 的 易 感 染 性, 甚 至 藥 物 對 個 人 的 療 效 針 對 胚 胎 進 行 基 因 檢 測, 可 以 幫 助 父 母 們 決 定 是 否 生 下 可 能 帶 有 基 因 缺 陷 的 孩 子 疑 慮 : 基 因 檢 測 的 結 果, 可 能 會 導 致 洩 漏 個 人 隱 私 的 問 題, 以 及 引 發 基 因 歧 視 的 紛 爭 當 所 檢 驗 的 基 因 疾 病 是 不 治 之 症 時, 受 檢 者 必 須 有 被 證 實 罹 病 的 心 理 準 備 是 否 進 行 基 因 檢 測 的 決 定 權, 應 該 掌 握 在 自 己 的 手 上 基 因 資 料 庫 之 建 立 全 民 基 因 資 料 庫 的 建 立, 有 利 於 新 藥 開 發 及 預 防 疾 病 發 生, 社 會 福 利 和 醫 療 照 護 支 出, 可 望 大 幅 減 少 疑 慮 : 個 人 基 因 資 料 外 洩 的 風 險 與 提 高 醫 療 水 準 何 者 重 要? 我 們 的 基 因 究 竟 是 屬 於 誰 所 有? 社 會 應 該 怎 樣 看 待 這 樣 的 所 有 權? 12

其 他 物 種 之 基 因 解 碼 人 類 與 眾 多 生 物 共 存 於 地 球 上, 針 對 其 他 物 種 進 行 基 因 體 研 究 有 其 必 要 性 人 類 與 黑 猩 猩 基 因 僅 約 有 1.5% 的 差 異 黑 猩 猩 的 基 因 解 碼 有 助 於 解 釋 部 分 靈 長 類 疾 病 之 謎, 並 探 討 人 類 演 化 史 其 他 物 種 之 基 因 解 碼 許 多 病 毒 和 細 菌 都 已 完 成 DNA 定 序, 根 據 SARS 病 毒 的 基 因 序 列, 科 學 家 們 不 但 可 以 尋 找 此 病 毒 的 來 源 及 傳 染 路 徑, 還 有 助 於 研 發 治 療 藥 物 和 疫 苗 兩 個 SARS 病 毒 顆 粒 的 穿 透 式 電 子 顯 微 鏡 相 片 SARS 病 毒 是 一 種 冠 狀 病 毒, 其 外 表 蛋 白 質 呈 冠 狀 結 構 13

其 他 物 種 之 基 因 解 碼 解 開 水 稻 的 基 因 密 碼, 可 以 應 用 在 防 治 農 作 物 疾 病 的 研 究, 解 決 糧 食 不 足 的 問 題 將 人 類 基 因 體 計 畫 的 概 念 延 伸 至 其 他 物 種 時, 所 有 經 此 衍 生 的 生 化 科 技 都 必 須 受 到 道 德 與 倫 理 的 規 範, 否 則 大 自 然 的 反 撲 力 量 將 不 是 人 類 所 能 承 受 的 基 因 體 學 是 研 究 生 物 基 因 組 和 如 何 利 用 基 因 的 一 門 學 問 該 學 科 提 供 基 因 組 信 息 以 及 相 關 數 據 系 統 利 用, 試 圖 解 決 生 物, 醫 學, 和 工 業 領 域 的 重 大 問 題 排 序 基 因 的 專 用 電 腦 14

人 類 基 因 組 計 劃 (Human Genome Project,HGP) 是 一 項 規 模 宏 大, 跨 國 跨 學 科 的 科 學 探 索 工 程 其 宗 旨 在 於 測 定 組 成 人 類 染 色 體 ( 指 單 倍 體 ) 中 所 包 含 的 30 億 個 鹼 基 對 組 成 的 核 苷 酸 序 列, 從 而 繪 製 人 類 基 因 組 圖 譜, 並 且 辨 識 其 載 有 的 基 因 及 其 序 列, 達 到 破 譯 人 類 遺 傳 信 息 的 最 終 目 的 基 因 組 計 劃 是 人 類 為 了 探 索 自 身 的 奧 秘 所 邁 出 的 重 要 一 步, 是 繼 曼 哈 頓 計 劃 和 阿 波 羅 登 月 計 劃 之 後, 人 類 科 學 史 上 的 又 一 個 偉 大 工 程 截 止 到 2005 年, 人 類 基 因 組 計 劃 的 測 序 工 作 已 經 基 本 完 成 (92%) 其 中,2001 年 人 類 基 因 組 工 作 草 圖 的 發 表 ( 由 公 共 基 金 資 助 的 國 際 人 類 基 因 組 計 劃 和 私 人 企 業 塞 雷 拉 基 因 組 公 司 各 自 獨 立 完 成, 並 分 別 公 開 發 表 ) 被 認 為 是 人 類 基 因 組 計 劃 成 功 的 里 程 碑 人 類 基 因 體 計 畫 完 成 後 的 省 思 人 類 基 因 體 計 畫 的 完 成 所 帶 動 的 生 化 科 技 研 究 成 果, 將 衝 擊 整 個 人 類 社 會 的 生 活 型 態, 並 在 科 學 安 全 商 業 專 利 個 人 隱 私 權 宗 教 倫 理 和 生 態 永 續 等 問 題 上 引 起 爭 議 和 討 論 人 類 在 積 極 推 動 生 化 科 技 的 同 時, 也 應 該 認 真 思 考 和 尋 求 解 決 紛 爭 之 道, 及 時 透 過 立 法 規 範 脫 序 的 科 學 研 究 15

基 因 工 程 的 產 物 基 因 改 造 作 物 基 因 轉 殖 動 物 藥 物 製 造 基 因 改 造 作 物 ( 基 改 作 物 ) Genetically Modified Crops (GMC) Genetically Modified Organism (GMO) 定 義 : 以 基 因 工 程 的 方 法 改 造 農 作 物 目 的 : 提 高 農 作 物 單 位 面 積 的 產 量 增 加 其 營 養 成 分 並 增 強 抗 病 抗 旱 或 抗 寒 等 抗 逆 境 性 質 16

基 因 改 造 作 物 ( 基 改 作 物 ) 基 改 作 物 施 行 國 家 以 美 國 為 代 表 反 對 基 改 作 物 國 家 為 歐 洲 各 國, 尤 以 英 國 最 盛 前 市 面 上 常 見 之 基 改 作 物 為 玉 米 大 豆 小 麥 蕃 茄 馬 鈴 薯 基 因 改 造 作 物 基 改 作 物 應 用 實 例 有 黃 金 米 ( 含 β 胡 蘿 蔔 素 ) 食 用 疫 苗 低 咖 啡 因 咖 啡 等 17

基 因 改 造 作 物 基 改 作 物 應 用 實 例 有 黃 金 米 ( 含 β 胡 蘿 蔔 素 ) 食 用 疫 苗 低 咖 啡 因 咖 啡 等 疑 慮 : 是 否 對 人 體 健 康 造 成 影 響 以 及 可 能 破 壞 生 態 平 衡, 所 以 必 須 嚴 格 監 控 咖 啡 豆 中 的 咖 啡 因 可 由 基 因 改 造 方 式 降 低 遺 傳 工 程 遺 傳 工 程, 又 稱 基 因 工 程 或 基 因 改 造, 是 利 用 DNA 重 組 技 術, 將 目 的 基 因 與 載 體 DNA 在 體 外 進 行 重 組, 然 後 把 這 種 重 組 DNA 分 子 引 入 受 體 細 胞, 並 使 之 增 殖 和 表 達 的 技 術 遺 傳 工 程 與 傳 統 培 育 方 式 不 同 之 處, 在 於 物 種 在 傳 統 培 育 方 式 中 透 過 間 接 的 形 式 變 更, 而 遺 傳 工 程 是 直 接 變 更 其 基 因 目 前, 遺 傳 工 程 已 在 多 項 應 用 裡 取 得 成 果 當 中 有 不 少 例 子 都 應 用 於 改 良 農 作 物, 又 或 為 醫 學 研 究 提 供 實 驗 品 18

重 組 DNA 重 組 DNA 是 一 種 人 工 合 成 的 脫 氧 核 糖 核 酸 它 是 把 一 般 不 同 時 出 現 的 DNA 序 列 組 合 到 一 起 而 產 生 的 從 遺 傳 工 程 的 觀 點 來 看 重 組 DNA 是 把 相 關 的 DNA 添 加 到 已 有 生 物 的 基 因 組 中, 比 如 細 菌 的 質 體 中, 其 目 的 是 為 了 改 變 或 者 添 加 特 別 是 的 特 性, 比 如 免 疫 GloFish 是 一 種 擁 有 重 組 DNA 的 斑 馬 魚, 殖 入 了 能 夠 生 產 螢 光 蛋 白 質 的 基 因, 使 他 們 具 有 螢 光 外 表 基 因 轉 殖 動 物 定 義 : 利 用 遺 傳 工 程 技 術 透 過 人 為 方 式 改 造 動 物 之 基 因 目 的 : 提 高 家 畜 之 抗 病 能 力 以 及 經 濟 價 值 因 遺 傳 基 因 突 變 所 造 成 之 雙 倍 肌 牛 19

基 因 轉 殖 動 物 疑 慮 : 破 壞 生 態 疑 慮, 必 須 圈 養 未 來 展 望 : 提 供 人 類 所 需 藥 品, 甚 至 做 為 器 官 移 植 來 源 經 基 因 轉 殖 生 長 激 素 後, 鮭 魚 生 長 較 快 速 藥 物 製 造 主 要 分 為 化 學 製 藥 及 生 物 製 藥 化 學 製 藥 是 利 用 化 學 合 成 方 式 產 生 生 物 製 藥 則 是 由 生 物 細 胞 或 組 織 利 用 基 因 工 程 產 生 第 一 種 生 物 製 藥 : 基 因 重 組 胰 島 素 因 為 蛋 白 質 表 現 了 基 因 的 功 能, 基 因 體 學 的 研 究 開 啟 了 新 藥 研 發 大 門, 也 創 造 了 龐 大 的 商 機 20

藥 物 製 造 HIV 病 毒 發 動 攻 勢 示 意 圖 藥 物 製 造 抗 病 毒 藥 物 是 否 產 生 抗 藥 性? 愛 滋 病 疫 苗 的 研 發 所 產 生 的 後 遺 症? 歐 美 等 生 化 科 技 大 國 主 宰 生 物 製 藥 市 場, 直 接 掌 控 著 全 球 病 患 的 命 脈? 聰 明 藥 丸 的 發 明, 考 試 是 否 仍 舊 公 平? 21

基 因 療 法 (Gene therapy) 運 用 載 體 將 正 常 的 基 因 導 入 人 體 修 補 或 置 換 缺 損 的 基 因, 使 之 合 成 正 確 的 蛋 白 質, 並 發 揮 正 常 功 能 基 因 缺 陷 引 起 的 疾 病 : 例 如 地 中 海 型 貧 血 蠶 豆 症 亨 汀 頓 氏 舞 蹈 症 及 唐 氏 症 等 唐 氏 症 患 者, 多 了 一 條 第 21 對 染 色 體 染 色 體 染 色 體 為 雙 股 螺 旋 之 脫 氧 核 糖 核 酸, 與 生 物 基 因 有 密 切 關 係 染 色 體 的 主 要 化 學 成 份 是 脫 氧 核 糖 核 酸 和 5 種 稱 為 組 蛋 白 的 蛋 白 質 1883 年, 魯 克 斯 (W Roux) 觀 察 到 細 胞 核 內 能 夠 被 染 色 的 絲 狀 體 1888 年, 德 國 人 沃 爾 德 耶 (W Waldeyer) 稱 這 種 絲 狀 體 為 染 色 體 ( 英 文 : chromosome; 希 臘 文 : chroma= 顏 色,soma= 體 ), 意 即 可 染 色 的 小 體, 並 猜 測 染 色 體 與 遺 傳 有 關 22

染 色 體 染 色 體 的 超 微 結 構 顯 示 染 色 體 是 由 直 徑 僅 100 埃 (Å) 的 去 氧 核 糖 核 酸 - 組 蛋 白 高 度 螺 旋 化 的 纖 維 所 組 成 每 一 條 染 色 單 體 可 看 作 一 條 雙 螺 旋 的 去 氧 核 糖 核 酸 分 子 有 絲 分 裂 間 期 時, 解 螺 旋 而 形 成 無 限 伸 展 的 細 絲, 此 時 不 易 為 染 料 所 著 色, 光 鏡 下 呈 無 定 形 物 質, 稱 之 為 染 色 質 有 絲 分 裂 時 去 氧 核 糖 核 酸 高 度 螺 旋 化 而 呈 現 特 定 的 形 態, 此 時 易 為 鹼 性 染 料 著 色, 稱 之 為 染 色 體 唐 氏 症 候 群 包 含 一 系 列 的 遺 傳 病, 其 中 最 具 代 表 性 的 第 21 對 染 色 體 的 三 體 現 象, 會 導 致 包 括 學 習 障 礙 智 力 障 礙 等 情 況 這 個 病 因 的 命 名 源 自 在 19 世 紀 末 首 次 描 述 其 病 理 的 英 國 醫 生 約 翰 朗 頓 唐 (John Langdon Down) 又 稱 廿 一 三 體 症, 第 21 對 染 色 體 多 出 一 條, 細 胞 中 有 四 十 七 條 色 體, 占 唐 氏 症 候 群 患 者 的 90-95% 23

唐 氏 症 候 群 高 齡 初 產 婦 會 加 劇 嬰 兒 患 有 唐 氏 症 候 群 的 風 險, 原 因 是 隨 著 產 婦 年 齡 的 增 加 卵 子 形 成 過 程 中 會 引 起 染 色 體 不 分 離 現 象 的 增 加 唐 氏 症 候 群 併 發 症 消 化 器 官 畸 形, 如 先 天 性 食 道 閉 鎖 症, 十 二 指 腸 狹 窄, 鎖 肛 等 先 天 性 心 臟 病, 患 病 比 率 高 達 40%, 尤 其 是 心 內 膜 不 全 比 例 較 高, 通 常 如 果 不 進 行 早 期 治 療 會 有 致 命 危 險 白 內 障, 患 病 率 為 2% 急 性 白 血 病, 患 病 率 為 1% 環 軸 間 接 不 穩 定 性, 患 病 率 2-3% 甲 狀 腺 疾 病, 患 病 率 3% 點 頭 癲 癇, 患 病 率 10% 一 時 性 骨 髓 異 常 增 生 症 眼 異 常, 由 角 膜, 水 晶 體 異 常 引 發 近 視, 遠 視, 散 光 等 浸 出 性 中 耳 炎, 容 易 在 內 耳 積 蓄 液 體 引 發 耳 炎, 影 響 聽 覺 24

唐 氏 症 候 群 羊 膜 穿 刺 術 一 種 醫 學 上 的 產 前 診 斷, 診 斷 的 樣 本 是 取 自 於 發 育 中 的 胎 兒 週 圍 的 羊 水 這 項 診 斷 主 要 是 針 對 胎 兒 的 唐 氏 症 鐮 刀 型 紅 血 球 疾 病 (sickle-cell disease) 囊 腫 性 纖 維 化 (cystic fibrosis) 等 先 天 遺 傳 疾 病 和 單 基 因 遺 傳 疾 病 的 基 因 分 析 基 因 療 法 (Gene therapy) 療 效 : 目 前 針 對 單 一 基 因 遺 傳 疾 病, 或 者 非 遺 傳 性 疾 病 較 為 有 效 成 功 首 例 為 1990 年 在 美 國 治 癒 了 一 名 白 血 病 患 者 基 因 療 法 並 非 萬 無 一 失, 有 可 能 引 起 人 體 免 疫 反 應, 或 者 引 發 癌 症 而 導 致 死 亡 基 因 療 法 之 疑 慮 : 國 家 是 否 有 權 力 操 縱 人 民 基 因 之 隱 私 優 生 主 義 盛 行 而 產 生 新 的 社 會 階 級 運 動 比 賽 可 能 失 去 公 平 性 及 可 看 性 25

基 因 療 法 肌 肉 可 藉 基 因 療 法 而 壯 大 增 強 肌 肉 強 度 幹 細 胞 (Stem Cell) 定 義 : 具 自 我 增 殖 更 新 能 力, 並 且 能 進 一 步 分 化 成 具 有 特 色 功 能 器 官 的 細 胞 人 類 幹 細 胞 的 來 源 : 胚 胎 及 成 體 胚 胎 的 取 得 : 自 然 流 產 人 工 流 產 或 人 工 授 精 後 所 剩 餘 待 銷 毀 之 胚 胎 幹 細 胞 又 分 為 : 全 功 能 型 多 功 能 型 專 能 型 26

幹 細 胞 胚 胎 幹 細 胞 示 意 圖 幹 細 胞 造 血 幹 細 胞 為 血 液 細 胞 之 大 本 營 27

幹 細 胞 利 用 幹 細 胞 的 願 景 : 生 產 人 類 所 需 的 器 官 藉 由 幹 細 胞 培 養 人 類 的 耳 朵 器 官 幹 細 胞 用 途 治 療 遺 傳 性 疾 病 和 惡 性 腫 瘤 以 幹 細 胞 為 種 子 培 育 成 組 織 和 器 官, 用 於 移 植 醫 學 抗 衰 老, 延 年 益 壽 胚 胎 幹 細 胞 的 取 得 必 須 顧 慮 宗 教 道 德 政 治 與 倫 理 層 面 胚 胎 幹 細 胞 研 究 在 美 國 有 很 嚴 格 的 法 律 限 制, 而 歐 洲 各 國 的 法 令 則 較 為 寬 鬆 28

幹 細 胞 臍 帶 血 銀 行 : 保 留 臍 帶 血 來 治 療 血 液 方 面 的 疾 病 臍 帶 血 的 取 得 無 道 德 上 的 爭 議, 但 有 未 來 使 用 之 可 能 性 保 存 費 用 及 歸 屬 等 問 題 幹 細 胞 應 用 器 官 修 補 更 新 人 造 器 官 與 組 織 的 來 源 新 藥 開 發 基 因 功 能 研 究 基 因 治 療 的 工 具 毒 理 藥 理 研 究 癌 症 研 究 利 用 幹 細 胞 科 技 的 疑 慮 : 癌 症 的 產 生 價 值 觀 的 衝 突 29

複 製 人 從 複 製 動 物 到 複 製 人 : 利 用 體 細 胞 核 轉 殖 術 (somatic cell nuclear transfer) 成 功 複 製 羊 牛 猪 老 鼠 貓 等 動 物 我 國 第 一 頭 體 細 胞 複 製 牛 畜 寶 複 製 人 30

複 製 人 某 些 科 學 家 聲 稱 將 把 人 類 體 細 胞 核 植 入 婦 女 的 去 核 卵 細 胞 內, 使 之 形 成 胚 胎, 然 後 再 將 胚 胎 植 入 子 宮 以 複 製 人 類 儘 管 基 因 被 認 為 影 響 人 類 的 行 為 和 認 識, 但 是 相 同 的 基 因 並 不 意 味 著 所 有 的 東 西 都 相 同 基 本 上 沒 有 人 會 否 認 對 於 一 對 雙 胞 胎, 儘 管 是 通 過 相 同 的 DNA 自 然 克 隆 出 來 的, 但 是 他 們 不 是 同 一 個 人, 他 們 有 各 自 的 經 歷 和 不 完 全 重 合 的 人 格 多 數 人 可 能 希 望 透 過 複 製 人 產 生 一 個 一 模 一 樣 的 自 己, 但 實 際 上 複 製 人 僅 能 複 製 性 狀, 也 就 是 說 並 不 能 拷 貝 記 憶, 因 此 複 製 人 產 生 後 仍 須 重 新 學 習, 且 將 擁 有 自 己 的 生 命 記 憶 複 製 人 複 製 人 技 術 依 其 目 的 主 要 可 區 分 為 : 生 殖 性 複 製 (reproductive cloning): 將 複 製 的 胚 胎 植 入 母 體 子 宮, 使 其 產 下 複 製 嬰 兒 醫 療 性 複 製 (therapeutic cloning): 複 製 胚 胎 取 得 幹 細 胞, 使 用 於 醫 療 或 研 究 31

複 製 人 禁 止 複 製 人 研 究 的 立 法 : 國 際 社 會 對 於 立 法 明 文 禁 止 生 殖 性 複 製 較 有 共 識 醫 療 性 複 製 的 議 題, 各 國 仍 沒 有 任 何 共 識 美 國 主 張 禁 止 所 有 型 式 的 複 製 人 類 胚 胎 的 行 為 英 法 德 比 等 主 要 歐 盟 國 家, 採 取 相 對 開 放 的 態 度 英 國 是 全 球 第 一 個 立 法 並 批 准 將 人 類 複 製 技 術 用 於 醫 學 研 究 的 國 家 複 製 人 複 製 人 研 究 的 爭 議 : 科 學 家 扮 演 起 了 上 帝 的 角 色, 引 起 宗 教 人 士 及 政 治 領 袖 的 關 注 禁 止 複 製 人 的 立 法, 對 科 學 研 究 自 由 和 醫 療 技 術 的 進 展 產 生 負 面 的 影 響 生 殖 性 複 製 造 成 胚 胎 流 產 或 畸 形 病 變 的 風 險 非 常 高 32

複 製 人 複 製 人 研 究 的 爭 議 : 若 製 造 複 製 人 成 為 器 官 的 備 胎, 則 為 了 生 反 而 先 造 成 了 死 的 事 實 導 致 人 類 終 將 成 為 被 科 學 家 操 弄, 為 政 客 所 控 制 的 物 件 和 工 具, 而 無 人 性 尊 嚴 可 言 複 製 人 並 非 任 何 人 的 親 身 子 女, 因 而 在 親 子 和 家 庭 關 係 上 會 產 生 人 倫 的 錯 亂 複 製 人 的 人 權 可 能 遭 到 迫 害 複 製 人 複 製 人 研 究 的 爭 議 : 複 製 人 充 斥 將 使 未 來 的 社 會 型 態 演 化 成 如 昆 蟲 社 會 的 分 工 組 織, 人 類 靈 性 將 盡 失 未 來 人 類 族 群 的 多 樣 性 將 漸 漸 消 失, 而 對 突 發 性 的 災 變 缺 乏 應 變 能 力 醫 療 性 複 製 的 最 大 爭 議, 主 要 來 自 於 人 們 對 生 命 權 認 知 的 嚴 重 歧 見, 究 竟 生 命 始 於 何 時 或 何 種 形 式? 全 盤 放 棄 可 能 救 治 病 患 的 科 學 研 究, 是 否 是 另 一 種 形 式 的 不 尊 重 生 命 33

微 生 物 和 酵 素 工 業 微 生 物 如 細 菌, 有 的 使 人 畜 致 病, 有 的 對 人 類 有 益, 例 如 做 麵 包 釀 酒 發 酵 生 產 抗 生 素 利 用 微 生 物 生 產 高 單 價 之 抗 癌 藥 物, 如 紫 杉 醇 或 有 用 之 物 質 能 夠 生 紫 杉 醇 之 台 灣 原 生 種 紅 豆 杉 微 生 物 主 要 分 為 以 下 幾 類 : 原 核 微 生 物 細 菌 (Bacteria) 大 腸 桿 菌 古 菌 (Archaea) 真 核 微 生 物 真 菌 (Fungi) 原 生 生 物 (protozoan) 藻 類 (algae) 無 細 胞 生 物 病 毒 (virus) 古 細 菌 類 病 毒 (virusoid) 擬 病 毒 (viroid) 朊 毒 體 ( 亦 稱 普 里 昂 蛋 白 蛋 白 質 質 感 染 性 顆 粒 )(prion) 34

微 生 物 的 作 用 微 生 物 與 人 類 的 生 產 生 活 和 生 存 息 息 相 關 有 很 多 食 品 ( 如 醬 油 醋 味 精 酒 酸 奶 乳 酪 蘑 菇 ) 工 業 品 ( 如 皮 革 紡 織 石 化 ) 藥 品 ( 如 抗 生 素 疫 苗 維 生 素 生 態 農 藥 ) 是 依 賴 於 微 生 物 製 造 在 礦 產 探 測 與 開 採 廢 物 處 理 ( 如 水 淨 化 沼 氣 發 酵 ) 等 各 種 領 域 中 也 發 揮 重 要 作 用 對 地 球 上 氣 候 的 變 化 也 起 著 重 要 作 用 許 多 微 生 物 直 接 參 与 了 溫 室 氣 體 的 排 放 或 者 吸 收, 而 也 有 很 多 微 生 物 可 以 成 為 未 來 的 生 物 燃 料 生 物 燃 料 泛 指 由 生 物 質 組 成 或 萃 取 固 體 液 體 或 氣 體 所 謂 的 生 物 質 係 指 有 機 活 體 或 者 有 機 活 體 新 陳 代 謝 的 產 物, 例 如 牛 糞 不 同 於 石 油 煤 炭 核 能 等 傳 統 燃 料, 這 新 興 的 燃 料 是 可 再 生 燃 料 生 物 燃 料 其 中 一 種 定 義 是 至 少 80% 的 體 積, 由 十 年 內 生 產 的 有 機 活 體 物 質 所 提 煉 出 的 燃 料 35

微 生 物 的 作 用 其 他 應 用 : 防 止 環 境 污 染 ( 除 去 重 金 屬 海 上 原 油 垃 圾 ) 尋 找 神 經 毒 劑 取 代 DDT 進 行 生 物 防 治 利 用 微 生 物 的 疑 慮 : 較 不 易 控 制 可 製 造 成 生 化 武 器 微 生 物 與 人 類 健 康 微 生 物 與 人 類 健 康 密 切 相 關, 多 數 微 生 物 對 人 體 是 無 害 的 人 體 的 外 表 面 ( 如 皮 膚 ) 和 內 表 面 ( 如 腸 道 ) 生 活 著 很 多 正 常 有 益 的 菌 群 它 們 佔 據 這 些 表 面 併 產 生 天 然 的 抗 生 素, 抑 制 有 害 菌 的 著 落 與 生 長 ; 它 們 也 協 助 吸 收 或 親 自 製 造 一 些 人 體 必 需 的 營 養 物 質, 如 維 生 素 和 胺 基 酸 這 些 菌 群 的 失 調 ( 如 抗 生 素 濫 用 ) 可 以 導 致 感 染 發 生 或 營 養 缺 失 人 類 與 動 植 物 的 疾 病 也 有 很 多 是 由 微 生 物 引 起, 這 些 微 生 物 叫 做 病 原 微 生 物 (pathogenic microorganism) 或 病 原 (pathogen) 36

微 生 物 與 人 類 健 康 奈 米 生 醫 技 術 奈 米 (nanometer) 是 長 度 單 位 (1 奈 米 =10-9 公 尺 ) 奈 米 材 料 在 生 醫 技 術 上 之 應 用 : 標 記 腫 瘤 位 置 輸 送 藥 物 至 腫 瘤 部 位 以 及 人 體 組 織 工 程 ( 強 化 骨 頭 ) 運 用 量 子 點 的 乳 膠 珠 製 成 獨 特 組 合 標 籤 供 生 物 檢 驗 之 需 37

奈 米 生 醫 技 術 奈 米 材 料 未 來 可 應 用 在 腫 瘤 治 療 及 骨 頭 強 化 晶 片 科 技 生 物 晶 片 (Biochip) 生 物 晶 片 (biochip) 是 一 微 小 化 之 實 驗 室 優 點 : 克 服 傳 統 檢 測 的 缺 點, 可 以 大 量 快 速 精 確 且 靈 敏 地 偵 測 病 原 體 功 能 : 有 助 於 癌 症 及 早 篩 檢 新 型 藥 物 開 發 以 及 生 化 戰 劑 之 偵 測 38

生 物 晶 片 一 旦 金 粒 子 連 接 後 則 形 成 通 路 引 發 警 報, 可 用 來 偵 測 病 原 體 生 物 晶 片 結 合 抗 體 之 生 物 晶 片 可 抓 住 病 原 體, 再 藉 與 具 螢 光 標 記 之 抗 體 結 合 來 偵 測 病 原 體 39

生 物 晶 片 已 商 業 化 的 晶 片 DNA 微 陣 列 (DNA-microarray): 檢 測 樣 本 的 genomic DNA, 作 為 基 因 型 別 鑑 定 之 檢 測 cdna 微 陣 列 (cdna-microarray): 或 稱 expression array, 將 樣 本 中 的 mrna 轉 為 cdna 後 進 行 檢 測, 作 為 基 因 表 現 程 度 之 檢 測 與 比 較 mirna 微 陣 列 (mirna-microarray) : 檢 測 mirna 相 關 的 基 因 調 控 機 制 ChIP-chip :chromatin immunoprecipitation on chip 高 通 量 核 酸 定 序 晶 片 : 合 併 特 殊 PCR 反 應 及 微 陣 列 偵 測 技 術 轉 作 為 基 因 定 序 之 用 臨 床 檢 測 微 管 晶 片 : 將 低 密 度 微 陣 列 附 於 特 製 檢 驗 管 底 部, 用 以 檢 測 特 定 病 原 或 癌 症 指 標 的 試 劑 組 CGH 晶 片 : 染 色 體 晶 片 (array Comparative Genomic Hybridization, acgh 或 稱 Chromosomal Microarray Analysis,CMA) SNP 晶 片 : 可 檢 測 基 因 多 型 性 (Polymorphisms) 基 因 甲 基 化 晶 片 : 檢 測 DNA 被 甲 基 化 修 飾 程 度 實 驗 室 晶 片 Lab-on-a-chip 是 泛 指 能 整 合 多 種 化 學 生 物 分 析 功 能 於 單 一 小 型 晶 片 上, 處 理 非 常 微 小 液 量 ( 不 到 數 皮 升, picoliter) 的 技 術, 有 時 又 稱 微 型 全 分 析 系 統 (Micro Total Analysis Systems, µtas) 典 型 製 造 法 是 使 用 微 機 電 系 統 技 術 製 出 微 小 尺 度 的 渠 道, 致 動 器, 傳 感 器 等 優 點 更 精 確 的 實 驗 過 程 式 控 制 制 使 用 少 量 的 檢 測 樣 品 及 試 劑, 降 低 昂 貴 的 試 劑 和 樣 品 成 本 分 析 速 度 快 平 行 處 理 大 量 的 樣 品 40

人 體 晶 片 可 植 入 人 體 晶 片 的 開 發, 結 合 了 生 化 科 技 半 導 體 科 技 無 線 傳 輸 以 及 電 腦 科 技 可 植 入 人 體 的 無 線 射 頻 辨 識 (radio frequency identification, RFID) 晶 片 之 工 作 原 理 : 將 存 有 個 人 識 別 碼 的 RFID 晶 片 植 入 人 體 體 外 掃 描 器 掃 瞄 啟 動 晶 片 將 識 別 碼 以 無 線 訊 號 發 出 完 成 身 份 認 證 並 讀 取 個 人 資 訊 傳 送 到 電 腦 上 人 體 晶 片 可 植 入 人 體 的 無 線 射 頻 辨 識 晶 片 41

人 體 晶 片 人 體 晶 片 的 應 用 做 為 進 出 管 制 區 域 的 識 別 用 途 可 運 用 於 防 止 信 用 卡 被 盜 刷 的 保 護 措 施 及 隨 身 銀 行 當 作 定 位 測 定 器, 以 防 止 人 口 失 蹤 或 受 到 綁 架 在 發 生 意 外 災 難 時, 達 到 快 速 辨 認 罹 難 者 身 份 的 功 能 它 可 以 像 是 一 張 放 在 身 體 裡 的 健 保 卡, 患 者 即 使 在 失 去 行 為 能 力 的 情 況 下, 在 世 界 各 地 就 醫 時, 醫 護 人 員 仍 可 讀 取 資 料 庫 的 病 歷, 救 治 病 患 人 體 晶 片 人 體 晶 片 的 應 用 ( 續 ) 在 晶 片 中 添 加 感 應 器, 可 以 隨 時 檢 測 病 人 的 脈 搏 體 溫 血 糖 等 重 要 生 命 跡 象, 讓 醫 院 能 隨 時 掌 控 病 人 的 狀 況 可 隨 時 監 控 我 們 的 生 理 狀 況, 提 出 預 警 訊 ; 在 實 施 醫 療 用 藥 時, 可 隨 時 紀 錄 藥 效, 提 供 醫 生 參 考, 大 幅 縮 短 醫 療 過 程 可 成 為 記 載 個 人 遺 傳 訊 息 的 基 因 卡, 醫 生 可 以 依 此 設 計 預 防 疾 病 發 生 的 方 案 在 腦 部 植 入 晶 片, 將 可 讓 四 肢 癱 瘓 病 人 的 腦 部 活 動 指 令 與 機 械 手 臂 相 連 結, 做 出 想 要 做 的 動 作 42

人 體 晶 片 美 國 食 品 藥 物 管 理 局 (FDA) 批 准 了 第 一 個 人 腦 植 入 晶 片 的 臨 床 實 驗 人 體 晶 片 人 體 晶 片 技 術 的 發 展 所 引 發 的 疑 慮 就 如 同 超 級 市 場 商 品 的 RFID 標 籤, 可 能 透 露 個 人 購 物 隱 私 一 樣, 植 入 人 體 的 RFID 晶 片 也 有 隱 私 權 外 洩 的 疑 慮 人 體 晶 片 如 果 再 加 上 全 球 衛 星 定 位 系 統 (global positioning system, GPS) 的 功 能, 則 使 用 者 將 可 能 隨 時 受 到 監 視, 被 獨 裁 者 用 來 控 制 人 民 的 行 動 自 由 個 人 健 康 資 料 也 可 能 遭 保 險 公 司 或 雇 主 不 當 取 得, 造 成 糾 紛 加 快 人 體 機 械 化 的 腳 步, 帶 來 有 關 生 化 機 械 人 複 雜 的 法 律 及 倫 理 問 題 43

基 因 優 生 學 以 生 化 科 技 篩 選 並 強 化 胚 胎 基 因 的 方 式 進 行 優 生 學, 創 造 出 符 合 父 母 喜 好 的 個 性 和 天 賦 的 下 一 代 利 用 基 因 優 生 學 所 誕 生 的 基 因 設 計 嬰 兒 是 產 品 還 是 人 呢? 當 我 們 可 以 隨 意 改 造 移 植 人 類 基 因, 並 依 我 們 的 偏 好 而 任 意 創 造 或 毀 滅 生 命 時, 人 們 還 會 懂 得 尊 重 生 命 嗎? 基 因 優 生 學 人 為 操 控 基 因 的 代 價 是, 減 少 人 類 基 因 的 多 樣 性 和 選 擇 性, 如 果 人 類 都 成 為 優 生 的 理 想 人, 很 可 能 一 種 怪 病 毒 的 侵 襲, 就 會 使 全 人 類 遭 到 滅 頂 之 災 基 因 優 生 學 若 被 政 治 偏 見 所 誤 用, 將 導 致 種 族 歧 視 和 紛 爭 醫 療 性 的 胚 胎 基 因 治 療 較 為 大 眾 所 接 受, 而 生 殖 性 的 強 化 基 因 優 生 學 則 可 能 替 人 類 社 會 製 造 更 多 的 紛 爭 44

基 因 武 器 基 因 武 器 (gene weapon) 運 用 基 因 工 程 技 術 生 產 複 製 具 有 高 傳 染 性 的 病 毒 和 細 菌 等 微 生 物, 或 者 進 行 基 因 重 組, 把 一 些 特 殊 的 致 病 基 因 轉 殖 到 微 生 物 體 內 而 合 成 新 型 的 生 化 戰 劑 基 因 武 器 特 點 一 : 毀 滅 性 的 殺 傷 力 藉 由 整 合 強 化 某 些 致 病 微 生 物 的 基 因 所 製 成 的 基 因 武 器, 將 具 有 毀 滅 性 的 殺 傷 力 例 如, 若 將 炭 疽 菌 基 因 接 入 大 腸 桿 菌 (Escherichia coli, E. coli) 基 因, 可 造 成 致 命 的 大 規 模 感 染 科 學 家 預 估, 只 要 將 100 公 斤 的 炭 疽 芽 胞 (anthrax spore) 散 播 在 一 個 大 城 市,300 萬 市 民 就 會 立 即 感 染 斃 命 炭 疽 菌 45

基 因 武 器 特 點 二 : 較 低 廉 的 生 產 成 本 發 展 核 子 武 器 : 需 有 龐 大 的 廠 房 稀 有 的 原 料 和 複 雜 的 技 術 製 造 基 因 武 器 : 原 料 和 技 術 可 以 很 容 易 獲 得 例 如 : 網 際 網 路 下 載 小 兒 麻 痺 病 毒 的 基 因 體 序 列 下 訂 單 郵 購 DNA 原 料 運 用 基 因 工 程 技 術 合 成 小 兒 麻 痺 病 毒 小 兒 麻 痺 病 毒 單 一 小 兒 麻 痺 病 毒 顆 粒 的 電 腦 模 擬 圖 基 因 武 器 特 點 三 : 攻 擊 特 定 目 標 的 高 精 確 性 基 因 武 器 可 辨 識 不 同 人 種 或 民 族 所 具 有 的 基 因 特 性, 而 達 成 特 定 攻 擊 的 效 果 研 製 這 種 基 因 武 器 的 關 鍵 獲 取 特 定 族 群 的 基 因 密 碼 炭 疽 芽 胞 46

基 因 武 器 如 何 防 阻 基 因 武 器 的 發 展 及 其 造 成 的 傷 害 : 國 際 協 商 訂 定 協 約 及 查 核 制 度, 以 遏 止 基 因 武 器 的 研 製 與 擴 散 利 用 微 生 物 基 因 體 解 碼 資 訊 研 發 疫 苗, 開 發 新 型 抗 病 毒 抗 細 菌 藥 物, 並 建 立 快 速 檢 測 和 診 斷 方 法 結 語 基 因 是 人 類 的 共 同 財 產, 由 基 因 研 究 所 獲 得 的 生 化 科 技 成 果 應 為 全 球 人 類 所 共 享 任 意 操 縱 基 因 的 科 技 發 展, 將 嚴 重 衝 擊 人 類 的 永 續 生 存 生 化 科 技 的 研 發 除 了 在 科 學 本 質 的 突 破 外, 更 重 要 的 是 如 何 釐 清 科 技 發 展 所 帶 來 的 疑 慮, 對 其 做 有 效 的 規 範 科 學 家 從 細 胞 核 裏 取 得 生 命 的 密 碼 後, 在 基 因 工 程 學 的 帶 動 下, 開 啟 了 一 系 列 生 化 科 技 革 命 我 們 應 該 善 用 這 道 核 爆 的 威 力, 使 人 類 文 明 更 加 大 放 異 彩 47