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比晶片戰爭更嚴峻!糧食短缺觸發全球新戰爭 基因編輯能解救這場飢餓風暴?

比晶片戰爭更嚴峻!糧食短缺觸發全球新戰爭 基因編輯能解救這場飢餓風暴?

產業熱焦點

科技

2023-04-19 09:25

去年以來,俄烏戰爭威脅全球糧食供應鏈,加上極端氣候致農作欠收,國際穀物價格應聲大漲,各國掀起糧食保衛戰,全球陷糧荒。聯合國糧食計畫署(WFP)警告,多達3億4500萬人正面臨飢餓威脅。

面對氣候變遷與全球人口增長等因素所造成的糧食危機,國立臺灣大學農業化學系教授洪傳揚認為,傳統的育種技術若能有新興技術輔助,將可更有效的應對這些挑戰,近年科學家以基因編輯技術(CRISPR),精準地在基因體中進行單一或多目標的誘變,不僅能迎合特定環境,同時能增加農作物產量,為糧食生產的新解方。

 

解決糧食危機的農業新革命:基因編輯技術

 

最傳統農業育成新種,透過同種或近緣種植物間進行「雜交育種」,但因耗時較久、種原有限等因素難度高。後續科學家以放射或化學物質誘發植物遺傳變異,卻也因鹼基誘變點過多且不可控,利用「誘變育種」產生理想作物的難度較高。

 

1960年代基因轉殖技術問世,利用重組DNA將目標基因植入特定的生物細胞內,改變生物的遺傳訊息,藉此改變生物的表現性狀,大幅提升農作產量、降低糧食生產成本。當然,基改作物也必須符合食品、飼料和環境的安全性評估,才得以上巿。

 

「不同於基因改造技術從生物體中添加遺傳物質,基因編輯技術容許科學家在不添加遺傳物質下,更精準地作出改變。」洪傳揚教授相信基因編輯技術不會取代傳統雜交育種,但將會是傳統育種最佳的互補工具,有效協助傳統育種加快速度、解決遺傳累贅、單鹼基置換、高效率進行多倍體作物(像蘭花、香蕉、甘蔗、草莓等)誘變等,但是若沒有適當的法規支持,將沒有機會創造新的農業生技產業,培養更多生技人才。

 

洪傳揚教授說明,基因編輯技術透過精準辨識基因體的目標DNA序列,透過核酸酶將目標DNA序列切斷,斷裂的DNA分子便會自發性的啟動自我修復功能,修復後部分目標DNA序列回復原始狀態,但有部分目標DNA序列在修復過程中產生DNA突變,導致影響基因功能;修改基因組上的序列,可在不需要額外導入遺傳物質與外源基因的前提下,得到期望的修復樣式,進而改良作物性狀。

 

各國基因編輯合法化 台灣異見仍待整合

 

生物技術進步帶來創新育種,目前已有許多未含有外源基因的基因編輯產物即將上市,各國主管機關面臨挑戰。多數國家對基因編輯技術的管理,若產品不含導入特定外源基因片段則判定不屬於基因改造。

 

如:美國、日本、加拿大與澳洲等國已有法令明文規範,菲律賓、印度不需申請就可以耕作相關基因編輯作物,英國政府也於今年3月修法准予基因編輯技術用於商業。至於糧食規範較為嚴格的歐盟,正重新審視相關規定。

 

在台灣,政府雖同意通過安全評估許可的基因改造原料進口,卻嚴格禁止基因改造作物種植,但針對最新的基因編輯技術,政策立場則持續整合各界意見,仍屬未定。

 

政策配套未完善 種苗產業創新發展及農業生技人才培育成隱憂

 

台灣在受限農業天然生產資源短缺,台灣糧食自給率僅約3成,糧食安全迫在眉睫。以往,台灣因為市場相對小、新藥或基因改造食品審查又較世界各國嚴謹,擁有新技術的國際業者投資成本高、回收低,在全球農業科技創新鏈中處於弱勢,長期農業生技人才將更稀缺。

 

面對難題,拜耳作物科學事業群總經理杜月惠認為,永續議題需要產、官、學合作,才能達到最大化,以產業端可提供產業轉型,或在生產過程中做永續,上下游合作之間共同設定永續目標;學術端可合作提供國際數據、研究報告,加速農業創新發展。

 

國立臺灣大學生化科技學系教授林晉玄則提醒,雖然新興育種技術「基因編輯」為糧食生產提供新方向,但政策目前還沒跟上科學趨勢、相關法令未有配套,業界與學界無依循的立基點,產-官-學未來要接軌國際趨勢難度也很高。

 

積極培育農業創新科技人才,台灣拜耳公司與國立臺灣大學生化科技學系共同舉辦「當綠色遇上生物科技」論壇,聚焦永續農業議題,邀來專家學者分享最新的生物科技發展與趨勢,以及農業創新技術運用。系列活動也有「綠色科技創客松」,網羅各界對環境永續及農化科技有興趣的優秀學生,提出創新行動或企劃,期望啟發青年:除了讀書以外,我們始終保有追逐夢想與改變世界的能力!

 

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