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農業生物技術產業發展現況與輔導方向

農糧處園產科 吳明哲

  生物技術為運用基因重組、細胞融合、細胞培養、發酵工程、酵素轉化等生命科學方法,進行研發並開發技術平台以獲取智慧財產權,或製造產品以創造商機的科學技術。生物技術產業具有開發時程長、研發金額大、可帶動週邊產業與創造重大利潤等產業特性,早為世界各國所重視,莫不大力推動,我國亦已將生物技術列為重點推動發展之產業。

  推動生物技術產業發展之首要考量為,面對全世界生物技術產業之激列競爭,台灣在相關產業發展上有無競爭優勢與利基條件。台灣在亞熱帶蔬果、花卉、畜產、水產方面之傳統育種及栽培技術甚為進步,多項技術臻為世界第一,這些現有領先之傳統技術應為台灣發展農業生物技術產業之利基,因此農委會擬定之農業生物技術發展策略為,針對熱帶蔬果、花卉、畜產、水產等產業發展需要,加強生物技術之研發,並選定以生物技術方法研發、製造之植物種苗、種畜禽、水產養殖、生物性農藥、動物用疫苗等為重點發展項目。

  目前我國農業生物技術產業的推動機制、重要計畫預算編列及未來3年的執行預期效果、發展現況、配合措施及未來展望詳述如下:

一、推動機制

  農業生物技術產業的推動包含在行政院核定之「加強生物技術產業推動方案」中,該方案依照全國科技會議結論、生物技術產業策略會議結論及國內外生物技術產業發展情況每兩年修正一次,將各部會需加強辦理事項納入。去(90)年10月修正完成之方案中,在法規及查驗體系方面,本會的實施要項為「訂定基因改造動植物之試驗及應用管理規範」及「依動物種類,訂定實驗動物之來源、適用範圍及管理辦法」;在研究發展及應用方面,本會的實施要項為「釐清農業生技利基所在及技術與產品之定位,加強動植物基因體之研究」、「發展基因轉殖動植物,提高作物、畜禽及水產生物之生產效率」、「開發疫病蟲害快速偵測技術、診斷試劑鑑定用生物晶片,掌控新侵入疫病蟲種類」、「強化對本土特有瀕臨滅絕物種之基因體研究與保存」及「加強無特殊病原動物實驗室之設施及動物供應」;在投資促進及合作方面,本會的實施要項為「研擬設置農業生技專區,帶動農業生物技術產業發展」。本會各項實施要項每兩個月按時填報執行進度,並接受該方案指導小組之指導與監督。

  91年度本會農業生物技術研發計畫共有「研究關鍵生物技術與開發高價值產品」、「開發生物性農業資材及防疫檢疫生物技術」、「推動花卉種苗、生物性農藥、動物用疫苗及水產養殖生物技術產業發展」等3項,經費共2億7千萬元,屬科技預算性質,每年均依照科技計畫研提及管考作業規定,辦理計畫研提、期中檢討及期末檢討審查作業。

二、重要計畫預算編列及未來3年的執行預期效果

  91年度預算編列及未來3年預算估列如表: pdf

  「研究關鍵生物技術與開發高價值產品」計畫之重點項目為:

(一)作物功能性基因體分析研究,

(二)作物基因轉移技術之開發應用,

(三)植物組織培養技術之開發應用,

(四)水稻高附加價值基因轉移及分子標誌研究,

(五)家畜禽關鍵性生物技術之研發與應用,

(六)生物技術在食品上之應用研究及

(七)生物技術在水產養殖上之應用研究。

  「開發生物性農業資材及防疫檢疫生物技術」計畫之重點項目為:

(一)生物性肥料之開發與利用研究,

(二)植物防疫生物技術之研發與應用及

(三)應用生物技術開發動物疾病快速診斷試劑。

  「推動花卉種苗、生物性農藥、動物用疫苗及水產養殖生物技術產業發展」計畫之重點項目為:

(一)花卉種苗生技產業輔導,

(二)生物性農藥研發及產業輔導研究,

(三)農業生物技術國家型科技計畫,

(四)推動動物用疫苗生物技術產業發展及

(五)水產養殖生物技術產業發展。

  本會生物技術計畫未來3年的執行預期效果為:

(一)完成水稻第五條染色體基因組定序分析。

(二)開發功能性基因體研究,加速各項轉基因動植物品系之育成。轉基因動植物之育成將涵蓋抗病、抗蟲、抗逆境、延長保鮮期、含有多種高價值蛋白、高產質優、特殊花色花形等基因之轉殖。

(三)建立主要農作物及林木之無病毒健康種苗繁殖技術,強化我國植物種苗產業競爭力;開發細胞培養技術,提昇二次代謝產物生產技術水準,以應用於中草藥材之生產;研發胚培養、原生質體培養等技術,克服雜交不親合性問題,以提高育種效率。

(四)建立花卉種苗組織培養優良種苗認證體系,規劃設置植物種苗生技創新育成中心,強化組培苗外銷競爭力。

(五)強化轉基因動植物生物安全評估及管理體系,防患轉基因動植物可能帶來影響生態之衝擊。

(六)開發本土化有機液肥用菌劑、螢光基因載體構築、轉殖於溶磷能力強之菌株、篩選具分泌植酸酵素之本土根瘤菌,並將技術移轉產業應用。

(七)利用基因工程進行生物性農藥之研發,落實研發成果之轉移,以取代部分化學農之使用,避免產生副作用,維護農民、環境及消費者之安全

(八)利用生物技術在植物蟲害偵測及診斷應用方面,預計可利用PCR-RFLP之技術鑑定35種瓜果實蠅。

(九)開發植物疫病蟲害檢疫新技術、新資材,提昇輸出入植物檢疫之效能與水準。強化植物防疫技術,建立風險評估及損失估計技術,及建立緊急防疫作業模式,俾能適時遏止重大疫病蟲害之發生蔓延。

(十)利用基因工程進行動物用疫苗之研發,如牛冠狀病毒不活化疫苗、兔化豬瘟毒組織培養疫苗、豬假性狂犬病gE 基因缺損不活化疫苗等之研製,並落實研發成果之轉移,促進產業之發展。

(十一)成立彰雲(貝、鱸魚)、嘉南(鯛、石斑)、高屏(蝦、虱目魚、笛鯛)及宜蘭(香魚、蝦)四個魚苗專區(所需的工程費由農委會補助);提昇種苗產業的專業科技,繼續領先其他各國,強化國際間的競爭力及產業的知名度,成為東南亞的種苗中心;可增加業者的經營利潤及國家外銷的收入;開創新魚種的養殖多樣化,提高產品價值。另外,其可提升魚種存活率及產業的產量。

(十二)動物疾病防治,將可提供現有各種畜禽疾病的防治方法;進行動物疫病監測與防疫新技術研究,使我國能依國際動物衛生規範,全面調查或監測海外惡性動物傳染病;強化動物檢疫診斷及監控技術,將可減少我國畜禽遭受外來新疫病侵襲的風險;處理當年度檢疫案件並改良檢疫處理技術,提供衛生安全畜產品。

三、發展現況

  生物技術產業為高科技產業,其發展首重研究,必須針對我國具競爭潛力之產品項目,不斷投入研發經費,以創造具有重大商機之研發成果。目前國內農業生物技術產業尚屬萌芽階段,除政府每年投入之研發經費外,產業界投入之研發經費甚少,有待政府持續投入,並陸續將研發成果轉移產業界應用,以帶動產業發展。以下簡述植物種苗、種畜禽、水產養殖、生物性農藥、動物用疫苗等五項生物技術產業之產業概況及本會具體之研究成果。

(一)植物種苗

  目前國內利用組織培養技術生產植物種苗之業者約有150家,從業人員2,000人,年產組織培養苗7,000萬株,每年產值25億元,以蘭花類之蝴蝶蘭及文心蘭為最大宗,主要出口至日本及美國。本會具體之研究成果為:

  1. 利用轉殖基因技術育成抗輪點病毒之木瓜,抗嵌紋病毒之番茄,抗蟲害及抗逆境之青花菜及結球白菜,延長保鮮期之蝴蝶蘭等。
  2. 建立蝴蝶蘭、文心蘭、彩色海芋等病毒檢測技術及火鶴花變異檢測技術。
  3. 建立蝴蝶蘭、文心蘭、火鶴花、百合、觀葉植物之生物技術量產技術。
  4. 完成組織培養業者普查及建立品種專利查詢系統。

(二)種畜禽

  國內業者利用育種技術生產種畜禽之業者約有600家,從業人口約3,000人,以種豬產業為主,年產種豬34,000頭,豬隻冷凍精液14萬5千劑,相關產值達11億元。本會具體之研究成果為:

  1. 成功育成含乳鐵蛋白基因轉殖豬,有效改善仔豬下痢及提高育成率20%。
  2. 選育抗熱緊迫之牛及豬品系,初步研發完成抗熱緊迫基因轉殖豬隻,以改善台灣夏季畜牧生產效率。
  3. 利用乳牛卵母細胞電融合及顯微注射技術,完成核轉殖及胚胎體外移置,提高雌性仔牛之比率達90%以上。
  4. 育成複製牛。

(三)水產養殖

  水產生物技術之研發較農業起步為晚,相關產業尚處研發階段,惟未來在產業應用上極具發展潛力。本會具體研發成果為:

  1. 應用聚合酵素連鎖反應法檢測病毒引起的蝦類白點病。
  2. 開發抗傳導性胰臟壞死病毒(IPNV)核醣酵素基因轉殖魚類。
  3. 以基因工程重組合成純化抗凍蛋白(AFP)增進魚類抗寒能力。
  4. 誘發體型大與生長快速的三倍體牡蠣及基因轉殖香魚。

(四)生物性農藥

  國內生物性農藥多由國外引進,已登記蘇力菌殺蟲劑,年銷售值約1,400萬元,目前有20家進口及製造業者。本會自86年度開始推動「病害防治用微生物與天然製劑之開發應用計畫」,蒐集篩選經評估具有病蟲害防治應用潛力之本土性微生物資源,建立試量產系統,並將技術移轉產業界商品化生產。本會具體之研究成果為:

  研發病害防治之枯草桿菌、放線菌及黏帚黴菌等生物農藥量產技術,並已公告接受廠商申請辦理技術轉移。其中枯草桿菌及放線菌已技術移轉興農公司、台灣生研公司及台鹽公司生產。預估3年後年產值可達1億8千萬元。

(五)動物用疫苗

  國內動物用生物製劑廠計有民間7家,公營一家,均屬中小型規模,年產值約為2億元,目前大部分是以傳統技術產製畜禽疫苗,並以供應國內市場為主,亟需加強生物技術之開發,以提昇動物用疫苗產業之研發能力及製造水準,並開拓國際市場。

  本會自民國86年起開始推動「研發動物用疫苗及藥物殘留檢驗試劑計畫」,具體之成果為:

  1. 研發完成雞、鴨、豬、牛用之疫苗5種。
  2. 研發完成磺胺二甲嘧啶及多種磺胺藥殘留快速分析檢驗試劑。
  3. 前述研發成果已分別技術移轉台灣生物製劑、高生製藥、全亞洲製藥廠等公司,即將開始商業化生產。

四、配合措施

  農業生物技術產品為高科技產品,其競爭力取決於研發成果之應用,因此除積極研究發展外,亟須制定相關法規或採取相關措施,以促進產業發展,並確保產品之安全。

(一)加強基因轉殖動植物生物安全性管理

  訂定基因轉殖動植物生物安全性管理規範,落實生物安全性評估與管理,以維護消費者食品安全及國內生態平衡。本會已於民國87年5月及6月分別公告「基因轉移植物田間試驗管理規範」及「基因轉殖動物田間試驗管理規範」,並已於90年1月間公告「植物種苗法」修正案及「畜牧法」修正案,將基因轉殖動植物之輸出入、推廣及銷售納入法規管理。有關基因轉殖水產動植物,本會已於89年12月間公告「陸上魚塭養殖漁業登記及管理規則」,將基因轉殖水產動植物之繁殖、養殖或進口納入管理。

(二)建立優良產品認證體系

  輔導業者建立優良植物種苗、水產種苗及種畜禽之認證體系,以提昇國際市場之競爭力。目前本會動植物防疫檢疫局業已於91年3月12日公告實施「植物種苗疫病蟲害驗證輔導要點」及「文心蘭無病毒種苗驗證作業須知」,並已建立文心蘭無病毒健康組培苗之產品認證制度,有關蝴蝶蘭無病毒健康組培苗之產品認證制度,正積極籌辦中。

(三)實施獎勵措施

  依據「促進產業升級條例」第八條第三項規定,本會業已訂定「新興重要策略性產業屬於農業部分獎勵辦法」,並已由行政院於90年2月20日公告,包括應用生物技術生產之植物種苗、種畜禽、水產種苗等產業之投資,符合獎勵辦法規定者可申請租稅減免之獎勵。

(四)研擬成果移轉相關法規

  依據「科學技術基本法」及行政院發布之「政府科學技術研究發展成果歸屬及運用辦法」,本會已研擬完成「行政院農業委員會科學技術研究發展成果歸屬及運用辦法」,並已於90年9月公告,以有效運用研發成果,促進整體產業發展。

(五)加強智慧財產權保護

  增修訂「植物種苗法」、「畜牧法」、「漁業法」等法規,加強植物種苗、種畜禽、水產種苗等新品種智慧財產權保護。

(六)加強農業生技產學合作

  依據「行政院農業委員會農業科技計畫產學合作實施要點」加強農業生物技術產學合作,以擴大研發成果之應用,落實農業生技產業發展。

五、未來展望

  本會農業生物技術之研發方向係依據國內農業產業發展需求而訂定,現有各項研發成果將陸續技術轉移業者應用,未來仍將繼續加強研發安全性高、具高經濟價值且在國際市場具有競爭力之技術及產品。為落實農業生技產業發展,本會依據經發會產業組之共同意見,正進行規劃高科技農業技術專業區及創新育成中心。在規劃高科技農業技術專業區方面,目前本會業已研擬「農業生物技術園區規劃原則」草案及「農業生物技術園區規劃構想」草案,並已邀請產官學界專家學者籌組成立規劃小組,將陸續召開會議,以擴大討論該兩項草案;在規劃創新育成中心方面,本會種苗改良繁殖場已完成植物種苗創新育成中心之規劃,本會畜產試驗所已完成種畜禽創新育成中心之規劃,將納入年度計畫中辦理;同時本會各相關業務處正檢討修正已規劃辦理之植物種苗、種畜禽、水產養殖、生物性農藥及肥料、動物用疫苗、食品加工等農業生物技術產業發展方向及短、中、長期發展目標。

  另外,行政院已將基因體研究列為未來研究發展之重點,本會將配合中研院基因體研究中心,整合各大學及學術研究機構,建立核心研究室做為上游,本會各試驗改良場所分別為中、下游研發單位,並結合業界研發能力,建構全國植物及動物基因體研究網,將以具經濟優值之功能性基因體研發為主,選擇水稻、番茄、豬、雞等為優先研究項目。

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