一、前言

　　畜產業為我國農業生產中相當重要的一環，且乳、肉、蛋為提供國人蛋白質的主要來源。依據民國90年台灣農業年報資料顯示，畜產業之年產值為1,012億元，佔全年農業生產總值（3,528億元）之28、69%，其中以毛豬（463億元）佔45、70%位居第一，家禽（322億元）佔31、84%次之，餘蛋類佔11、29%，其他畜產品佔11、17%。雖然，畜牧產值相當高，但我國之畜牧產業要能永續發展，仍有生產成本偏高，以及畜牧污染防治與加入WTO產業所受衝擊等問題尚待解決。由於生物技術可以創造畜產品的附加價值，並解決檢測和環保問題；因此，我國畜產業唯有與生物技術結合，發展成為精緻的生物技術畜產業，方可解決現有的難題。有鑑於科技創新乃是促進產業發展的主要動力，尤其是生物技術；職是之故，本文之目的，在於經由全面瞭解我國畜產生技之研發現況，進而探討發展生技畜產業之優缺點，冀期藉由生物技術提升我國畜產業之競爭力。

二、畜產生技之研發現況

　　早在二千年前，人類就已應用微生物的生物程序（即發酵工程）來生產酒、麵包及乳酪等食品；廣義而言，所謂生物技術係指利用生物體來製造產品的一種技術。進一步來說，近代的生物技術就是結合生物、化學、醫學、藥學、化學工程與電子工程方面的科學與技術，利用生物程序、生物細胞或其代謝物質來製造產品，以改善人類生活品質，終而增進人類福祉的一種科學技術。因此，生物技術並非單一技術，而是一系列跨領域關鍵性技術的整合。這些重要的技術包括生殖技術、胚幹細胞、分子生物、基因轉殖動物、基因治療、DNA疫苗、分子胚胎學、核轉置及基因剔除等。茲針對我國目前畜產生技之研發情況，分述如下：

(一)生殖技術

　　生殖技術是促進畜禽生產效能最重要的一環，隨著對畜禽生理瞭解的增加，以生殖生理為基礎，配合生殖技術的演進，可以增進經濟動物的生產效益。這些技術包括超級排卵、發情同期化、人工授精、胚移置、體外受精以及體外成熟、胚選殖、性別鑑定及胚融合等。利用上述生殖技術，如超級排卵、發情同期化、人工授精、胚移置、體外受精以及體外成熟等，可以排除許多畜禽的繁殖障礙，而得以繁衍更多的子代，並促進畜牧生產，另利用胚選殖與性別鑑定則可以選留較有生產力的性別以提高生產力。

　　目前我國在相關技術的應用上已趨成熟；發情同期化、超級排卵、人工授精與胚移置已大量使用於豬及反芻動物。在豬已推廣人工授精技術以及研發精液稀釋液。而我國第一頭非手術法胚移置牛在民國71年於本會畜產試驗所（以下略稱畜試所）誕生，而於民國86年我國第一頭體外生產胚移置牛亦宣告誕生；目前已利用肉牛「借腹生子」以生產優良乳牛，其平均受胎率，在新鮮胚高達47%，而自製冷凍胚亦能維持在40%。又該所應用台灣大學研發成功之公牛Y-染色體特有序列之DNA片段做為引子（primer），供作胚性別鑑定；經性別鑑定之乳牛胚，受孕率為52%，而產犢後性別鑑定之準確率，判為公者達100%，判為母者為80%，合計為84、6%。另該所曾於民國88年分別於花蓮縣瑞穗鄉、高雄縣大社鄉及台南縣柳營鄉共輔導建立三個乳牛胚移置工作站，並訓練工作站獸醫人員，而完成技術轉移。

(二)基因轉殖家畜之產製

　　目前我國在基因轉殖動物的產製進展快速，已成功地產出各式不同功能的家畜。基因轉殖技術是將一段DNA殖入動物的受精卵，再將受精卵殖入代孕動物母體。將外源性基因引入細胞的方法很多，包括基因顯微注射法、精子載體法、電子穿孔法、反轉錄病毒的轉染、核轉置法、微脂粒轉染法及腺病毒轉染法等。常被應用於基因轉殖動物產製的基因轉殖技術包括基因原核注射法、精子載體法、電子穿孔法及反轉錄病毒的轉染。

　　我國成功產製基因轉殖豬有不少實例，台灣養豬科學研究所（90年9月1日更名為台灣動物科技研究所，以下略稱動科所）曾經完成豬乳鐵蛋白基因豬、抗排斥作用豬、人類第九凝血因子基因豬以及抗熱緊迫基因豬等四種基因轉殖豬的產製，在種原改良及醫藥研發上將會有很大的貢獻。近年來，該所與台灣大學及美國康乃狄克大學合作，利用一頭已3歲齡而同時具有豬乳鐵蛋白及人類第九凝血因子雙基因轉殖藍瑞斯種母豬耳朵皮膚的纖維母細胞，成功完成全球第一例具有豬乳鐵蛋白及人類第九凝血因子雙基因的複製豬，命名為酷比（coolpy）豬，該研究成果為以高齡母豬耳朵皮膚細胞作為供核源的首例。未來該所計畫進行複製血清白蛋白以解決血荒問題，或複製抗凝血素供應血友病患者進行治療或器官移殖之用；另因為乳鐵蛋白具有抑制細菌和加強免疫的功能，亦可生產預防仔豬離乳後下痢的蛋白質，以提高仔豬育成率，因此具有極高的醫療價值。又該所鑑於熱緊迫對豬隻生產效率影響甚鉅，亦生產出兩種抗熱基因轉殖豬，正申請專利中。此外，台灣大學已成功獲得帶有人類超氧歧化酵素（αLA-hSOD）及人類第八凝血因子（αLA-hFⅧ）等基因轉殖山羊之出生。其他如人類第八凝血因子蛋白質、蛋白質C等具有藥用功能的蛋白質亦是未來發展的方向。此外，家畜之許多生產性狀，諸如乳牛之產乳量、豬隻之背脂厚度及其日增重與飼料利用效率等，均可經由應用基因轉殖技術而獲得顯著改善。

(三)基因轉殖家禽之產製

　　家禽基因轉殖技術至為困難，從1989年至今僅有少數科學家成功製造出基因轉殖家禽。該技術雖尚未成熟，但是應用的價值卻很高。家禽基因轉殖技術包括基因注射法、精子載體法、電子穿孔法、始基生殖細胞轉殖法及反轉錄病毒的轉染，其中精子載體法配合其他基因轉殖技術最受注目。由於家禽之世代間距短，每隻蛋雞平均年產蛋量為250顆以上，且每顆蛋的蛋白質含量極高，又基因轉殖家禽大量繁殖之可行性較高，所以善加應用可產出高量的藥用蛋白質，亦可利用其生產特殊功能的家禽及其產品。

　　畜試所和成功大學合作，由褐色母菜鴨胚胎中取得始基生殖細胞（PGC），注入白色公正番鴨胚胎（13-15期）之背大動脈中，成功孵化出公正番鴨，係性腺具有來自菜鴨始基生殖細胞的性腺嵌合鴨，其和褐色母菜鴨配種，除繁殖一般土番鴨外，還可生出具有繁殖能力的菜鴨，而突破公正番鴨和母菜鴨屬間雜交所生後代（土番鴨）不孕的傳統先例，係世界不同屬間家禽始基生殖細胞轉殖成功之首例。此外，慈濟大學亦在研發第三型抗凝血素基因轉殖鴨。未來若能事先於注入用之始基生殖細胞，轉殖入能生產特殊蛋白質之外源性基因（例如獼猴乳鐵蛋白基因），則可以較低成本大量產製造福人類的藥用蛋白質。

(四)複製動物

　　複製動物可分兩種方式，一是將生殖細胞核轉置，另一是將體細胞的原核當供核源的核轉置。核轉置法乃使用顯微注射法來達成，受核卵母細胞的去核係利用顯微操作器，將吸核針刺入卵母細胞的透明帶內，緩緩地吸取第一極體及含染色體之少量細胞質。所產製的核轉置胚，可於體外培養一段時間並觀察其發育情形，再將合適之核轉置胚殖入受胚母體即大功告成。利用體細胞的細胞核當供核源的核轉置法，過程與生殖細胞者類似，惟供核源為體細胞。

　　在1997年，桃莉羊（Dolly）是首度經由無性生殖複製（clone），以體細胞的細胞核當供核源的核轉置成功面世的核轉置動物，而後牛、鼠和豬等動物均有複製成功的例子。我國自1992年起，亦有多件複製動物成功範例。於2001年，畜試所和台灣大學合作成功，以卵丘細胞為供核源之體細胞複製牛胚，其體外發育至囊胚期的百分比提升至30%；經胚移置後獲得3頭懷孕成功並陸續分娩，創我國產製複製牛之首例。惟不幸分娩之三頭複製牛皆於出生後1~6日死亡，其中第1頭複製牛命名為「畜寶」；顯示此核轉置技術尚有產製效率、存活率及健康等問題，有待解決。該大學與動科所合作生產之複製豬則是前述帶有轉殖基因的基因轉殖豬之後代，至今仍順利存活。核轉置法可被應用於產製大量優良家畜，真正做到動物選殖的目的。此外，該法亦可用於產製大量具有藥用蛋白質的基因轉殖家畜，可有效地提供產製藥用蛋白質的家畜。

三、畜產生技產業之展望

　　生物技術產業的特性包括(一)研發成本高、時間久，(二)產品附加價值高，(三)污染性低、能源依存度低，(四)風險大，(五)生命週期長，(六)技術密集，(七)上市法規門檻高，係技術密集且經濟效益高的產業。

　　雖然近10年來，我國畜禽基因轉殖研究發展已有長足之進步，在研發上亦有相當成果，但因為該生技研究人力和經費有限，專業技術人力結構多未企業化，上、中、下游仍未能有效的整合，且缺乏充實完善之農業生技資料庫，以致研發成果產出時程延宕，不易獲得研發專利和國際合作，因而喪失先機；又基因轉殖家畜禽之智慧財產權亦有必要重新訂定和建立制度，以保障研發成果。此外，我國亦應儘速設立畜產創新育成中心，構建創新平台，鼓勵研發成果予以商品化量產，以協助畜產業升級，提昇競爭力。

　　綜觀我國畜產生技研究之利基條件，包括利用生物技術(一)可發展本土性耐熱、抗病之種畜禽，(二)可發展帶有特殊功能性基因之種畜禽，(三)可開發醫療藥品和養生畜產品，以及(四)因教育發達和資金寬裕，可快速提供人力與資金。若從市場的角度來看我國畜產生物技術的價值，主要在於生產醫療等人用藥物產品，以及利用生物技術作為生物化學及能源之生產、廢棄物之處理、多元性或跨領域整合性複合研發，包括生物晶片、生物資訊、生物材料、生物微機電等產品。總之，我國畜禽基因轉殖產業已具有一定的基礎，雖然目前尚無具體產業與產值形成，惟潛在發展產值極大；若能整合官、學、研、產並興利除弊，輔以政府提供之良好研發和育成的優質環境，未來將大有可為，值得我國政府與業者放手一搏。

四、結語

　　如果說19世紀是蒸汽機電的世紀，20世紀是電子資訊的世紀，那麼21世紀最有可能就是生物技術的世紀。近10年來，生物技術對畜產發展已產生革命性的影響，其可以突破傳統經營的瓶頸，生產具高經濟價值之新產品，而且在解決人類細胞疾病問題，諸如糖尿病、血友病或器官複製工程等，勢必扮演重要的角色。由於科技研發與創新育成是畜產業的主要原動力，為因應我國加入WTO之衝擊，也為謀求有效解決我國畜產業高成本、高污染的問題，以及提昇競爭力，我國畜產業應當朝向「知識、技術及資本密集轉型」以及「產業經營科學化、科技成果產業化」之基本原則邁進。政府應全力發展生物技術，鼓勵傳統畜產業轉型為生物技術化牧場，以形成官、產、學、研一體的研發、創新、育成戰略，建立畜產生技研究的創新平台；集中發展重點，創造成功案例，將畜產業之守勢轉為攻勢，促進生技畜產業蓬勃發展，推動亞熱帶畜產科技中心，以帶領我國畜產發展再上另一高峰。

誌謝：
　　本文惠蒙台灣大學丁詩同博士提供資料，以及台灣動物科技研究所李文權博士校訂，始克完成，一併由衷致謝。