SMC 資料庫

此篇報導與工商時報合作，並刊載於〈科學家新視野專欄－新興基因體技術在「精準育種」的發展趨勢〉

文／龔紘毅 臺灣海洋大學水產養殖學系副教授、臺灣海洋生物技術學會理事

精準育種的優勢

基因編輯（Gene editing）是新興的基因體技術（New Genomic Techniques, NBT），利用基因體序列的資訊來精準編修與特定性狀相關基因產生變異的精準育種（Precision Breeding），選育新品種速度變得更快且成本更低。科學家利用精準育種幫助農民和生產者開發出具備有益特性的植物和動物品種。例如，透過精準育種技術，可能創造出提高抗病能力的植物和動物品種，並增強對氣候變化的抵禦能力。精準育種能讓農業、畜牧與養殖漁業，減少對農藥及抗生素的依賴，以及減少對環境的影響與改善動物福利。此外，基因編輯技術的精準育種符合聯合國永續發展目標（SDGs），能增加動植物的營養價值，從而提高糧食系統的生產力、復原力及可持續性，得以因應全球人口持續增加、全球環境變遷及極端氣候發生頻繁，所造成的糧食與動物蛋白供應短缺危機。

而基因編輯的精準基因誘變技術，對子代數目多、多樣性高的經濟植物及水產動物育種可產生更多不同性狀，並可進行多種有益性狀的選育，大幅縮短選育時間。雖然這些特性也能透過傳統育種和自然過程發生，但基因編輯技術可以更有效的縮短選育新品種所需的時間，從原先的20到30年縮短為2到3年。基因編輯技術所及範圍與能力已非原本「基因改造生物」（GMO）技術及法規可以涵蓋，因此若以基改的法規制度管理將會限制基因編輯技術對育種產業可能產生的重大貢獻。

水產精準育種的發展

水產動物如魚類因為是體外受精、具高繁殖力，以及已建立養殖物種繁殖與幼生飼養技術，非常適合以基因編輯技術進行精準育種。對養殖魚類進行基因編輯精準育種的發展重點，是提高取肉率、生長速度、抗病力、性別決定或不孕控制的生殖限制、提高營養價值如增加n-3不飽和脂肪酸及其他有益經濟性狀。近年研究使用的CRISPR/Cas9基因編輯技術，具有便宜、快速且精準度高等優點，成為目前水產生物主要的基因編輯工具。使用基因編輯技術在魚類及其他水產生物進行精準的變異，這個過程以及最終產物皆無引進外源DNA情況下並沒有基改的疑慮。

日本與台灣同為水產消費大國，並且都具有強大的水產養殖生物科技研發能量。日本雖為基改法規嚴格管理的國家，但學界及政府都認為基因編輯技術在精準育種具有龐大的產業發展潛力。日本因此在基因編輯法規上超前部署，制定明確且兼顧產業發展與生物安全的制度，並同時在科學教育及認識新興技術上，主動與民眾溝通、宣導及知的權利。2021年日本已經有三種基因編輯食物上市，包含：高GABA營養素含量的基因編輯番茄、高取肉率的真鯛魚及促進成長的虎河豚，分別於9月、10月及11月以新創公司及新商業模式推廣上市，獲得日本市場的正面迴響。日本政府及學者專家在精準育種法規制訂上的前瞻性與推廣經驗，以及鼓勵相關新創產業的發展，相當值得台灣借鏡與學習。

台灣的農業基因體學和遺傳技術如基因編輯的研發有豐沛的基礎量能，但仍未有基因編輯之精準育種法規制度。可借鏡相關制度先進國家如美國、加拿大、英國、日本、澳洲的法規制定視為傳統育種，搭配早期諮詢及上市前評估制度輕度監管，以釋放基因編輯在精準育種研發及促進農業產業發展的能量。唯有制定符合台灣最大利益的規則，才能促進精準育種動植物的開發、市場及新創產業，有效推動農業生物科技人才與產業發展及經濟增長，並吸引國內外資本對農業研究與創新的投資。台灣要趕上全世界農業精準育種發展的大趨勢，擁抱新興基因體技術往前大步邁進。