5A版农业生物技术之政治经济分析Word文件下载.docx
- 文档编号:22443517
- 上传时间:2023-02-04
- 格式:DOCX
- 页数:35
- 大小:52.57KB
5A版农业生物技术之政治经济分析Word文件下载.docx
《5A版农业生物技术之政治经济分析Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5A版农业生物技术之政治经济分析Word文件下载.docx(35页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
因为农业社会的经营行为除了栽种作物及畜养动物之外,还包括储存食物,此不仅可为寒冷不适植物生长的冬天做准备,也是因应农作可能受天灾侵袭的方法。
在人类的食物储存过程中很自然地发现了所滋生微生物的奇妙作用。
其后,人类开始用微生物从事酿造、发酵等行为,发展出啤酒、水果酒、起司、面包、优格等风味的食物。
此种利用微生物对食物进行加工制造的行为,就是人类社会最早的生物技术。
另一方面从更广义的角度言,农业社会中惯常的品种改良行为,也是一种运用生物学原理的人为操作。
然而作为本论文探讨主题的农业生物技术当然并非古早的酿造或发酵行为,亦非单纯的品种改良行为,而是指运用分子生物学(molecularbiology)技术之新近发展,而进行基因(或DNA)层次的操作工程者。
农业生物技术不等于重组DNA技术,后者之范围较小,前者则泛指所有超越选拔培育方式的新方法。
2.1.1.基因转殖技术简述
运用生物技术进行植物品种改良可以包含胚珠培养、药培养或花粉培养、原生质体(protoplast)培养、组织培养、细胞融合、茎顶培养等方法,这些都是缩短品种改良时程的方法(西村実,20GG:
94)。
例如细胞融合工程可使两个关连性低的物种之细胞透过电极融合设备而融合为一体,此有助于使杂交品种之创造过程超越既有界限,并大幅缩短时程。
此外,这些生物技术大多不仅适用于农业领域,对于医药领域也有相通。
例如细胞融合技术也是生产单株抗体(monoclonalantibodies)的重要技术。
相对的,重组DNA技术之意义仅限于将DNA片段插入特定载体(vector)之基因序列,然后再植入寄主细胞中复制之工程。
也就是利用限制性内切酵素(restrictionenzymes)将生物体之DNA分子切割出一块较小片段,再将此片段利用核酸连接酵素(ligase)嵌合为重组DNA分子。
此分子进入宿主细胞后将可合成特定蛋白质。
同样的,重组DNA技术也可以适用于农业领域及医药领域,其在农业领域之应用情形将是本论文分析的重点,至于医药领域包括基因制药及基因治疗等,在本论文有关生物技术智能财产权之探讨中亦有互通之处。
DNA重组工程之基础乃是探究出DNA序列与组成蛋白质之氨基酸(aminoacid)序列的对应关系。
简言之,以三个字母(核甘)为单位的DNA序列代表了形成一种氨基酸的密码。
透过DNA讯息被转录(transcription)为与之等同的mRNA,再将mRNA中的碱基序列转译(translation)为氨基酸序列,就可以在核醣体中形成生物体所需的蛋白质。
必须强调的是,DNA序列与特定氨基酸并非一对一的对应关系,而是许多组DNA序列同时为一种氨基酸的编译密码(Brookes,1999:
82)。
因为氨基酸的总数仅有二十种,而以三个字母为单位的DNA序列则有六十四种之多(4G4G4=64)。
本论文所探讨之农业生物技术系针对植物相关技术,因为植物之品种改良历史与成果比起动物领域更为广泛,尤其在基因转殖技术方面也是只有针对农作物之商品化成果,在动物方面仍多处于试验阶段,因此就本论文之关心议题而言,亦即农业生物技术之规范与政治经济影响方面,仍以植物领域较有探讨价值。
此外,本论文所谓农业生物技术固然在范围上包括了细胞融合、组织培养等技术及重组DNA技术,但显然对后者之讨论比较多。
因为目前有关基因改造食品之食用安全性疑虑,或是生物技术之专利权争议,都是与重组DNA技术之发展应用直接相关。
2.1.2.植物基因转殖技术之应用
与植物相关之基因转殖技术近年来在农企业大笔投资之下呈现蓬勃发展。
然而大致可以将该技术在植物之运用性质区分为以下五类,这五类应用模式不应限制我们对将来基因转殖技术发展潜力之思考,但现实情形则是大多数农企业都将发展方向限定于重复的领域,这当然与商业营运之逻辑有关,本章下节将有进一步分析。
2.1.2.1.作物改良(CropImprovement)
随着全球可耕地不断减少,农作物必须在较不适合种植之环境下生存,为了维持农业生产力就必须透过作物改良,以增加其对环境之适应性。
但目前农业生物技术在此领域之进展仍令人失望,亦即尚未出现令人期待的环境高耐性新品种作物。
较著名的一项运用基因转殖技术所作之作物改良倒是Calgene公司于1994年推出的FlavrSavr西红柿,其特色为该种西红柿可常保新鲜。
FlavrSavr西红柿具有打断polygalacturinase(PG)genes的表现功能,果实软化是因为PPG酵素分解果胶,而果胶是植物细胞壁的主要成份。
当PG量被降低时,果实保存在植株上较久,较不易变软,相对地使农产运销过程中耗损比例较低。
2.1.2.2.抗除草剂(HerbicideResistance)
杂草有能力和栽培作物竞争营养如水分、光线及二氧化碳,因此显著地降低作物产量。
因此历年来现代农作就是以除草剂来对付杂草,从1966年到1991年,美国农业部门的除草剂使用量增加超过四倍,总计花费十亿美金。
问题是很多除草剂无法分辨作物及杂草,因此在使用除草剂之时机及用量上都要谨慎,相对也增加了种植之复杂度。
因此农业化学业者就推出了抗除草剂作物。
首先必须了解除草剂之运作机制,以Glyphosate类的除草剂为例,此种除草剂会抑制5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase(EPSPS)此种酵素的功能,该酵素是制造植物生存生长所必需而含有苯环的胺基酸的必要酵素,所以像Monsanto公司所生产的Roundup系列与其它glyphosate类的除草剂均能抑制EPSPS酵素,使苯环的胺基酸不能生成,阻断光合作用的进行,因此喷洒此类除草剂会使植物死亡。
然而若使用不当也会使所栽种之作物死亡。
由于此种除草剂的特性,Monsanto公司利用基因工程的方法,创造出一段能生成EPSPS的修饰基因,利用载体将此段修饰基因送入作物细胞,并让此修饰基因插入作物细胞的DNA中。
这段修饰基因除了能生成EPSPS外,还包含生成叶绿体转运蛋白质(chloroplasttransitprotein)的基因,此种转运蛋白质能将合成出来的EPSPS从植物的细胞质运送到叶绿体使用,如此可以对抗glyphosate类的除草剂,另外还可以再生。
植物细胞的DNA中含有此种基因者,其茎、叶和种子等亦会含有此种基因,所以能不受glyphosate类除草剂的影响。
2.1.2.3.抗虫性(InsectResistance)
土壤性细菌Bacillusthuringiensis(Bt)许多年来都被当作生物杀虫剂使用,Bt为一种革兰氏阳性菌,当生长或营养条件差时,会在孢子囊中形成内孢子,而细胞内产生晶体状内涵物的副孢子,一旦遭昆虫幼虫吞食,结晶蛋白质会对昆虫造成毒害,此毒素只毒害特定的害虫。
现有基因转殖作物如Bt玉米或棉花,就是将此种细菌植入作物细胞中,使作物直接产生自体的ICP蛋白质。
除了以Bt基因制造抗虫作物外,也有其它抗虫性的选择,例如植物蛋白质分解酵素(protease)抑制剂,已被证明是有效的杀虫剂。
当此杀虫剂被昆虫幼虫摄食后,会抑制消化酵素,造成饥饿,目前已有实验将此酵素之抑制基因成功地移转到烟草(Barnum,20GG:
191)。
2.1.2.4.抗病毒(VirusResistance)
许多植物由于病毒性病害,每年单在美国就造成数百万美元的损失,一般皆以化学药剂作为协助抑制能散播病毒的昆虫之用。
科学家已经发展出许多种抗病毒的基因转殖作物,以我国为例就有著名的抗轮点病毒木瓜,亦即以病毒鞘蛋白基因透过农杆菌转殖进入木瓜细胞中,因而使该作物产生免疫性。
此种方法在国外也已经被广泛运用于其它作物,例如黄瓜、烟草、马铃薯等。
2.1.2.5.植物作为生物反应器(Plantsasbioreactor)
目前微生物已经被当作有效的生物反应器,以提供更有效率的发酵或其它生物化学反应,将来则可能是利用整株植物作为生物反应器。
其方法为将外来基因植入一种植物,可以生产具有医疗及产业上价值的蛋白质。
最近大豆已被用以作为反应器,生产不同的具有治疗价值之单细胞抗体(例如治疗结肠癌)。
一般而言,利用植物作为生物化学反应器比起利用微生物或在实验室操作之费用更低,因此极具商业开发价值。
2.1.3.基因转殖作物之种类
近年来基因转殖作物之种植面积日益增加,并进而成为国际农业贸易上的重要议题之一。
此乃由于基因转殖技术之运用大多首先选择商业价值最明显之作物种类,以使投入基因转殖技术研发所能获得之市场报酬极大化,而这些商业价值高的作物往往也是国际贸易中的重要农产品。
此所以目前基因转殖作物之发展动向对于国际贸易发展影响深远。
除此之外,这些作物中有许多也是发展中国家主要的出口作物,因此基因转殖技术发展过程中的智慧财产权问题也引发许多关注。
以下仅简述几项主要基因转殖作物种类之发展情形(苏远志,20GG:
5-8)。
1)黄豆:
目前在美国上市之基因转殖黄豆有Monsanto公司之RoundupReady黄豆,具有抗除草剂特性,以及DuPont公司的含高量油酸黄豆,但后者之种植面积极小,因此市场上的基因转殖黄豆有99%都是Monsanto公司所生产。
该公司种植之黄豆不仅在美国,也包括阿根廷及加拿大等地,尤其在阿根廷之种植面积以超过该国所有黄豆种植面积的60%,成为对该国经济影响深远的作物品种。
2)玉米:
从1988年开始,美国之基因转殖玉米种植面积持续扩大,达720-760万公顷,亦即玉米总种植面积的22%。
其基因转殖特性有Bt抗虫性以及抗除草剂两种,前者约占三分之二。
Novartis公司之Bt玉米品种大约占所有Bt玉米市场的33%。
3)油菜:
此为加拿大重要之经济作物,该国目前已有超过50%的种植面积为基因转殖油菜品种。
加拿大现有之基因转殖油菜品种清一色为抗除草剂特性,以Monsanto公司在加拿大之子公司为主要提供者。
AgrEvo公司与Monsanto公司目前正研发新品种之油菜,其目标为油脂与蛋白质成份之改良,Monsanto公司也进行油菜中生产生物分解性塑料之研发工作。
4)棉花:
棉花是极易受虫害侵袭的作物,其所使用的农药有一半是用在杀害虫(其它农作物仅20%)。
全美国棉花一年受虫害之损失金额达6亿4千5百万美元,因此Bt棉花之推出大受欢迎。
5)西红柿:
基因转殖西红柿是最早商品化的基因改造食品,当时名为FlavrSavr,但目前已经停止贩卖。
此类西红柿由于导致细胞壁软化的酵素已经受到抑制,所以不易腐烂,可有效降低运输过程中之耗损成本。
6)稻米:
日本国营烟草公司近年来已经研发出一种基因改造稻米,其特征为适合造酒用之低蛋白质品种;
此外,Monsanto公司也研发出抗除草剂特性之稻米,目前这两种基因转殖稻米皆进入田间试验阶段。
日本政府相关农业研究机构也研发出抗特定病毒的性状或者是高光合作用性状之基因转殖稻米,可见日本在此领域目前发展相当迅速。
7)马铃薯:
目前最主要的基因转殖马铃薯品种就是Monsanto所开发之能抗虫害Coleoptera的NewLeafPotato。
8)果树:
我国已经自行研发出抗轮点病毒基因转殖木瓜,夏威夷也有类似技术发展。
目前我国正朝向同时具备抗畸叶病毒之双抗性基因转殖木瓜研发。
9)甜菜:
这是基因转殖技术最早运用于根菜类之栽培,其主要之性状有抗除草剂以及高果寡糖含量之品种。
2.2.1.产业环境分析
探讨农业生物技术相关问题时,不能仅以广泛的技术发展为讨论对象,更须重视其产业实际发展情形。
此是由于不同农作物的相关生物技术未尽相同,而农业生物技术在实际产业运用层面上,则是特别集中于少数几种农作物。
因此我们应该针对这些农作物之特性,及其在农业政策与经营策略上之特殊重要性等着眼点上,才能确实掌握农业生物技术发展之影响。
是故本节即针对农业生物技术已经实用化的农作物为探讨对象,并兼及相关产业部门之发展趋势,以作为本论文探讨智慧财产权议题及贸易法议题的背景基础。
截至20GG年之统计,全世界种植基因转殖作物之面积约为四千四百万公顷,其中有75%的面积是位于工业先进国家。
尽管种植面积日益广泛,但所种植的作物种类仍仅限于四种,亦即黄豆、玉米、棉花、油菜。
从另一角度观察,目前这几种作物的所有种植面积中,已经有大约16%皆是基因转殖作物,可见基因转殖作物在这些重要农作物市场的扩张速度。
更重要的是,在所有基因转殖作物中,所运用的技术大多集中于两种技术成果,亦即植入BT基因以使作物产生杀虫功能,或者是植入可对抗除草剂毒性的基因,使种植者可以喷洒除草剂而不至于伤及作物。
由前述事实可知,农业生物技术之实际运用并非充分多元化的发展,而是在作物种类上及作物特性上都相当近似性的发展。
除此之外,目前仅有少数的发展中国家有进行基因转殖作物的种植,其中除了阿根廷和中国之外,其它国家的种植面积都不超过十万公顷。
就种植作物及特性而言,都不脱前述的局限性。
其根本原因在于,除了中国有自行研发基因转殖棉花品种广泛种植外,其它发展中国家都是透过以工业先进国家为基础的跨国公司引进基因转殖作物,因此当然会受到跨国公司商业发展策略的局限(Fresco,20GG:
2)。
虽然跨国公司积极进行在农业生物技术产业领域之扩张,但由于外在环境诸多争议,已经使农产品市场出现许多不确定变量,进而引发实际种植者,亦即农民团体之疑虑。
以基因改造黄豆为例,美国是世界上种植面积最大的国家,也是第一大黄豆出口国。
然而由于作为黄豆主要消费市场的欧盟及日本市场,对于基因改造黄豆之安全性有疑虑,因此实际运用上都是将此种黄豆限制于酿造酱油、作成饲料等等加工食品。
由于其用途受限,因此基因改造黄豆之价格明显不及非基因改造黄豆。
换言之,除非农民种植基因改造黄豆确实可降低种植成本,否则此种研发成果对农家并未特别有利,仅使跨国公司大获其利而已。
正因如此,美国陆续有农民团体提出自保之要求。
举例而言,20GG年4月「全国家户农联盟」(NationalFamilyFarmCoalition)就提出对农业生物科技的声明,其主旨为要求在目前消费者对基因改造食品仍有疑虑的情形下,政府应限制更多基因改造作物之释出(release),同时应对基因改造食品之安全性问题彻底试验,更重要的是,必须保障家户农长期以来的独立自主经营地位,禁止任何对生命体申请专利的管道。
同年5月,在农民团体中非常具有代表性的美国玉米种植协会(AmericanCornGrowersAssociation)也对农业部的农业生物技术顾问委员会提出一项提案,内含十六条要求,其内容包含以下重点:
1、要求农业部提供给农民公正而平衡的(fairandevenhanded)信息,以使农民确实了解基因改造作物的利益与风险。
2、要求食品药品管理局(FDA)展开对基因改造食品之长期的、独立的安全测试实验。
3、对所有基因改造食品进行强制标示制度。
4、调查全国种子事业的基因污染情形,以及为何某些非基因改造种子却混入了基因改造成份。
5、提供谷物处理业者相关的财税诱因,促使其改善设备以响应谷物分类的需要。
6、种子公司应负担因花粉传播所导致的基因污染责任,而非由种植者负担此责任。
7、农业部应对非基因改造作物之海外销售付出同等重视与资源,一如他们目前对基因改造作物销售的努力。
8、尊重海外市场的购买意愿。
只要他们仍愿意购买非基因改造作物,则不应因为拒绝基因改造作物而受到我国的贸易制裁。
9、对目前种子产业的集中化现象表达关注,尤其是少数公司控制了种子之生产与销售可能产生的负面效果。
10、立即停止农业部自身对「终结者基因技术」之研究,因为这是对纳税人金钱的不当使用。
11、调查农业部与生物科技产业之纠葛,以确保该机关是以农民至上,而非以化学界或种子业之利益为先。
从这些农民团体的声明可以发现,农业生物技术产业并不仅是跨国公司的产业,更涉及到广大农民之经济利益,当然也涉及更广大消费者的权益。
而由于农业生物技术之安全性疑虑一直未获厘清,且美国政府明显采取过于宽松的管制立场,已经使美国农民团体开始感觉自身处于不利的国际竞争地位。
生物科技之研发需要投入大量资金,因此跨国公司也期待着庞大的报酬回收,此所以目前只有少数几种作物及技术运用领域被广泛使用,因为这是降低投资风险的方法。
贸然投入新作物运用,或是转殖新的基因都必须面临不可知的研发失败与市场失败风险。
尤其面对各国日益复杂的管制程序,相对也提高了农业生物技术在进入实用化之前的成本。
据估计,一种新农药要进入市场之前所面临的管制成本高达两亿美金,而一种新的基因转殖作物在研发上大约需要三千万美金,并且要额外加上该作物进入市场前必须面临的管制成本约六百万美金。
这些成本最终将会转嫁到农民以及消费者身上(Fresco,20GG:
4)。
整体而言,由于农业生物技术面临日益增加的管制成本,以及市场对安全疑虑所形成的商业风险,已经逐渐出现两个重要的发展趋势,其一就是企业集团相互合并以解决投资获利迟缓问题,其二就是企业研发方向转向风险性更低的作物种类,以寻求更快速的投资回收。
以下简述此两大发展趋势。
著名投资银行李曼兄弟(LehmanBrothers)首席化学产业分析师SergeyVasnetsov在20GG年曾指出,「基因改造食品的前景已经不再像三年前那样确定了,企业不再陶醉其中,而成长速度也明显减缓。
企业界过度宣称其技术突破,却忽视消费者的疑虑。
能直接嘉惠消费者而非农民的新作物,仍要等待三到四年之久。
市场不但没有成长,且投资额比起五年前已经减少了5-7%。
」投资分析师的观察清楚地说明了农业生物技术产业目前面临的困境。
正因如此,一般投资人也不再疯狂地将资金投入到生物科技产业中,也使得相关企业欲从金融市场募集资金更形困难。
因此在农业生物技术产业无法突破性成长的情形下,相关企业不得不走向合并一途,此在本章下节有关产业集中化发展之分析中将进一步详述。
除了美国之外,以欧盟及日本为主的工业先进国家也将农业生物技术开发视为重要产业政策。
然而由于此两地之消费者比美国当地有更强烈的质疑,因此相关产业政策及企业投资活动往往陷于矛盾情境之中。
在政府政策上一方面要加强管制生物技术之环境风险与食品安全风险以响应民众之要求,但另一方面又要维持本国产业技术竞争能力;
在企业投资方面亦然,必须兼顾技术竞争与企业投资风险。
在此种情境下,日本就发展出比较特殊的研发策略。
亦即同时追求技术研发成果并兼顾短期利润回收。
以目前日本业界较著名的农业生物技术投资集团,Suntory及KirinBeer为例,皆是将研发重点置于康乃馨等花卉事业,因为此种农作物非用于食用,因此没有安全性疑虑,将来在商品化过程中不论是管制面或市场反应上都比较没有阻力。
同时此种开发过程所累积的技术实力,也很容易可以转用到其它作物上。
同样的,Toyota自动车会社也成立了花卉种苗生产会社,投入花卉之生物技术开发(西村実,20GG:
110)。
然而就长期而言,真正庞大的市场仍是谷物市场,因为谷物是全球消费量最大的农作物,尤其是小麦和稻米,然而这也是目前尚未商品化的重要农业生物技术领域。
日本的农林水产省农业生物资源研究所及农林水产先端技术研究所很早就着手从事稻米基因组解析之研究,并于1994年领先全球完成稻米之染色体上基因位置标示,因此受到国际瞩目。
截至20GG年7月为止,在日本申请田间试验之基因转殖稻米就有四十一种之多,其中主要为抗病菌、抗除草剂、低蛋白质含量(供造酒用)以及高光合作用(高淀粉质)性状之品种。
稻米之染色体数有十二对,约有三万个基因,而其全部的碱基配列(DNA序列)约有四亿三千万个,虽然要完全解析其基因组仍须时日,但相较于小麦有十六亿的碱基配列而言仍是比较容易的,因此稻米已经成为国际间最重视的先端研究对象。
对欧美国家而言,虽然其主食为小麦,但基于谷类作物基因组织共现性,稻米基因组之解析结果很可能对小麦之研究有直接之帮助,因此欧美科学界亦相当重视稻米基因组解析。
然而对稻米的基因研究,随之而来的是专利权问题,此已经引发许多亚洲国家的疑虑,认为此可能对亚洲国家之粮食安全造成重大影响,本论文将于第四章对此有进一步之探讨。
2.2.2.产业集中化发展分析
近二十年来,以美国为主的农企业经历了多次大并购风潮,如今回顾则大约可区分为三大时期,分别是水平整合时期、垂直整合时期以及跨业整合时期。
第一阶段发生于1980年代,主要是种子公司的相互并购,形成明显的种子企业集团化现象;
第二阶段则是从1990年代初期开始,主要是农业化学业者透过并购生物科技公司及种子公司,形成上下游结合的农业生物技术集团;
第三阶段则是发生于1990年代末期,主要是医药企业集团与农业集团之跨业合并。
这些合并案的金额都非常庞大,因此当我们强调生物科技产业是一项高投资的产业时,其投资金额确实十分庞大,但并非都用于研发成本,其实有极大部分是用于并购其它企业之所需。
毕竟这些并购活动所产生之商业效益,有时远远大于自行投入研发所能获得的报酬。
以下即分别说明此三阶段并购之背景。
水平整合时期
种子产业原本不是什么赚钱的生意,因为种子大多可以透过农民繁殖而产生下一代,继续供种植使用,亦即只要农民自行留下所收获的部份种子,即可不必再向种子公司买新种子。
此种情形使得种子研发不甚具有商业利益。
长久以来,各国也大多是以政府部门作为持续搜集种原及研发新品种的主要机构,并且免费或低价提供给农民种植。
直到1935年杂交种作物问世,其所具有之高产量及子代基因分离现象,使农民必须每年向种子公司购买新种子,也才促使种子事业逐渐兴盛起来。
但杂交技术所能运用之作物品种有限,因此真正使种子产业变得有利可图的仍是1960年代以后各国逐渐采行的育种家权利制度(PlantBreeder’sRights),亦即赋予植物育种家特定之权利内容,可享有繁殖、销售该繁殖材料之权利。
美国也于1970年制定了植物新品种保护法(PlantVarietyProtectionAct,简称PVPA)。
必须强调的是,由于UPOV容许农民可自行留种,因此如何打开种子市场之商机仍然是种子公司最关心的问题。
以美国为例,自1970年PVPA制定以来,各家种子公司与其说是将资金投注于研发新品种,以提高产量或作物品质,不如说主要仍是着眼于市场行销。
根据Kloppenburg之研究,美国在1980年代的种子市场并未出现许多更好的作物品种,而是出现更多品牌的,让农民有「更多选择」的不同种子与种苗,以诱使农民购买新品种(Kloppenburg,1988a:
151)。
对于这个时期所出现的种子产业水平整合现象,可以从研发的生命周期理论(InnovationLifecycles)加以理解。
简言之,正因为种子市场充满不确定性,各家公司所研发之新品种竞相表现,经过一段期间后有些品种在市场上大获成功,有些则是惨赔。
此后各家种子公司必然会将研发方向调整到已经有
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 农业 生物技术 政治经济 分析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)