一、 前言 生物多样性之议题，现已成为全球多数国家所强调及重视，并有三分之二以上的 国家，制定生物多样性国家策略或行动计画，以推动生物多样性之相关工作。但是， 在大部分的国家、地区，多样性之相关工作仅有少数政府、学界及保育团体参与，而 未成为全民化之运动。部份原因在於生物多样性与民生之息息相关性，未广为推广。 多数人认同生物多样性仅是为替子孙留下资源的道德行为，或仅是学术殿堂的另一项 严肃课题。所谓利之所趋，民之所向。事实上生物多样性所带来之经济资源与发展潜 力，远超过所有其他工业产值。本文即在浅释生物多样性所可提供之资源、蓝本，藉 由现代生物技术的精制及放大，将可成就无可限量的生物产业。惟限於篇幅，本文在 生物多样性的应用方面，主要将局限於植物方面之应用。 二、 生物多样性与民族植物学 自有人类以来，植物与人类的关系即密不可分。举凡日常生活的食衣住行，到工 商业、医药、能源供应等所需的原料，均需植物直接或间接的供给。因此，人类社会 的发展需仰赖植物资源。从十九世纪末分析技术的进步开始，到二十世纪中叶後有机 化学、分子生物领域的快速进展，人类逐渐了解古来相传的植物有效成分究竟为何， 甚至进一步地将这些有效成分作为模拟蓝本，以人工的方式大量合成、使用。这些成 本低廉的人工化合物虽然带给人们生活上的便利，但因抗药性微生物的增加、合成物 的副作用与新疾病的产生，使得前世纪寻得的化合物蓝本已不敷需求，加以环境与保 育概念的推广，更令人们开始思考天然资源及生物多样性的维持与永续经营。 目前人类生活中所依赖的经济植物种类并不多，尤其在粮食作物方面。今日全球 有超过90%的植物性粮食，仅靠约20 种植物供应，而其中的玉米、稻米、小麦更提供 了全人类50%以上的热量。其实地球上估计约有38 万种不同种类的植物，较为植物学 家熟知的多为生长於温带地区，其多样性远小於热带部份，其他不为人知的绝大部分 则分布於具有丰富生物相的热带地区(全球25 万种维管束植物中，大约有70%位於亚 马逊雨林区内)。这些植物本身即为复杂的化学工厂，除了以不同型式储藏养分外，其 具有的植物硷及二次代谢产物，种类之繁多与结构之复杂，足以让化学家们瞠目结舌。 全球的开花植物估计约有22 万种，但目前科学家们仅检视过不到5,000 种中开花植物 的植物硷，且已知结构的植物硷也不过万余种。如何从上千百万的植物成分中，找出 我们可以使用的？此时即需经由世代居於山林中的原住民与古民族所拥有的丰富经验 与智慧，帮助科学家们从中快速筛选出对农业或工业有巨大价值的新品种，或是有用 的化学物质，以增加未来粮食的供应，提供新药与更环保的工业材料，及作为基因工 程等生物技术有用性状的来源。 因此，今日在植物生物多样性之应用上，许多智慧是来自先民的提示。与此相关 的学门有民族植物学(ethnobotany) 或民族医学(ethnomedicine) 、植物人类学 (phytoanthropology)、生药学(Pharmacognosy)、经济植物学(economic botany)等。民 族植物学一词是由宾州大学植物学家John Harshberger 於1895 年首先提出，主要是探讨 人类对於植物的使用与相互间的关系，其研究需要包含植物、人类、考古、统计、宗 教、历史、民族、社会、语言、地理、医药、化学、生态、博物（Etkin, 1993; Headberg,1993）等学科共同参与，是一种结合各类研究的综合性科学。研究对象多针对原 始社会（尤其是没有文字的文化或民族）对植物的利用，并可扩及人类的古老文化与社会 对植物的各项记载与研究。植物人类学，主要在研究探讨为何不同民族间对植物的认 知与信仰会有很大差异，及差异所代表的意义；例如：在佛教及婆罗门教中视为圣物的菩 提树（Ficus religiosa L.），受许多门徒崇拜而不敢斲伤碰触，但Bhats 人却用其叶 为堕胎药。Borassus flabellifer L.是重要经济植物，全株可用，Santals 人并使用其 雄花灰烬为避孕药，但俾尔族人(Bhil，东印度西部及中印度善射之原始民族)却将树心捣 成泥做为堕胎药。Santals 人使用胶虫树（Butea monosperma）种子磨粉敷疗伤处，Bhats 人则用其种子灰烬为堕胎药（Sensarma & Ghosh, 1995）。经济植物学则指先进农业体 系对植物的利用。生药学则为研究天然植物之医用或毒性。以上这些研究的应用，均 端赖生物多样性的存在纽约植物园 (The New York Botanical Garden, NYBG) 经济植物 所曾与美国国家癌症研究中心(National Cancer Institute)合作，自拉丁美洲与加勒比 海地区采得超过1,500 种植物，以测试是否具治疗AIDS 与癌症之潜力(Balic, 1990)。结 果发现，依随机法采得的植物中，仅有1/17 的机率显示生物活性；而以民族植物学方 式，即根据民俗医疗传说所筛选的植物中，每15 种即有5 种显示生物活性；二种方法 之统计显着差异为p=0.10。稍後，Jovel 等(1996)以民族植物学方式调查秘鲁Mestizo 人(西班牙或葡萄牙人与北美印地安人的混血种)常用的民俗医疗植物61 种；以及 Longuefosse 与Nossin(1996)在西印度群岛中法属马丁尼克(Martinique)岛所做的251 种 原住民常用民俗医疗植物调查，均发现民族植物学方法能较随机取样法发现更多抗细 菌及真菌成份。这些研究均显示，以民族植物学方法寻找植物资源，确实可避免如大 海捞针的采样分析，节省大量时间与金钱，也因此民族植物近来深受西方医药产业重 视。 至於如何有效进行调查筛选，Oliver Phillips 曾提出目前被民族植物学家广泛使用 的Informant-Indexing Technique 方法，来评估每一品种(s)的使用价值(UVis)。其计算 方法简言之为在野外调查过程中，总和每一土着在每一天内对同一品种的用途所提到 的次数，除以该品种总共被提到的用途种类，即UVis=S Uis/nis；而该品种的总利用价 值(UVs)即为由不同受访土着所得UVis 的平均值，即UVs=S UVis/ns (Phillips & Gentry,1993; Phillips et al., 1994)。 在民族植物调查采集时，最佳保存的方法为压平乾燥整株植物。但是，实际上经 常仅能得到植物之部份如花、果、叶时，则多以溶剂保存，英国皇家植物园所使用的 模式配方为：53% spirit (ethanol + 9% water + 2-4% methanol), 37% water, 5% 。同时，为永续保育着眼，采集稀有植物时须注意避免伤害植株再生与存活性，例如撷取 树干标本时只宜对向切取，而不可整圈环剥；至於一些具有茎演化似根器官组织如匍匐茎 、地下茎、块茎等植物，则移除大部分根後亦能再生（Hall & Bawa, 1993），当然不同植 物品种间会有相当大之差异。 中国古云毒即是药，近代西方医学亦对植物中细胞毒深感兴趣，尤其是具抗癌潜 力的。民族植物学家即经常利用现场评估细胞毒性做初筛选工作。常被使用的方法为： 取20-30 g 乾燥植物标本，以95%酒精打碎并静置24 小时充分萃取，过滤後以40℃减 压乾燥，每50 mg 萃取物溶於5 ml methanol，再分取100, 500 mg 依标准滤纸扩散法 （paper disk），针对数种微生物测试35℃培养18 小时之抑菌能力。当无菌圈大於7 mm 时，被认为具开发潜力。至於生物毒性LD50 则以10 只新孵化南极虾(Artemia salina)， 记录在不同浓度上述萃取物下24 小时存活率(Guerrero & Robledo, 1990; Waller, 1993)。为因应日渐增加的民族植物学调查工作，最近全球自然基金 (World Wide Fund for Nature)，联合国教科文组织 (UNESCO, United Nations Educational, Scientific, and Cultural Organization)及英国皇家植物园 (Royal Botanic Gardens, Kew, UK) 共同出 版一本详尽的工作与方法指导手册ETHNOBOTANY A Methods Mannual (Martin G.J., ed., 1995, 268pp., Chanman & Hall)。哥伦比亚大学亦出版一本Medicinal Resources of the ropical Forest (Balick J.M., Elisabetsky, E., & Laird, S.A., eds., 1996, University Press)，内以National Cancer Institute, Merck, Shaman Pharm.等主要产 学研机构，及多个中南美与非洲国家之实例，详列其以民族植物学、民族药物学等方法， 筛选潜力植物之实际进行过程及成果。此二书均为近年民族植物学研究方法之重要参考 书籍。 利用现代生物技术，配合组合化学及自动化设备，与民族植物学的帮助，可容易 达成快速大量之筛选，克服以往大海捞针之不易实现性。例如，美国癌症研究中心， 即以此等方法，筛选7,000 种热带植物中之23,000 种成份成分中，发现至少包括来自 喀麦隆的Ancistrocladus、马来西亚的Calophyllum lanigerum、及西萨摩亚群岛的 Homalanthus nutans 等三种成份能对抗AIDS 病毒(Stix, 1993)，并都以进入不同阶段之 临床试验。 三、 生物多样性与生物产业 人类利用植物治疗疾病的历史相当久远。西元前3000 至2700 年中国的神农氏所 着的本草经记载了365 种草药方，西元前1770 年的巴比仑经书Code of Hammurabi 中 亦列出许多药用植物，希腊人Dioscorides 则在西元前77 年奉尼禄王之命，在地中海 一带寻访药用植物，并编成De Materia Medica 医书，详细描述600 余种医药用植物的 特性，印度、阿拉伯等各民族的传统医学中亦有大量使用草药的记载，或是以口耳相 传的方式将药方流传至今。 十八世纪时期，欧洲的医生几乎等於植物学家。欧洲第一批植物园都附属於医疗 机构或学校。第一个源於植物的药物是由罂粟（Papaver somniferum）提炼的吗啡。事 实上，目前西方广泛使用的119 种纯医学指示药中，有74%是靠传统医药提示而发现 的（Farnsworth, 1990）。尤其是一些相当畅销且重要的药物如阿斯匹灵、奎宁(quinine)、 吗非(morphine)、古柯硷(cocaine)、来自鸦片花(Papaver somniferum)的可待因(codeine)、 来自毛地黄(Digitalis ppeurpurea)的洋地黄素(digitalin)等的发现，都是来自先民对 植物的经验。长春花（有效成份vinblastine, vincristine）、红豆衫（有效成份taxol） 、Bay Chestnut（有效成份castanosperine）等近日之明星潜力抗癌、抗HIV 药植物，亦 都因其在古民族的高知名度而受到科学界的重视。 在16 世纪初期，安地斯山脉及亚马逊高原土着即使用金鸡钠树皮(Cinchona officinalis)治疗高烧；17 世纪中期，由耶稣会传教士带回欧洲，并广为流传，时称 Jesuitfev。但在当时，许多信奉新教的国家视此疗法为异教邪说而坚拒使用。其後分 析得知其有效成份为alkaloid quinin，并成为今日合成抗疟疾药物的原型。80 年代後， 疟原虫(Plasmodium falciparum)对合成药物的抗药性增加，医界寻找新药的迫切性也相 对提高。Phillipson 等人从中国传统治疗疟疾的植物黄花蒿（Artemisia annua）中分离 出黄花蒿素 (artemisinin)，实验显示其具有杀灭抗chloroquine 之疟原虫(Phillipson &Wright, 1991)的能力，惟其二种结构(图一)完全不同，若非民间的普遍使用，其之被发 现是遥不可及。 古柯(Coca)一词源於居住在玻利维亚及秘鲁一带的爱玛拉(Aymara)印第安民族，在 他们的文化中，视咀嚼古柯叶为机能性食疗法，并常於叶中加入贝壳粉末或植物灰烬 以增强效果。除了可治疗牙痛、高山病等症状外，古柯并提供了安地斯地区其它作物 中所缺乏的高量铁、钙质。一些秘鲁的科学家相信，这与该地区原住民较少发生骨质 疏松症有关。1860 年，德国化学家Carl Koler 分离确认出有效成份古柯硷，并发现其 抑制痛传导的作用，而可作为局部麻醉用。其後以古柯叶萃取物作为原料之饮料开始 风行於欧洲上流社会，教宗Pope Leo XIII 还曾颁以梵蒂冈金质奖给其中一种波尔多葡 萄酒Vin Tonique Mariani (King, 1992)。目前许多人工合成的医用麻醉物质皆以古柯硷 结构作为蓝本。 十六世纪时，亚马逊流域土着即已使用Strychnos guianensis (Pot curare) 及 Chrondrodendron tomentosum (Tube curare)，配合其它材料，制造箭毒作为武器。直到 1939 年，西方医学才监定其活性成份，并确定其抑制肌肉神经传导的功用。1943 年始 用於麻醉。与当时惯用的深度麻醉剂乙醚、氯仿等比较起来，箭毒引起的过度镇静等 副作用较少。医界亦使用箭毒来缓和松弛因小儿麻痹、破伤风、癫痫等引起的肌肉紧 绷。今日，以箭毒有效成份d-tubocurarine 所制成的骨骼肌松弛剂Intocostrin，及其它 类似的合成物质，已普遍使用於一般手术房。 翼叶毛果芸香(Pilocarpus jaborandi)原产於智利北部，在Tupi 印第安土语即为促进 唾液分泌的植物(slobber-mouth plant)，当地土着很早即使用其叶做为利尿、发汗剂， 用於糖尿病及气喘病症，并可用以治疗早期青光眼，以降低眼压。翼叶毛果芸香的叶 片可分泌多种植物硷，其中的毛果芸香硷(alkaloid pilocarpine)，已做为药物Salegen ，用以治疗口乾症。 近来西方人民对东方银杏产生高度兴趣。含20 碳的terpenes 自然界仅存於银杏 (Ginkgo biloba)的根及叶，对白血球活化因子(platelet-activating factor, PAF)有专 一拮抗作用。PAF 被认为与潜在发炎、内分泌素、气喘、局部贫血、过敏、移植排斥、肾 脏疾病等有关；Ginkgolides 已开始在中风治疗、器官保存、与热伤害等项目上进行临床 实验(Braquet & Hosford, 1991)。市面上也已出现许多以银杏成分为名的保健食品。 民族植物学家及药学家在萨摩亚群岛发现超过86%当地药用植物具药理活性，并 自Alphitonia zyzyphoides 及Erythrina variegata 发现新的抗炎药物。杨百翰大学植 物学家Paul Cox 自西萨摩亚群岛之主岛Upolu 带回一种当地土着治疗黄热病用的植物 Homalanthus nutans，其後美国的NCI 由该植物中分离出抗HIV 病毒成份prostratin， 现正用在治疗爱滋之临床试验(Cox, 1993)。NCI 亦曾根据中国民间传说自喜树 （Camptotheca acuminata Dence）分离camptothecin 并证实能杀灭多种肿瘤细胞，惟毒 性太强，但以此为蓝本之衍生物如CPT-11, topotecan 等则显示具相当开发潜力（Cragg &Boyd, 1996）。 中国大陆亦在积极找寻可能的节育药物，一些可能的包括取自七里香(Murraya paniculata) 的yuehchukene、金钱松 (Pseudolarix kaempferi)内的pseudolarix B、Mardenia koi 内的mardekoside A 与栀子花(Gardenia jasminoides)的gardenic acid 及 gardenodic acid A 可终止早期怀孕；棉花籽油中的gossypol 以及雷公藤 (Tripterygium wilfordii) 的糖甘则可做为杀精子剂(Xiao & Wang, 1991)。中国大陆长期以来即相当重 视传统中药研究，在其1995 年中经过科学试验的贩售药材中，植物来源者占85.7%， 动物性者13.6%，矿物则仅占0.7%；专业本草栽培面积已超过百万公顷（Blumenthal, 1996）。中国国家科学院、重庆大学、昆明大学等机构，挟持天时地利亦已在世界民族 植物学、民族医药学及生物多样性方面占有举足轻重地位。 目前圣约翰草（St. John's wort, Hypericum Perforatum）与Kava (Piper methysticum) 是园艺学、民族植物学与医药学关注的焦点。这两项本草皆有几千年的神秘民族神话 围绕，且效用与地域、品种、栽培环境及食用部位等之不同而有极大差异。百忧解 （Prozac）虽是目前最为广泛使用的抗忧郁药，但在德国以圣约翰草（St. John's wort ） 提炼制剂做为抗忧郁使用之年销量为其四倍而达9 千2 百万美金（Blumenthal, 1996）。 圣约翰草为金丝桃属植物，很早即被原始民族用以治疗感冒、梅毒、结核、痢疾等疾 病，西元前二千年前希腊人即以其抽出物治疗轻度忧郁。美、德等科学家发现其除能 有效对抗忧郁（Footer, 1997; Nil, 1996）外，近来亦发现其中两种成份（hypericin 及pseudohypericin）有杀灭retrovirus 能力，而人类爱滋病毒即为retrovirus 一种（ TIME August 12, 1996）。源自南太平洋的Kava (Piper methysticum)，土着已做为镇静 剂使用超过三千年。近来西方科学家陆续分离监定初其所含两系列活性成份，即alphapyrones 与5,6-dihydro-alpha-pyrones。German Commission E（相当於美国的FDA）核 准之制剂以每日服用相当60-120 mg kava pyrones (kawain)之kava-kava rhizome 在德 国甚为畅销（Kilham, 1996）。 1789 年马尔萨斯曾预期因人口呈几何级数增加，而粮食则为算数级数增加，所以 将会发生饥馑、贫穷、疾病、死亡与社会的解体。事实上，经遗传育种家的不断努力， 许多改良品种的出现使得马尔萨斯的预言并未成真。60 年代的绿色革命以杂交育种的 方式成功地育出奇蹟麦、奇蹟米与之後遗传组成较无变异的相关品系，并全面推广取 代遗传变异性较高的原有野生品种。单一作物品种的大量栽培与机械化作业方式虽有 高产、方便等优点，却也降低了族群变异性，而面临其他的风险，尤其以病虫害侵袭 为最。往往造成农作物生长受阻、产量与收获品质下降，农民的收益减少。因此，种 植这些遗传背景相近的品种时，需要大量农药与肥料的配合使用。这些辅助工具除了 使成本提高以外，也容易污染地下水与周围环境，更提高了微生物的演化速度，使具 有抗药性的病虫害一再出现。如今科学家已意识到，唯有保持植物基因来源的高歧异 度，才能作为育种改良的基础，而其他未经利用的非经济植物也具有成为新主食或食 品的潜力，极具开发价值。而且，由於分子生物学的突飞猛进，现代作物育种家已可 海阔天空而不仅再局限於自目标作物近亲中找寻优良品型基因。 加拿大魁北克McGill 大学Timothy Johns 教授曾与中美洲与巴拿马营养学会 (Institute of Nutrition for Central America and Panama)(Booth et al ., 1994)共 同分析13 种瓜地马拉偏远地区原住民族所食用的特殊叶菜成份，其中5 种是未曾见过的。 结果发现，这些特殊叶菜能提供一般贫穷地区日常饮食所缺乏的维他命、矿物质与蛋白质 ，这项研究结果，对於欲改善营养缺乏及控制饮食相关疾病的中美州地区国家而言，有 相当高的价值。 番茄(Lycopersicon esculentum)原产於墨西哥，并为当地土着食用数百年。1581 年 由麦哲伦传入菲律宾及亚洲，并成为今日北美洲最重要蔬菜。囿於传统认为茄科植物 多数有毒加上其艳丽的颜色，早期欧洲及其後北美洲人并不敢食用。直至1820 年，一 位名叫Robert Gibbon Johnson 人在纽泽西Salem 郡政府前当着广大群众面前，吃下两 颗番茄後，才迅速改变番茄在北美洲之地位。 在古加州，至少二十个以上部落，利用野海棠等簇生草类Deergrass (Muhlenbergia rigens, Poaceae)做为编织材料，他们利用适当的火烧以维持最佳产量与采收品质，并防 止灌木群入侵，这些方法对现代环境生态的管理，提供相多当借镜之处(Anderson, 1996)。早期，美国国家高速公路管理局(The Federal Highway Administration, FHWA) ，使用大量人力物力及财力，於全国高速公路周边，栽植许多漂亮但不实际且不易管理 之外来植物，近来渐也发现使用先民栽种多年或本土植物，才时维持生态、实用及管 理平衡之最佳选择(Happer-Lore, 1996)，并於1995 年由柯林顿政府正式公告联邦方案， 要求FHWA 需尽其可能地使用本土植物(Federal Register, 1995, V.60, No. 154)。 四、 生物多样性的经济价值 Peters 等(1989)曾以秘鲁近Mishana 村一公顷原始林为样本，其内长有包含50 属275 种，干径超过10 cm 树842 棵，其中72 种350 棵植物产物（水果、木材、橡胶等）在 当地市场每年有$422 元价值。若永续经营不计算通货膨胀之货币贬值率(r=5%)，且产 物保留25%用作次年繁殖使用，则其NPV (Net Present Value) =V/r 为$6,820；如一次砍 完当材卖，则仅值$1,000 余元，此例充分说明适当保育及有效运用原生物种，对当地 人其实比砍伐森林更具经济价值。资源经济学家Robert Mendelsohn 及民族植物学家 Michael Balick 亦共同对中美洲小国百里斯(Balize)，进行药用植物经济收益调查，该地 区土着习惯上将整棵植株砍伐後，取树皮等有用部位，因此计算上需导入树木再生年 数(t)，净收益修正为NPV=V/(1-e-rt)，经此计算该国Maya 山麓海拔350 公尺一0.25 公 顷原始林区收益约为每年$3,327，亦较改为现代农牧区收益为高(Balick and Mendelsohn, 1992)。近来，墨西哥政府亦利用民族植物学方法并配合地理资讯系统（GIS），评估该 国超过两千万公顷之热带雨林区，发现至少有来自1,024 种不同植物，可生产1,923 种 有用物质；有趣的是调查发现上述主要（83%）用途均非来自木材部份。这些例子均 打破一般以为热带森林的主要用途就是生产木材的观念（Toledo et al., 1992）。 早期西方世界并不相信或甚至排斥原始部落所使用之植物（如上述金鸡钠树皮及 番茄之例）。但近来，植物本草在西方世界国家却日受欢迎，据Nutrition Business Jour nal计算在1995 年即已达23 亿美金，且每年以18%成长（McCue, 1997）；Genetic Engine ngews (April 15, 1997)则报告1996 全球销售值已超过140 亿美金。其中Echinacea（菊 科球菊属，有称紫锥花或紫矢车草，经由利用活性复杂多糖echinacin B 抑制玻璃酸酵 素hyaluronidase 达到抑菌及癒伤等活化免疫系统目的，并可治疗因细菌及滤过性病毒 感染之疾病，减轻发炎状况及帮励伤口复原，Pugliese, 1997）, 大蒜、人蔘、银杏、 白毛茛（Hydrastis canadensis）分占前五位。其中，德国是西方世界中承认本草产品之 最积极国家，单是银杏一项在1995 年之销量即已达7 亿2 千万美金（Blumenthal, 1996 ）。 在美国在1990 年全年开出之处方药中，活性成份有25%（即155 亿美元）来自植 物 (Principe, 1991)。据Pearce & Moran (1994)计算，约每一千至每一万种植物，及有 一种可能成功发展药用成份。因此每当每年有六万种植物消失时，也意味着将损失30 种可能发展的药物；如以1990 年每种药物平均市值3 亿9 千万美元计算，这种生物多 样性的消失，即约相当於每年损失117 亿美元。当然，Pearce & Moran 的计算，可能 过於高估且并非每种新药都有相同市场价值，但彼等研究确实启发许多国家，因受潜 在之巨大价值吸引，而更积极地对待生物多样性之课题。 五、 生物技术在生物多样性之应用 以分子生物为基础而兴盛之现代生物技术，除造就生命科学之辉煌发展外，亦在 许多其他学门领域，如考古、演化、文化、宗教、人类、历史、材料、犯罪等方面， 有着惊人的应用与突破。在生物多样性方面之应用，则至少有下列几个方向： 1. 监定及分类 正确快速的分类，是生物多样性工作之基础。早期物种的分类主要依形态外观、 及生化代谢相似性为依据，经常未能符合遗传上之意义。近来由於分子生物学的快速 发展，许多以核酸及蛋白质为目标的分类方法，已经发展成熟。在应用上，分子分类 法，不但快速且正确性高。依照目前分子分类法之证据，许多传统上混淆或忽略的新 物种，重新获得他们在生物多样性上的地位。其中尤以微生物的重新归类，包括原始 菌类(Archaea)等的地位，最具代表性。在高等生命方面，新的分子分类法亦显示如莲 与睡莲其实相距甚远， 而番木瓜较接近十字花科而非传统上之西番莲科等 (http://www.rbgkew.org.uk/index.html)。分子分类法所归纳出之分子时钟理论，对於 物种演化理论，有相当大之贡献。 2. 减少栖地开发 藉由遗传工程方法，赋予作物抗虫、抗病、抗药性状及改变成份，以增加作物产 量及营养成份，可减少或维持现有耕作面积，以供应增加中之人口，而避免热带雨林 或生物栖地的过度开发。另外，自绿色革命後，全球作物种类集中於少数品系，为适 应各种不同区域之天候条件，於是许多改变区域天候及生态的化学药剂被大量使用， 使特定作物种类能够生长。生物技术的另项价值，即在微调作物品种之生理性状、或 开发新适地作物，已减少改变环境之手段所带来的生态冲击。例如，为达到耕地面积 不增加的目的，可以采用增加年栽植次数来达成，如水稻的冬季栽培。在以往，需要 长时间的育种选拔耐寒品种来种植冬水稻且可能会丧失部份优良稻米品质。目前则由 於生物技术的进步，几乎已克服传统杂交种间不亲和性的障碍，故可直接到北大荒寻 找耐寒品系或抗冻蛋白质基因，配合蛋白质工程技术，降低水稻种子内淀粉分解酵素 （发芽速率之关键影响者）之最适作用温度，共同转型回优良品系水稻即可达成。自 1994 年，第一株遗传工程改造以增加采收後贮存时间的番茄(Flavor Savor)上市後， 目前已有超过百种以上遗传工程改良之作物商品化，且几乎包括所有大宗粮食或经济作 物，包括稻、麦、玉米、黄豆、油菜、棉花等 (http://www.bio.org/whatis/foodwelcome.html)。 3. 物种保育 许多物种由於环境与栖地的破坏，正濒临绝灭。生物技术的许多基础技术如，遗 传工程、重组DNA、细胞融合、组织培养、复制技术等，都可用於濒临绝灭物种之保 育并有许多成功的例子。对某些难以复育之物种而言，生物技术亦至少可以保存其基 因特质以供将来使用。尤有甚者，生物技术科学家们目前亦试图自化石、琥珀中，重 建已灭绝之物种。生物产业在开发生物多样性材料时、亦可间接回馈物种保育之工作。 例如，近来相当热门之红豆杉醇（已被证实可治疗肺癌、乳癌等），其原始来源太平洋 紫杉(Pacific Yew, Taxus brevifolia)，不但稀少且生长极为缓慢，做为提炼药物之来 源不但缓不济急且会危害此濒临绝种之物种。以现代技术而言，在了解其结构後，化学 合成已非难事，但更有效的即为利用生物技术，如以组织培养遗传工程改造後之组织细 胞来大量生产。此举，亦间接帮助太平洋紫杉之复育。 六、 展望 自1983 年起，TRAMIL (Applied Research on the Traditional Popular Medicine in theCaribbean Basin)开始有系统的在西印度群岛及中美洲一带展开民族植物学的大规模 调查，地区包括海地、多明黎加、哥伦比亚、哥斯大黎加、瓜地马拉、宏都拉斯、委内 瑞拉等国。由於成效卓着，加上近来传统药草的价值渐受肯定，世界上一些重要研究 机构与大型制药公司开始提供大量经费组成民族植物学调查团并与哥斯大黎加、秘鲁、 印尼、马来西亚等国家合作，进行植物有效成分的调查筛选提炼与研究等计划。其中 较活跃的单位包括： The New York Botanical Garden (NYBG); Royal Botanical Gardens, Kew; Missouri Botanical Garden; The Chinese Academy of Science and theInstitute of Biological Sciences; The Chinese Academy of Medical Sciences; National Cancer Institute; University of Illinois at Chicago; Merch, Sharp & Dohme; Monsanto-Calgene; SmithKlineBeecham; Shaman Pharm.等（Sensarma & Ghosh, 1995）。 惟近年来因民族植物学的兴盛，许多先进国家挟其雄厚地科技与经济实力，组成 许多团队到第三世界大规模寻找新用途植物，并经常盗取当地先民之智慧而专利其发 现，这使得国家与种族间贫富差距与摩擦纷争日益扩大。因此有识之士早在第一届国 际民族生物学会议即发表贝仑（巴西北部Para 省之一城市）宣言（Declaration of Belem），约束民族植物学之行为并规范国家间共同开发植物新用途时之道德及经济与 智慧财产权等分配原则。其後，联合国粮农组织等并扩大规范到所有外国植物种源之 蒐集工作（FAO, 1991; NGRL, 1990）。联合国教科文组织（UNESCO）亦协助亚洲国 家制定马尼拉宣言（The Manila Declaration）规范及保护该区域原生资源（Anon, 1992 ）。 其中，美国Merck 公司与哥斯达黎加生物多样性中心（Institute of Biodiversity in CostaRica, INBio），所签订之互利条例，渐为许多国家与企业所依循(Reid et al., 1996; Stix,1993)。其主要内容为，先进国家或企业提供经费与技术支援，协助发展中 国家维护及利用生物多样性，且若有商品因而产出，物种原始提供国可获得一定比例之权 利金。 在生物多样性之保育及利用研究时，微生物及海洋生物是两大类经常被忽略的族 群。事实上，微生物之多样性，是维持地球生态平衡最主要之贡献者。除在自然界中 扮演分解者之重要角色外，亦为人类文明提供重要帮助，如各类工业原料、溶剂、酵 素、抗生素、生物农药、医药品、发酵产物、采矿、元素循环、去除污染等等。但我 们目前仅对地球上可能存在的300 万种微生物，了解不到0.5%的物种(Systematics Agenda 2000, 1994)。更危险的是一般人甚至包括少数生物多样性的工作者，总认为微 生物无所不在，无所谓保育问题。事实上，微生物物种确亦会绝灭，例如，当印度的 某Diospyros 属树消失时，生活於其上的Penicilliopsis clavariaeformis 亦根着绝灭 ，生长於原生咖啡树上之Cookeina tricholoma 亦同(Bull, 1991)。在海洋动物方面， 目前已知的动物界之34 门中，可栖息於海洋中者有33 门，而陆生动物则仅占10 门， 完全陆生动物则仅有一门。而且，科学界一般相信目前所了解的海洋生命物种，应少於 可能存在的1%。因此，在国家投入生物多样性工作时，必亦不可忽略微生物与海洋动物 这两大类族群。另一方面，基因保育亦是现在各先进国家列为积极发展的重要工作。顾 名思义，基因保育的工作重点即在维持地球生命中最高遗传歧异度之存在与维护，关 於此一议题，我们将在另文中专门介绍。 台湾高温多湿，海拔距差大，具多型气候特徵，故植相相当丰富且茂盛。据台湾 省特有生物研究保育中心调查，台湾自生的高等维管束植物约有4,200 余种，其中特 有种约1,100 种，占约高近三成；被子植物约有3,600 种(含亚种和变种)，密度为每平 方公里0.111 种，较菲律宾的0.021 种及日本的0.014 种都高。又，台湾四面环海，且 南北均有大型珊瑚礁（海洋中之热带雨林），陆地生态又具多样性，因此亦具有相当丰 富之海洋动物与微生物之生物歧异度。故如能整合相关学门领域，重视并发展生物多 样性之研究并加以现代科学方法，配合中国人的本草智慧及台湾先民的经验，应对国 内起飞中的生物产业有相当助益。 -- 志不定 心不安 --

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