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台灣農業生技產業之發展與前瞻

台灣農業生技產業之發展與前瞻. 吳金洌　特聘研究員 中央研究院　細胞與個體生物學研究所 民國九十六年十月二十四日. 農業的演變. 知識農業 （知識的應用）. 服務業的投入. 生技、資訊、產業化、商品化. 現代農業 （科學的應用）. 工業產品的投入. 化肥、農藥、農機、雜交育種、灌溉. 傳統農業 （經驗的應用）. 農業的基本要素. 空 氣. 生物特性. 水. 陽 光. 土 地. 農業技術. 發揮或扭曲生物原有的特性並改變其生長的環境來繁殖特定的生物以滿足人類生活的需求. 病蟲害 品種不良. 傳統農業產量不穩定的主因. 天候

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台灣農業生技產業之發展與前瞻

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Presentation Transcript

  1. 台灣農業生技產業之發展與前瞻 吳金洌　特聘研究員 中央研究院　細胞與個體生物學研究所 民國九十六年十月二十四日

  2. 農業的演變 知識農業（知識的應用） 服務業的投入 生技、資訊、產業化、商品化 現代農業（科學的應用） 工業產品的投入 化肥、農藥、農機、雜交育種、灌溉 傳統農業（經驗的應用）

  3. 農業的基本要素 空 氣 生物特性 水 陽 光 土 地

  4. 農業技術 發揮或扭曲生物原有的特性並改變其生長的環境來繁殖特定的生物以滿足人類生活的需求

  5. 病蟲害 品種不良 傳統農業產量不穩定的主因 • 天候 • 土壤貧瘠

  6. 十九世紀末期因工業產品在農業上的應用而發展出〝現代農業〞(modern agriculture)

  7. 現代農業化的主要技術 • 化肥 • 農機 • 農藥 • 灌溉 • 雜交育種

  8. 農業對生態及環境的影響 • 光合作用: 減碳、生質能、降溫 • 水資源利用 • 品種選拔 • 闢土耕作 • 物種交流 • 表土鬆動 • 綠色生態維護 • 休閒農業

  9. 天人合一人類的農業生產需配合自然界多樣性之法則天人合一人類的農業生產需配合自然界多樣性之法則 輪作制度 農場多樣化 有機農業 生物安全評估

  10. “知識農業”的興起 1.生物技術產業的發展逐漸成型 2.農業生技產業已是跨領域之產業 3.農業成為知識經濟的一環 4.農產品成為市場導向的商品 5.農業品成為國際貿易爭論的焦點 6.農業生技產業應具-永續農業發展及生物多樣性維護

  11. 生物技術： 基於分子及細胞生物學而發展，並運用基因操作為主的技術

  12. 基因列序及檢測 基因複製 功能性基因體 細胞訊息傳遞 細胞分化及發育 基因轉殖 基因表達 生物資訊 系統生物 分子育種 生物安全評估 生物技術的主要內容

  13. 1.基礎研究 2.基因治療 3.生物醫學 4.生技製藥 5.生物材料 6.生技農業 7.生技環保 8.生技食品 9.生技檢測 10.生技能源 生物技術的應用

  14. 2000-2013年全球生技產業市場預測與趨勢 單位：億美元 註：因四捨五入關係，總計與表上各項加總略有出入。 資料來源：台灣農業生技產業發展策略規劃報告書，國家實驗研究院科技政策與資訊研究中心，2005年1月。

  15. 生物技術領域 資料來源：台灣農業生技產業發展策略規劃報告書，國家實驗研究院科技政策與資訊研究中心，2005年1月。

  16. ABIC2007 • AG Biotech is about to move to center stage as a major investment driver--Move over Medical Biotech-Sano M. Shimoda (BioScience Securities, Inc., Venice, CA, USA) • BIO-ECONOMY • BIO-AGRICULTURE FOOD • BIO-ENVIRONMENT • BIO-HEALTH • BIO-ENERGY • BIO-MATERIAL

  17. 目標基因分離 世代選拔 性狀固定 載體架構 雜交組合 品種選擇 品系 轉殖 世代選拔 選拔 新品系 溫室試驗 組織 初級試驗 中級試驗 轉殖植株 高級試驗 新品種 栽培技術試驗 區域試驗 生技育種的過程 種原

  18. Global area by transgenic trait

  19. 全球商品化的 GM作物 (July, 2004) 作物 件數 性　　狀 許可生產的國家 大豆 7 抗殺草劑,油品質 阿根廷,巴西,加拿大, 日本,墨西哥,南非,美國 玉米 22 抗殺草劑,抗蟲,雄不孕 阿根廷,加拿大,歐聯,日本,南非,美國 油菜 17 抗殺草劑,油品質,雄不孕 加拿大,日本,美國 棉花 7 抗殺草劑,抗蟲 阿根廷,澳洲,中國,印度, 日本,墨西哥,南非,美國 菊苣 1 抗殺草劑,雄不孕 歐聯 哈密瓜 1 延遲成熟 美國 木瓜 1 抗病毒 美國 馬鈴薯 4 抗蟲,抗病毒 加拿大,美國 水稻 2 抗殺草劑 美國 小麥 2 抗殺草劑 加拿大 南瓜 2 抗病毒 美國 甜菜 2 抗殺草劑 加拿大,美國 蕃茄 6 延遲成熟,抗蟲 日本,墨西哥,美國 向日葵 1 抗殺草劑 加拿大 菸草 2 抗殺草劑,低尼古丁 美國,歐聯 康乃馨 3 抗殺草劑,花色,開花時間 澳洲,歐聯 亞麻 1 抗殺草劑 加拿大,美國

  20. 全球栽培面積百分比 四大基改作物種植面佔該作物全球栽培面積百分比

  21. 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Historical global area of biotech crops 4.7 81.0 4.2 67.7 3.7 58.7 3.2 52.6 2.7 39.9 Value($ billions) 2.7 44.2 2.0 27.8 0.8 11.0 0.1 1.7

  22. Global area of transgenic crops by country

  23. 轉基因品種的特性 將特定功能基因轉植的新物種，可 在管理的環境下大量生產而發展為基因轉殖產業

  24. 安全評估 環境安全評估(農委會，環保署): 轉基因特性、基因流佈 (Gene Flow)、生態影響等 食品安全評估(衛生署): 毒性、過敏性、GM標識等

  25. Top 10 transgenic plant holders at USPTO

  26. 全球農業生技產品與技術發展趨勢預測 資料來源：台灣農業生技產業發展策略規劃報告書，國家實驗研究院科技政策與資訊研究中心，2005年1月。

  27. 基轉生長激素鮭魚 • The effects of growth hormone genes may find use in fish farms (above). Hew et al., 1995

  28. 基轉生長激素黑鯛 Lu, J. k.., Wu, J. L. & Chen, T.T. (2002)

  29. 基因轉殖螢光魚 • 由邰港科技開發成功並發表之螢光基因魚。 (邰港科技提供)

  30. 2000-2010年全球重要基因轉殖作物年銷售額 資料來源：台灣農業生技產業發展策略規劃報告書，國家實驗研究院科技政策與資訊研究中心，2005年1月。 單位:百萬美元 註1：%CAGR為% Compound Annual Growth Rate (複合年成長率)。 註2：2005-2010年為預測值。

  31. 聯合國糧農組織對1984-2025年漁產捕撈及養殖發展之預測聯合國糧農組織對1984-2025年漁產捕撈及養殖發展之預測 資料來源：台灣農業生技產業發展策略規劃報告書，國家實驗研究院科技政策與資訊研究中心，2005年1月。

  32. 台灣四大外銷旗鑑產品 芒果 台灣鯛 烏龍茶 蘭花

  33. 農業生物技術國家型科技計畫第三期策略目標及重要成果農業生物技術國家型科技計畫第三期策略目標及重要成果 農業生物技術國家型科技計畫 賀端華總主持人 吳金洌共同主持人 葉錫東共同主持人 民國九十五年三月

  34. 規劃前題 • 兼顧產業需求及前瞻創新永續發展 • 農業為一市場導向之產業 • 科技突破應依農業特性作多樣性應用 • 依農業轉型之願景規劃科技策略 • 發展為亞太農業生技產學研發中心

  35. 台灣農業發展願景 • 農業發展為知識型產業 • 農業具有提升國人生活品質的社會功能 • 農產品單價之條件基礎將提高 • 農企業將國際化及全球佈局 • 農業既有的經驗知識作為創新科技的重要資源 • 生技產業終將成為農業重要產業，擴及醫藥、保健、材料、綠能及環保等。

  36. 台灣生技產業面臨的挑戰 產業界在生技領域之研發資金投入嚴重不足 民間生技產業未具規模實力 過去長期累積的台灣經驗，不易應用於生技產業 台灣生技市場規模太小 3C與半導體高科技產業佔有大部份資源 專利與智慧財產權保護觀念不足 產學合作風氣不盛 研究人員創業意願不高 學術研究機構研發成果產業化不易 技術交易市場欠缺

  37. 農業生技國家型科技計畫之定位 研發成果技術移轉 學術基礎研究 供給面 產業技術創新 需求面 國家型科技計畫 引導科技發展方向 國家型科技計畫作為產學交流的重要橋樑 (Linkage)！

  38. 國家型計畫工作範圍 整體運作架構與部會分工、整合 衛生署 中央研究院 經濟部 國科會 農委會 功能性基因體開發 產業環境及開發平台 研發產出產業化 農業研發作業平台 基因體之研發 生命科學 分子生物學 市場需求 基礎研究 策略性基礎研究 產業開發及平台技術建立、環境建構

  39. 農業生物技術國 家型科技計畫 結合生物技術研發能量 國科會 衛生署 工業局 促進生技產業的發展 農委會 中研院 88～90年 91～93年 94～97年 第一期 第二期第三期 第一、二期：七大重點領域 (基礎研究） 第三期： 十五項目標產業（產業化）

  40. 精簡及聚焦 • 將原來大量而分散於七大領域上百項計畫，朝台灣有潛力發展且具國際競爭力之產品技術方向加以調整規劃，精簡為三大研發重點領域（組別），聚焦為十六個利基項目（目標產業）。第三期計畫涵蓋範圍，從原來的七大領域，凝聚為以下三大研發重點領域： 一、生物技術在植物產業之研發 二、生物技術在畜產及水產業之研發 三、分子生物及產業技術平台之運用

  41. 生物技術在植物產業之研發 1.1 花卉(蘭花、菊花)產銷體系之發展與整合 1.2 蔬果花卉保鮮技術(基因轉殖技術、傳統技術)之整合及產業應用 1.3 良質與新穎米的研發、生產及其認證體系之建立 1.4 農業有機化的生產規範及關鍵技術(抗逆境品種、生物農藥及生物肥料)之整合 1.5 中草藥及健康食品產業化體系之推動及建立

  42. 生物技術在畜產及水產產業之研發 2.1優質種苗(草蝦、石斑)之開發與運銷技術之研發 2.2生技在台灣鯛國際化推動之研發 2.3生技在海鱺箱網養殖與加工技術之改良 2.4農業廢棄物之資源化 2.5良質豬、雞生產體系的精緻化

  43. 分子生物及產業技術平台之運用 3.1 生物製劑(植物用、動物用)之開發 3.2 轉基因產業在觀賞、醫藥及飼料上之應用 3.3 農業分子檢測系統之開發 3.4 生物反應器生產特用產品相關技術之開發 3.5 GMO評估技術及產業認證

  44. 植物轉基因在觀賞、醫藥及工業上之應用研發策略植物轉基因在觀賞、醫藥及工業上之應用研發策略

  45. 蘭花之研發策略 品種開發(小型平價、快速成長) 生技應用 生產體系 生長條件 花色調節 病害檢測及防治 主力商品品種 抗病基因 保鮮貯運技術 抗逆境 開花機制 第一代商品 遺傳檢定 第二代商品 市場佔有率領先(30%)

  46. 水產基因體之研發 （吳郭魚、草蝦） 其他魚種 品種之智財登記 檢測檢疫系統 精飼料 新品種開發 精緻化生產體系 副產品開發 生產條件 疫苗 新穎基因專利 水質調控系統 分子指標育種技術之開發 優質水產種苗之研發策略 目標：生物技術在種苗開發之綜合運用！

  47. 其他基因轉殖技術產業應用之研發策略 策略：1.研發成果之盤點 2.技術整合 產業應用舉例： • 抗寒基因應用於熱帶觀賞魚種之溫帶化 • 轉殖大豆生產魚粉替代蛋白之開發 • 轉殖豬生產醫用蛋白質之開發 • 家蠶生產特殊蛋白質之系統開發

  48. 申請辦法 • 依據辦法： 國科會－行政院國家科學委員會補助產學合作研究計畫作業要點 農委會－行政院農業委員會農業科技計畫產學合作、業界科專實 施要點 經濟部工業局－生物技術研發成果產業化推動輔導辦法 「農業生技產業化技術推廣計畫」 http://proj.moeaidb.gov.tw/cb/

  49. 重點領域計畫 研發應用計畫 產業化平台計畫之推動模式 • 驗證學理可行性 • 產業化之先導性研究 學界 • 產業技術研發 • 產品雛形 業界 產業化推廣計畫 • 量產試驗 • 產品上市及開發 • 申請相關認證 科學園區、業界科專、國內外市場 開發

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