中文大學校刊 一九八五年第四期

科學硏究計劃簡介 理學院敎師從事硏究工作，一向不 遺餘力，各學系更鼓勵敎師積極參與各 種合作硏究計劃。以下是部分硏究的簡 介，其中包括最近展開的科際硏究—— 生物工程學硏究計劃。 生物工程學硏究計劃 生物工程學簡介 何國强 生物工程學是一個新名詞，但它卻有很 長 遠的歷史。人類自有文明以來即利用微生物來 釀製啤酒、葡萄酒、醬油及乳酪。目前利用較新 的發酵方法來製造抗菌素、氨基酸 維他命， 已成爲主要的工業。人們利用各種酶來凝結牛 乳、溶解蛋白質、分解澱粉或生產汽水中所含 的果糖等，但他們必須首先發現了具有特定性 質的天然酶或微生物，才可以有這些用途。 目前，頗令人興奮的科技，是一組稱爲遺 傳工程學的技術；利用這組技術 科學家就能 從動植物或微生物身上克隆(clone無性繁殖) 出一個基因，並迅速確定組成基因的脫氧核醣 核酸內的核甙酸的正確順序。這種順序就是負 責指令細胞製造某種蛋白質或酶的。而且，我 們可以在試管中操縱這種脫氧核醣核酸，並把 它插進(或轉移到)一個簡單的微生物身上， 讓它製造(或表達)異性蛋白質，因此，我們 現在已可以「製造」對人類有用的新微生物。 蛋白質工程學是遺傳工程學中一門相當新 的技術。我們已知道一些酶的完整立體結構， 並可以用電子計算機的圖形，把某種氨基酸代 替另一種氨基酸時所產生的效應表達出來。如 果我們爲這種酶的 因進行克隆，並定其核酸 順序，就可以把該氨基酸的遺傳密碼周圍的核 甙酸順序讀出來。方法是先把一段把該遺傳密 碼改變了的脫氧核醣核酸(十六至十八種核甙 酸)，用化學方法合成，然後植入基因內，以 代替從基因內切出的小段。當這個突變型的基 因再放回微生物寄主身上時，它就能製造所需 的突變型蛋白質。採用這種方法，我們可以設 計、構造及試驗自然界從未出現過的新酶。另 外，還可以利用其他遺傳工程學技術促進這 些 新酶的產量。換言之，我們正踏進了生物工程 學的新紀元。 遺傳工程學及蛋白質工程學僅屬生物工程 學中所需的一些技術，微生物生理學家必須爲 新微生物創造適當的生長條件，而蛋白化 也須設法提純及分析檢定各種新酶。發酵技術 專家須發展能大量應用的技術，化學工程師也 要設計適當的工廠及估定其費用；由此可見， 生物工程學是名副其實的跨學科的。 這項科技革命會帶來甚麼影響？人類能夠 用廉價方法生產人體的蛋白質，可爲醫學界帶 來新的發展：例如防止病毒疾 干擾素；對抗瘧疾、肺炎及其他惡 成疫苗；新激素；及效力强大的醫學診斷 具。此外，我們可以把這些原理引伸應用，以 防止或治療動物的疾病，藉此提高農民的生產 力。 從長遠眼光來看，生物工程學對農業所產 生的影響最鉅大，因爲我們可用一系列新的方 法對抗植物的病害，並創造改良的農作物，甚 至嶄新的品種。不過，生物工程學對其他許多 工業也有影響。農業的廢料可以用來提煉酒 精、製造工農業用的化學品、聚合物或食品。 借助現已面世的新奇電子儀器，結合生 傳感 器與各種酶的基質特異性，我們甚至可以使電 子計算機具備嗅覺和味覺。 生物工程學在經濟上也有很大的影響，根 據統計，到了一九九零年，生物工程的產品在 世界各地市場每年的價値大槪可達二百七十億 美元，其中農業、食物及醫藥產品佔一百八十 億。但是在目前階段，這些數字對香港是沒有 很大意義的，因爲香港旣沒有這類工業，也 沒 有適當的資源以促進這方面的發展。那麼，我 們是否就這樣 坐失良機呢？當然不是，因爲 香港若不及時行動，迎頭趕上，在經濟上和 科 學上都會有很大損失。從這點來看，本校可以 擔當重要的角色，主動把生物工程學介紹到香 港來，並利用本身的研究設備進行研究，藉此 向本港工業界展示在生物工程學上發展的機 會。通過各界的努力，生物工程學可能在九十 年代成爲香港主要的 。 18