中大致力開發植物與農業生物科技

全港三大卓越學科領域之一

大學教育資助委員會於一九九九年九月二十日公佈全港卓越學科域的甄選結果，資助三個項目發展成為國際公認的卓域學科領域，其中一個為本校生物系辛世文教授主持的「植物與真菌生物科技」，獲撥款三千八百八十萬港元，利用先進的基因工程及相關技術以提高糧食及保健食品的產量和素質，協助香港成為國際的生物科技中心。在這基礎上，本中心更於二OO六年獲教資會持績基金及中文大學配對經費合共五千萬癹展「植物與農業生物科技中心」。

糧食不足

辛世文教授說：「地球人口每年增長百分之二，但全球主要農作物每年只增長百分之一點一。」所謂「差之毫釐，謬以千里」，這不足一個百分點的差距，意味著到了二零二五年，全球穀類總產量要比現今多八成，才能滿足屆時人口所需。對中國來說，這是一個尤其嚴峻的考驗。「中國佔全球人口百分之二十二，但耕地面積只佔全球的百分之七。隨著經濟發展，中國一些耕地已改作其他用途，加上國民越來越多吃肉類，而每生產一磅肉便要耗掉七磅農作物收成。情況惡劣，可想而知。」

根據美國人口調查局的資料顯示，全球人口在過去四十年翻了一翻，為何過去全球的糧食足夠，未來則不足呢？

「過去糧食足夠是由於第一次綠色革命成功所致。該次革命在六十年代開始，包括改良灌溉系統、肥料、農藥和農作物品種，以及開發耕地，使畝產和總產量都提高了不少。但現在水源缺乏及受污染，肥料價昂，農藥破壞環境生態，傳統育種所依賴的種質（germplasm）資源短缺，而可供開發的耕地又日少，所以人類必須進行第二次綠色革命。」

生物技術的重要

第二次綠色革命倚靠生物技術進行。傳統的品種改良方法有局限，第一不能作跨種交配，例如稻和豆不能相交，便不能把這兩種植物的優良基因都集合在同一株植物之內；第二是需要長時間才能篩選所需基因，往往要經過七、八代，歷時十年才培育到所要的品種。辛教授介紹說：「利用生物技術可抽取我們想要的基因（包括不同植物以至動物的），再直接轉移入指定的植物之內，很快便能培育到新品種。」

除了增加糧食產量外，生物技術更可開發一些具醫療保健效用的蛋白及其他產物，協助改善人類的健康，減輕社會的醫療負擔。

著重安全

傳統的植物品種改良方法是通過交配篩選的過程達至的，而生物技術則是在實驗室通過對基因的加減或調控達成，使大眾對基因食品多了一重疑惑。辛教授認為市民的顧慮是正常的，因為他們對基因食品的研發過程不大了解。「人對不了解的事物總會有較大的戒心，以保護自己。他們一旦了解，而我們又發展和執行一套食品安全測試的系統，他們便會接受基因食品。」

他強調，大學跟商業機構的本質不同，在生物技術開發上的側重點也不一樣，會更加著重基礎研發及研發過程的安全。他們在不同的研發過程都有相應的措施和機制，包括嚴格執行大學安全事務委員會的規則，以確保安全。例如必須於所有實驗室和溫室防止生物污染；試種的田必須是孤立的；試種的基因植物不可開花，要把花蕾用膠袋包裹，或是摘去；也要多方面測試基因食品的成份及營養，以檢定有無致敏及毒性，維持常規食物的安全標準。

第一代基因食品在九十年代初推出市面，至今仍沒有因為進食基因食品而中毒的個案，但在市民對基因食品認識仍不深入的情況下，辛教授贊成現階段由政府實施法定的標籤制度，讓市民選購食品前明確知道產品是否屬於基因食品。一來可釋疑，二來可保障市民選擇知情權。」

保障知識產權

安全以外，他們也會致力保障所有發明的知識產權。現行的主要方法是申請專利權，但一些大型基因食品公司為防某些國家保障專利權不力，故會自行控制生產基因食品，或是要求農民在購買種子前簽約保證收成後不留種，更甚的是發展絕育種子之類的技術。
辛教授表示，他們主要會通過專利權保障知識產權，不過，在技術開發接近成熟階段時，會再仔細考慮具體方法。

三個互惠互補目標 - 生產高價值產品　開發新技術　訓練人才

辛教授說，這個大型研究計劃的目標包括生產高增值產品、開發新的生物技術，和訓練人才。這三方面有互惠互補關係：有優秀技術，又自然會吸引有潛質的人才加入；有潛藏豐厚的新血補充，便有更大機會開發高增值產品。

除了辛世文教授外，參與這個研究計劃的核心成員還有十位中大生物系的教師，而來自香港的連繫成員則有三位（香港浸會大學二人，香港大學一人及香港科技大學一），預計可訓練十多名博士後研究員，以及近五十名碩士和博士研究生。此外，這個計劃也會促進香港與中國內地和美國等地的學術連繫和合作，現已有一些內地單位的學者在中大參與研究。

辛教授期望整個計劃完結時，能有多項技術及數個與食物和醫療相關的產品，可供轉移予工農界和投入生產，如超級雜交水稻，生物反應器系統，馬檳榔甜蛋白，魚、蝦生長激素，弓型蟲P30表面抗原及天然醫療產品。

解決中國廿一世紀的糧食問題

超級雜交水稻

米對中國人非常重要，現在全國一半人口仍以米為主要糧食，全國三分之一的耕地用來種稻，而全國種植的稻有一半屬於雜交水稻。有人甚至把雜交水稻譽為中國的第五大發明。

雜交水稻之父袁隆平是中國工程院院士，他改良水稻的方法是找到一株雄性不育的水稻甲，再在旁種植水稻乙；水稻乙的雄蕊花粉經自然傳播至水稻甲的雌蕊，如此利用不同品種雜交，歷經數代，便可衍生兼具各種優點的雜交水稻。這個品種在七十年代推出，比一般稻米的產量多三成。但三十年來，中國人口不斷增長，對米的需求有增無減，如何應付新世紀的需要呢？

袁隆平院士已積極研究產量比雜交水稻多成半至兩成的超級雜交水稻，每年可多養活一億五千萬人。超級雜交水稻的葉尖狹向上，可更有效吸收陽光，並在離地不高處結穗，使稻株在增產後仍不會倒下，這兩個優點更可促進密集種植，從而增加畝產。目前，本中心更積極參加超級雜交水稻第三期之發展，祈望於二O一O年提升超級水稻的產多一成。

另外，現階段的超級雜交水稻除產量令人滿意之外，所生產的米在口感、質感和營養方面都只屬於二級水平。袁隆平院士採用的方法不能作跨品種交配，需時也長，在改良超級雜交水稻上，得引進生物技術的新元素。為了改良產品，中大的「植物與農業生物科技」研究計劃會與國家雜交水稻工程技術研究中心合作，提高超級雜交水稻的品質，以滿足未來對食米的需求。

辛世文教授透露，他們計劃把在熱帶地區廣泛食用而營養價值比穀類高兩成的四棱豆的相關基因植入水稻，提高水稻的賴氨基酸，改善稻米的營養價值。其次，是調校水稻的基因，以重組米內澱粉質的直鏈和分鏈比例，改善質感及口感，例如要達至糯米般的柔韌，便要提高分鏈的成分。