生物技術領域中最為熱門的是生技醫藥品，占生技產值極高比例，也是最早商業化的重組DNA產品。例如紅血球生成心、B型肝炎疫苗以及人類胰島素等。生技醫藥品的生產方式最早是以重組DNA大腸桿菌，之後有酵母菌系統，以及昆蟲、哺乳動物細胞系統等。生技醫藥品的生產條件極為嚴格，細胞大量培養時也有產量及成本的種種限制，因此生技醫藥品的成本是昂貴的，每公克大約在20至幾千美元。

量產問題是未來生技醫藥品發展的關鍵性因素之一。生技藥品上游的研發工程無論如何進行DNA重組、基因改造等操作，量產時仍需透過動物細胞培養或微生物發酵。由於生技醫藥品的市場快速成長，預估到2008年可能出現產能不足，量產成為發展限制因為素的現象，許多有先見的生技公司或代工服務生技業看準了這一點，已積極建立新生產設備或擴大產能。

為了解決生技藥品價格過高以及產能不足的困境，生技業界一直積極尋找替代技術，而農業生技領域中的基因轉殖動植物成為未來新趨勢。而以此方法生產生技醫藥品的優點有降低成本、提高產量、減少生產時受污染風險以及保存方便與使用簡便等。

分子農場是指以基因轉殖植物來生產醫藥品及化學品新構想。這是「動物工廠」的植物版，優點是比利用微生物生產更為便宜，而且人畜共病毒等動物性感染生物混入的風險也不會發生，缺點是產品常需經過糖鍵修飭。

分子農場的研發比基因轉殖作物起步慢，目前研究方向有單株抗體、疫苗、其他生技醫藥品以及特用化學品等，但到2004年為止只有少數幾項作試劑的產品上市，這些產品為：

其他研發中非醫藥用分子農場產品有Laccase、Gelatin，此兩種來自基因轉殖玉米，由基因轉殖稻米來的有Lysozyme、Lactoferrin，利用基因轉殖馬鈴薯為beta-casein以及Lactoferrin，而Streptococcus proteinA則是以基因轉殖紅花生產，不過都還在研究中。

以分子農場生產生技醫藥品雖尚未有正式產品上市但卻是熱門研究課題，現正進行臨床試驗項目包括抗癌單株抗體，B型肝炎疫苗以及醫用酵素等。從事分子農場研發的公司大都屬於中小型生技公司由這些公司在各種條件下無法與大型公司競爭，因此期待以技術優勢及產品創新立足、未來或許能和大型公司結盟或合作研究，這是生技公司經營策略方式之一，其成敗則是取決於技術平台建立的時程與技術內容、特色了。

基因轉殖動物可以用生產生技藥品；目前重組人類蛋白質的市場需求量越來越大，而且目標在尋找安全、經濟、有效的生產方法，其中尤以抗凝血酶Ⅲ及人類血清蛋白特別重要。利用基因轉殖動物可以用來生產市場供應不足、高價的人類蛋白質，此即是分子牧場或動物工廠。例如，許多純化自人類血漿的醫用蛋白質，容易有週期短缺的問題，利用基因轉殖動物生產則能解決此一問題。

以目前開發中利用基因轉殖動物生產的第一代生技藥品為例，包括人類第八凝血因子(Blood coagulating Factor VⅢ)、第九凝血因子(Factor IX)、抗凝血酶Ⅲ(Antithrombin Ⅲ)、纖維素原(Fibrinogen)與人類血清蛋白(Human serum albumin)等潛力產品，其全球市場約30億美元以上。這些產品目前大多來自人類血液，將可望轉殖動物生產，大幅降低生產成本，造福更多人。

而全世界所以積極開發以基因轉殖動物生產蛋白質最主要的原因，是因為目前生技藥品的生產成本過高，以致市場價格居高不下。以細胞培養作為生物反應器產能的不同，其生產成本從每克100至1000美元不等。

但在基因轉殖動物的乳腺中生產，其生產成本則不到100美元，若利用家禽的蛋生產更僅須0.1-0.25美元，其成本不到細胞培養生產蛋白質成本的1/10。而未來當複製動物的技術更為成熟時，在大型動物的乳腺中生產成本更低。

但要探討台灣基因轉殖與複製動物未來遠景，卻必須要先瞭解目前全世界研究情況，看看別人已做到什麼程度。一九九七年誕生了全世界第一頭複製羊(桃莉)，也是全球第一隻在羊乳中生產重組DNA蛋白藥物的動物。但到目前為止，並無真正產品上來，雖然已有十一項產品正進行臨床試驗，但其主要轉殖動物來自老鼠、牛的只有一件。

而目前全世界在基因轉殖上游研究方面，已初步研發成功的項目有：

在國外研究中較受注目的有複製出桃莉羊的英國PPL Therapeutics公司，該公司曾與Roslin研究所合作，得到全球第一頭複製動物而聲名大噪，但所研發的α-1-抗胰蛋白在臨床第三期試驗失敗，無法順利商品化。另一家美國公司Genzyme Transgenics Corporation Biother apeutics公司(GTC)以基因轉殖山羊生產的抗凝血酶Ⅲ完成第三期臨床試驗，並向歐盟提出上市申請，希望儘速正式商品化。

科技研究發展競爭是非常激烈的，誰能先到達山頂就代表成功，全世界研究複製與基因轉殖動物的國家與研究機構很多。我們若以此登山作比喻，假設半山有一涼亭，要到此一涼亭的道路有很多條，大家依自已喜好途徑登山。台灣也登上了半山涼亭，並宣稱登山途徑與別人不同(其他國家也各依其徑)。但接下來由半山要到山頂只有一條小路，必需體力好、速度快的人，才有機會第一個到山頂。

台灣複製動物技術目前已達山腰，代表著台灣在基礎研究的功力與成果，但要繼續努力登上山頂，並與先進國家進行競爭，似乎仍有待努力。台灣地區推動生技產業已有二十年，但並沒具體成果出現，不過，在某些基礎研究方面，的確有若干成就，例如在生物醫學，基因體研究、基因轉殖以及複製方面等。

台灣地區也在近兩年發表複製牛「如意家族」，正代表著台灣生技產業在上游基礎技術的成就值得肯定，同時也意味一但建立此一平台技術後，藉由基因轉殖得到轉殖牛，再經複製，則可使轉殖牛的商業應用永久持續。

然而，台灣複製牛技術要應用到生產生技醫藥品，仍有非常遙遠的路要走，因為生產醫藥品不論來源，仍需一般藥品開發流程，意即要花上5~7億美元、10~15年時間，而且成功機率極低，成本相當昂貴。即使是全球先驅大藥廠在基因轉殖研發上，也均處於慘淡經營狀態。例如：Pharming處於破產管理狀態，並積極進行企業整頓工作；PPL Therapeutics則採取折扣增股(discounted rights issue)措施；Genzyme Transgenics則在美國被迫暫停第三期臨床試驗，主要由於商業化的可行性有待評估。雖然Pharming表示，在牛乳中重組人類乳鐵蛋白的表現量可達3g/1。依Pharming的估計一隻牛每年可生產24公斤的乳鐵蛋白，產量相當大，但Pharming已投入十年以上的時間從事該研究，卻至今尚未有產品獲准上市。

而台灣生技產業之所以缺乏重大具體成果，其中一項原因便是缺乏量產工程及商品化專業人才。因為，上游複製牛的成功尚未等同生技產業已在台灣起飛。複製牛要製造商品、量產、商業化，行銷等均需人力與財力，誰要來支持這些金錢與人力？而且以主客觀條件來說，台灣並沒有開發新藥的環境，不能自我陶醉而不務實。

同時，經過基因轉殖後的動物是否可以依一定量規律分泌乳汁，以便抽取藥物，事實上仍有若干變數。產品的生產，擴大規模與飼養維護等的程序相當緩慢，開發成本高昂貴且仍存在著不確定性，例如Genzyme Transgenics公司已認知到利用轉殖動物生產蛋白質的風險，雖不比其他藥物高，但最大的風險來自於開發過程。亦即此生物技術雖然大幅縮短開發時間與降低成本，但實際進行研發、量產時卻比預期困難許多。

另外，基因轉殖動物生產的藥物用於人體治療時，其安全與有效性是最大的關鍵。已轉殖動物生產的蛋白質轉譯後經過修飾，人類蛋白質在非人類體內的磷酸化(phosphorylation)與醣化可能會有所差異。因此所生產的蛋白質可能會表現出意想不到的功能、導致免疫性(immuneogenicity)無效或半衰期改變等問題，皆使得此種蛋白質療效不如預期。

另一個必須注意的是，如何防範該蛋白質可能在轉殖動物的乳腺或家禽的蛋中受到污染，並審慎評估產品遭受病原體感染的風險。

因此，台灣有了複製牛之後，要能得到複製牛相關產品之量產，仍有一條遙遠而漫長的路程，如何運用複製技術來尋找台灣生技產業發展的利基點，是大家必需共同思考的議題！

分子農牧場是未來農業生物技術的另類發展方向，但要全面形成產業仍藉著產官學各界的努力，才能真點亮前景。