蔣慕琰* 袁秋英
行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所公害防治組
摘 要
雜草性是基因轉殖植物之主要環境關切議題。轉殖植物之風險評估均涵蓋 基因流佈、雜草性、非目標生物效果及抗性衍生等關鍵風險因子。目前所有雜 草風險評估均屬相近轉殖與非轉殖植物之定性比較。主要評估指標包括種子發 芽、幼苗生長勢、營養生長、種子產量、繁殖體散佈、休眠性、耐逆境（生物 /非生物）、成活率及淨代換率等。部份指標也用於表示轉殖植物之入侵性、長 存性、競爭性或生態適應性。理想風險評估需探討風險可能性與風險後果，由 此兩部份資料訂定之風險等級，再用做為風險管理與管制之依據。此文檢視國 際文獻所提出風險評估差異處理之方法，這些方法包括使用階層系統及風險等 級歸類。並介紹美國及澳洲轉殖玉米、油菜及棉花風險評估個案。台灣已投入 可觀人物力資源，發展轉殖植物之上游研究，但環境評估架構與程序之發展仍 在起步階段，情勢非常不利轉殖植物之合法推出。此文以雜草為重心，檢討台 灣轉殖植物環境安全之情勢，並提出未來走向與因應方式之看法。
關鍵字：雜草性、基因轉殖植物、基改作物、風險評估、環境安全
前 言
1980 年代後期，基因轉殖植物進入田間試驗階段，此新技術克服種間基 因交換之障礙，其所培育之作物或其他生物，在食用安全及環境衝擊之負面影 響引起各界高度關切。1990 年代以來，基因轉殖之番茄、大豆、玉米、棉花、
油菜、木瓜等作物已大規模栽培生產。而有關環境之爭論不斷，並與政經利益 與價值觀糾纏不清，成為基因轉殖植物發展之主要負荷。
基因轉殖植物潛在環境風險直接或間接與雜草有關者，為作物野化為雜 草、轉基因之有性散佈及對非目標生物之影響。1980 年代，轉殖植物尚在研 發階段，雜草已被視為重要問題；1989 年之專書『Field Testing Genetically Modified Organisms: Framework for Decisions 』 即 以 特 別 章 節 『 Enhanced weediness: a major environmental issue』介紹相關之問題（NRC 1989）。過去十
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餘年來有大量文獻檢視轉殖植物之雜草問題，各國轉殖植物之管理上，也將雜 草特列為環境安全必須審核之項目。目前大規模生產之基因轉殖作物約 80%
帶 有 抗 除 草 劑 之 基 因 與 特 性 （Agbios 2005 ）。 非 選 擇 性 除 草 劑 嘉 磷 塞
（glyphosate）及固殺草（glufosinate）之廣泛使用，也衍生雜草抗藥性問題及 間接對生物多樣性之衝擊。
本文利用文獻資料，檢視轉殖植物之雜草問題，環境安全測試與評估體 系，並討論環境風險對台灣之意涵。
一、雜草簡介
（一）雜草相關用語及意涵
通俗用語中雜草泛指農地、庭園、居住環境附近發生，不為人所喜歡，具 有負面作用之植物。中文及漢字使用地區因『草』字之出現，多半將雜草與草 本植物關連，而英文對應之weed 則無『草』之意涵。英語世界中，weed 一般 所指為引起問題而不受歡迎之植物（包含草及其他類別之植物），並無廣為各 界所接受之定義，也不具分類上明確身份與位階。美國雜草學會曾視雜草為於 生長所在地不受歡迎之植物（ A plant growing where it is not desired ）（Randall 1997）。Randall 主張將雜草與棲地關連，在農作物之田區、 牧場及自然環境 之範圍中，分別使用農業雜草（agricultural weeds）、牧地雜草（range weeds）
與環境雜草（environmental weeds 或 （natural-area weeds）。水生雜草、水田 雜草、旱地雜草、草地雜草、草坪雜草、果園雜草、森林雜草等都是以棲地區 分之用語。雖然廣義之雜草可涵蓋各類環境之不受歡迎植物，狹義之雜草主要 是指農地或其他經常受人類干擾環境中之植物；很多重要雜草研究及文獻，均 係針對狹義之雜草而言。
植物之價值經常因人、時、地而有差異，同一種植物，有人視為必須除掉 之雜草，也有人看中其可利用之優點；例如農田中主要雜草龍葵及鴨舌草，也 可是可口之野菜。在雜草防治、檢疫、植物保護等領域中，宜將『雜草』一詞 與植物之負面特性相關連，並採取與國際相類似之『雜草』定義，包括草以外 其他植物，以減少溝通上之混亂。如果涉及同種植物之優良特性時，則使用『野 草』、『有用植物』、『野生植物』等語彙。
（二）雜草之重要特性
生物及植物特性之掌握，有利於雜草發生預測及管理，相關研究一直是農 業及生態領域上重要之課題。最為廣泛引用之雜草特性包括涉及發芽、營養生 長及繁殖等12 項性狀（Baker 1965, 1974，表一）。很多基因轉殖植物之環境 評估，均以雜草之植物特性為依據。Baker 所列舉者為一概念性之性狀，各類
植物均帶有部份性狀，很少植物可具備所有之條件。所列性狀原本針對如農田 之干擾棲地（disturbed habitat），但有部份特性也適用於自然棲地（Hancock and Hokanson 2001）。Keeler（1989） 之研究顯示全球最嚴重 17 種雜草、一般植 物與農作物所具有Baker 雜草特性之平均比率分別為 85.6、59 及 42%。Baker 所列雜草性狀約半數由單一基因所控制（Keeler 1989），快速生長、種子休眠 性及競爭力等特性多屬數量性狀（quantitative trait）（Basu et al 2004）。
雜草在不同環境之發育生存與其可用資源之分配息息相關。資源分配之代 表為 r-selected 及 k-selected 種，前者將大部分資源分配到生殖部份，具有生 長期短、快速生長進入繁殖期、高繁殖力及高度移動性之繁殖體等特性。後者 僅將少數資源分配生殖部份，具生命期長、植體大及競爭力強等特性（Booth et
al 2003, Rodosevich and Booth 1984）。環境經常受干擾之棲地如農田、路邊、
溝邊所發生之雜草多為 r-selected。能侵入自然棲地之種類多為 k-selected 或 另外一類為環境逆境忍耐種（stress tolerator）。很多雜草在農作栽培過程中，
演變得特別適應栽培之環境。台灣之兩作水稻田中，水稻栽培期短且管理集 約，雜草需要能在很短期間完成生命週期，才能在台灣水田存活。主要雜草如 球花蒿草（Cyperus diffomis）及旱田之香附子（Cyperus rotundus） 雖然也可 在自然環境中發生，但其發生頻率與生物量均遠較農地者為少。
（三）雜草與作物之關連
作物與雜草（野生植物）之相互關係可分以下三類： 1. 野生植物馴化為 作物、2. 作物野化為雜草、3. 兩者之雜交演變為雜草（Ammann et al 1996, De Wet and Harlan 1975）。
農作物均是人類馴化野生植物所得。在採集、選拔、育種及栽培之過程中，
很多野生植物族群中特性以及相關之基因被有意或無意淘汰。人類偏好之植物 性狀如發芽整齊、同時開花結實、高含量成分（澱粉、油份、蛋白質）、口感 及風味等往往不利作物之自然繁衍。
高度馴化之作物多僅存活於人類刻意維護之農田中。以台灣而言，雖然大 面積栽培水稻、玉米、花生、大豆、甘薯各類菜蔬及果樹，除了少數可短暫在 後作及田區周邊發生外，很少在非栽培環境中看到這些作物。低度馴化之栽培 植物，則容易野化為雜草；很多早年被引入台灣為觀賞、地被、牧草、藥草及 加工之外來植物，已逃離栽培之區域，四處散佈為危害環境之雜草（蔣等 2003）。以全球之尺度而言，大多數作物均有其類緣相近之野生種，13 種大 面積栽培作物中有 12 種均可與其野生近緣種雜交。此類近緣雜交可產生危害 潛力相當高之雜草植物。各地已發現之實例包括裸麥（Secale cereale）、甜菜
（Beta vulgaris）、油菜（Brassica napu） 等（Ellstrand et al 1999, NRC 1989,
Ammann et al 1996）。
二、轉殖植物之環境風險及評估
轉殖植物環境風險因子可概分為下列四類：轉入基因之流佈（花粉至近緣 植物之有性轉移、基因至其他不相干物種之無性轉移）、活體作物（雜草化）、
非目標生物（有利種、有害種、土壤微生物、保育物種、生物多樣性）及害物 抗性衍生。
風險因子之認定（hazard identification）常具有主觀之色彩，亦受環境差 異、研究新發現與法規之影響。由文獻及經驗可建構風險因子之清單（表二）， 再針對這些因子行進一之評估，對新產生而所涉複雜之轉殖植物而言，有些風 險 因 子 可 能 被 忽 略 ， 較 理 想 之 方 式 為 採 用 logic Tree Analysis (Fault-Tree/Event-Tree) 有系統的找出所涉之因子（Koivisto et al , 2001NRC 2002, Hayes 2004）。
（一）環境風險評估之原則及架構
科學基礎（science-based）、個案（case by case）及比較性（comparative）
是一般強調之原則。現代高產與高效率之農業及作物栽培，本質上即不利於自 然環境與生態（Ammann 2004），農耕系統中，任何一主要成員（農藥、肥料、
灌溉、作物、農機）之改變，均可導致影響與衝擊。因此轉殖植物之風險評估，
不是對轉殖植物影響之絕對性探討，而是轉殖與非轉殖植物之比較及是否改變 了風險之程度（NRC 2002）。卡塔赫納生物安全議定書（Cartagena Protocol on Biosafety, CBD 2005）所強調之預防原則（precautionary principle）則已為被歐 聯及日本所採用（Gray 2002, Hayashi 2004, European Commission 2001）。此原 則之採用，可能導致轉殖生物環境風險評估所涉範圍之擴大，使整個過程更為 複雜。
理 想 之 風 險 評 估 （risk assessment ） 包 含 風 險 因 子 認 定 （ hazard identification）、可能性（likelihood, probability）分析、後果（consequence）分 析、風險推估（risk estimate）及不確定與顯著性分析等單元；完整之風險分 析（risk analysis）尚包含與評估相關連之風險管理與風險溝通（Hayes 2004）。
試驗數據、流行病分析（epidemiological analysis）、理論模式、專家判裁及管 制性判裁（regulatory judgement）等均常用於轉殖生物之風險評估及管理；轉 殖植物商業栽培前之評估主要依據測試數據、專家及管制判裁。栽植後之監測 與管理常利用理論模式所預測之情況及流行病分析（NRC 2002）。
化學物（農藥、污染物、毒物質及有害化學物）之環境風險分析有相同之 架構，其方法過程多已成型。一般是依據控制變數實驗、實際調查及理論推估
取得劑量反應（dose-response）與暴露量（exposure）資料，再行風險計算（risk
取得劑量反應（dose-response）與暴露量（exposure）資料，再行風險計算（risk