撰文╱盧虎生
國立臺灣大學農藝學系名譽教授，美國康乃爾大學博士，曾任臺灣大學生物資源暨農學院院長、臺灣大學特聘教授、行政院農業委員會科技處處長等職，研究專長為作物生理與分子生物、農藝學、氣候變遷、糧食安全、農業科技政策。
廣義而言，凡利用生物資源於人類活動的都可納入「生物經濟」的範疇，隨人類文明活動發展就有跡可尋。但近世代生物經濟受到矚目，大約是1980年代後期及1990年代初期，當吾人警覺氣候變遷恐將嚴重威脅到人類的永續發展，需要反思工業革命以來以石化原料為基礎的相關各類產業經濟活動，造成溫室氣體的排放迅速增加，乃至影響氣候暖化與變遷，進而主張以生物資源及循環創新利用的思維，接替以石化原料為基礎的思維，來推動後續的產業發展。
近年來，在全球COVID-19疫情衝擊及淨零永續發展的全球性經濟與社會發展驅動下，生物經濟已成為國際主要經濟體區域及國家的重要發展策略。如果更聚焦以「農業生物經濟」為核心，大致可以定義為：「以健康、永續發展為依歸，創新利用生物資源、新世代生物科技與數位科技，循環開發農業資材與產品，並推動農業創新服務的一種經濟樣貌，並包括其所引導而衍生的所有經濟活動。」
在現代生成式AI資訊平臺可以產出多樣的生物經濟的定義或範疇，但不難歸納出其幾項核心的理念，如以英文關鍵詞彙整起來，就可更清晰地表達出生物經濟的輪廓了，包括：climate resilience（氣候韌性）、One Health（全健康）、sustainability（永續性）、nature-based（自然為本）、bio-based（生物基）、biocirculation（生物循環）、biotechnology（生物技術）、NetZero（淨零排放）、digital and precision（數位與精準）。
這每一項的核心與理念，都各有其龐大的技術與經濟發展內涵，其實踐的關鍵更在於各項理念間的跨域合作。在產業領域上，涵蓋了人類健康與醫藥、動物健康與醫藥、森林資源、糧食生產、植物保護、生物質能源、生態服務（包含土壤）等等，各個領域都充滿了創新的挑戰與機會。
以自然為本、One Health為目標
以下再以農業為觀點，分享幾項農業生物經濟的關鍵理念：
過去以石化資材為基礎的工業與農業生產體系，尤其肥料、病蟲草防治化學藥劑、甚至各種機械化生產機械與能源，幾乎皆來自於石化資材，雖然帶來量產革命、緩解了暫時的糧食安全壓力，但其所產生的溫室氣體、環境汙染與中長期生態衝擊，正開始反噬人類的健康生存及生態永續發展。
此外，再加上近不久由人畜共通疾病COVID-19的疫情所造成人類社會的恐慌，讓人類由教訓中理解到，必須要維繫生態環境健康、動植物及糧食供應系統健康，以及人類健康；這三大領域間之整合性的大健康，即所謂的「全健康、One Health」，才能達到真正的永續發展。這恐怕也是我國目前以人類健康醫療體系為核心的「健康臺灣」願景下，最需要強化的關鍵環節！
有鑑於此，轉向以「生物資材」為基礎的生產體系，已成為革命性的新契機。生物經濟是由生態環境自然平衡的理念出發、了解生物與環境間複雜均衡的交感機制，開發出新的資材。例如，近年來積極發展的微生物製劑、生物刺激素，即是透過分析了解自然生態界土壤與植物界各種微生物、甚至微小的生物分子間的互動交感現象，解析出有益的微生物種類及分子，加以培育生產後再應用於維護作物或動物培育的健康，達到優產優質的經濟生產、消費者安全安心、生態可永續發展的目標。
這種藉由了解自然之道，再用於我們的生產體系的健康，即是「自然為本、道法自然」的農業核心理念。其挑戰在於吾人對「自然」了解的廣度與深度，而其「機會」就正在於每項新的機制發現後，創新的應用於生產體系，這其中大自然充滿無限的學理，以自然為師，應用於產銷鏈的每一環節，再加上新世代的生物技術及數位技術，再思考、再設計，這樣的循環創新，都將成為新契機。
新世代生物與數位科技創新產銷鏈
如何了解「自然為本」中豐碩的學理，並加以精準有效的利用？新世代的生物科技及數位科技，無疑是最主要的科技平臺。例如新世代的生物體學（omics）科技在農業上的創新應用1，利用各種生物體學解析作物與動物在氣候逆境下的反應機制，迅速精準有效的研發出新品種、新疫苗、新製劑、新資材。這類新型態的各種產品，一方面有效提升農畜漁生產的氣候韌性，一方面更創造了新的產業機會與競爭力。
數位科技除了協助以生物資源為基礎的創新產品的精準開發外，更幫助產品在田間、場域中有效率的生產及施用與應用。例如新開發的所謂綠色肥料（green fertilisers）2，數位科技中的數位化田間養分偵測分析平臺及無人化農機噴藥設備，就可協助其精準的施用於不同的作物及田間土壤。除了可達到精準施用，提升養分利用效率，節省肥料成本、優產優質，還可降低無效肥料流失、衝擊環境（如地下水）的風險。同樣的情境也可同時推展在溫室設施、畜牧及水產養殖的產業環境。
新世代生物科技與數位科技的「跨域整合應用」，是生物經濟能否成功商業運轉的核心關鍵，也是包括臺灣在內各國能否成功發展農業生物經濟的最大門檻。
生物循環與淨零的再思考、再設計
生物經濟以自然為師，而自然本身就是個循環不息的均衡系統，包括生態環境中的碳、氮、水、及其他大小甚至於微量資源，都在自然系統中維持著均衡的循環。人類自1900年代工業革命以來快速巨量地開發石化資源，幾乎無限、非循環地製造與產生廢棄物，造成嚴重的環境汙染、大氣中二氧化碳等溫室氣體快速上升導致暖化效應。
因此，生物經濟必須回到循環的理念，任何新資源的利用、新資材的開發，都必須有完整的循環利用設計及實踐，生物循環理念下的設計也正是實踐淨零產業的最佳途徑。例如動植物產業的全豬利用、全魚利用、水稻鳳梨香蕉作物全株利用等等創新技術的研發，及作物栽培與畜漁養殖環境的「零排放」技術開發，都是基於生物循環的理念。這種革新的理念，不但開創新的產業機會、也更維護國家的生態永續發展。
在生物循環與淨零的理念下，幾乎我們所有的農產業活動都需要重新思考，即所謂的「再思考、再設計（rethinking & redesign）」，這方面新技術的投入、新服務與商務模式的產生，已形成全球性的龐大商機，也就是所謂的生物循環經濟（biocircular economy）。為掌握此一龐大的商機，全球各國都已陸續規畫了積極型的政策型計畫，以國家之力推展中。
期許農業轉型實踐健康臺灣
以全球生物經濟發展歷程來看，臺灣的農業仍然屬於以石化原料為基礎的產銷體系，近年來所積極推動的有機及友善產銷體系雖然也在生物經濟的範疇中，但整體的規模有限及技術內涵仍有待更精準的研析。在各個國際現代化經濟體或國家正革命性的推動生物經濟發展的趨勢下，其發展將快速形地成明顯的國際競爭力與市場區隔障礙，臺灣農業是否能在此革命性的趨勢下掌握機會而獲得成果，或將是我國農業在全球競爭下是否能永續發展的關鍵。
更重要地說，生物經濟的理念實踐與發展將帶來更大的生態環境永續的維繫。臺灣面積不大，農業場域與國家自然生態緊密相接，我們積極發展的生物經濟所帶動的糧食生產健康、動植物健康、土壤環境健康，也將會緊緊地造福於生態環境健康及國民健康，可真正地實踐「健康臺灣」的大願景矣！
- 編按： 生物體學（omics）包括基因體學（genomics）、蛋白質體學（proteomics）、醣體學（glycomics）、脂質體學（lipidomics）……等眾多範疇，大體上均屬前文所述「微小的生物分子間的互動交感現象」 ↩︎
- 編按：指原料及生產過程中不使用石化原料，低碳足跡的化學肥料，如藉由可再生能源（風電、光電等）電解水取得綠氫，再合成氮氣取得的綠氨（green ammonia）。 ↩︎
