基因序列可專利性之新發展──

美國聯邦巡迴上訴法院

Myriad Genetics 案判決評釋

郭又菁*

摘 要

分離的基因序列（isolated gene sequence）之可專利性素來具有爭議，美國醫藥廠商

Myriad 之 BRCA 1 及 2 人類乳癌及卵巢癌之分離 DNA序列專利，在歐洲遭諸多研究機構

以阻礙科學研究為由提起舉發成立，在美國亦於 2009 年遭紐約州南區聯邦地方法院

（S.D.N.Y.）宣告無效，2011 年 CAFC 又駁回地院判決，認定 DNA序列專利有可專利性。

反對分離 DNA 序列專利者認為，授予 DNA 序列專利將獨占一自然的產物，不利後續科

學研究，肯定者則認為准予 DNA序列專利可促進生技產業投資並揭露研究，進而使相關

基因檢測之醫療成本降低，有利於公眾。本文擬由美國 CAFC 法院 2011 年 7 月 Myriad

Genetics 案判決出發，探討分離 DNA序列之發展，供我國借鏡。

關鍵字：基因、專利適格性、顯可區別特性、BRCA

* 萬國法律事務所專利工程師；國立清華大學科技法律研究所法學碩士。

Judicial Reviews on Patenting of

Isolated Gene Sequence:

Analysis of CAFC’s Decision on

Myriad's BRCA Patents

Yu-Ching Kuo*

Abstract

Patentability of isolated genes sequence is a general debate raging for more than two

decades. United States started to granted gene patents more than 30 years. Among those gene

patents, the most controversial ones are patents claiming isolated BRCA genes relates to breast

and ovarian cancer granted to Myriad Genetics Inc. Opponents to BRCA gene patents believe

that the patent will cause inhibition of science research and the development of medical

therapies. In Europe, Myriad’s patent has been invalidated by EPO. In US, Myriad’s patents are

also invalidated by US district court Southern district of New York decided in March 2010, and

then reversed by Court of Appeals, Federal Circuit decided in July 2011. This paper provides

scientific grounds and legal analysis for the patentability of isolated gene sequence based on

analysis of latest CAFC decision.

Keywords: Gene, Patentability, Subject Matter, Markedly Different, BRCA

* Patent engineerer, Formosa Transnational Attorneys at Law, Taipei. LL.M., Institute of Law for

Science and Technology, National Tsing Hua University, Taiwan (2008).

1. 前言

自從美國專利商標局（USPTO）自 1980 年代核發第一個人類基因專利，將近 30 年

來美國專利商標局共計核發了 2645 個「分離 DNA 序列」（isolated DNA）專利，並進而

構成美國生物技術產業的一個重要基石，藉此，產業投入研發並將成果商品化，且到 2005

年，美國專利商標局也已經核發了 40000 個與 DNA有關的專利，其中有百分之二十是與

人類基因有關。在 2001 年，美國專利商標局公布了一份針對基因專利的發明專利審查基

準，長久以來美國實務承認基因是具有可專利性的專利適格標的（patentable subject

matter）。

然而，DNA序列的可專利性經常伴隨有倫理道德、公共衛生、科學研究相關的爭議。

美國生物技術公司 Myriad 在 1994 年申請了第一個涵蓋乳癌卵巢癌基因 BRCA 1 的分離

DNA 序列專利，以及相關的醫療檢測方法專利，並於 1997 年 2 月獲准專利，在 1995 年

申請另一個涵蓋乳癌卵巢癌基因 BRCA 2的分離DNA序列專利，並於 1998年 11月獲准，

其後 Myriad獲准了 7 個以上涵蓋 BRCA 1 及 BRCA 2 基因的專利。當時，賓夕法尼亞州

立大學（Pennsylvania State University）的基因診斷實驗室（Genetic Diagnostic Laboratory,

GDL）在 1996 年間已經開始對病患提供 BRCA 基因檢測服務。Myriad 遂對 GDL 實驗室

主持人提起訴訟，請求 GDL 實驗室停止對病患提供服務，除非其與 Myriad簽署嚴苛的授

權協議。Myriad 也對於紐約大學醫學院提起相同的請求。Myriad 排除他人使用 BRCA1/2

基因提供乳癌篩檢服務確實引起批評，基於公共衛生的觀點，基因檢測疾病的醫療成本不

應該被商業化，否則會限制醫生的近用，不利於人民，或使得醫生的執業受制於專利權人1；基於科學研究的觀點，允許存在於大自然中的基因物質取得專利，有可能先占了他人

對此科學發現的應用，使得科學研究人員日後近用此些材料的研究成本提高；若推而廣之，

基因相關專利是用以保護生物技術產業的研發成果的重要工具，例如具有特殊用途的基因

改造菌種或是具有特殊抗除草劑特性的基因改造農作物，雖然一方面促成了農業或工業上

的利用（例如提高農作物產量），另方面卻也引起倫理爭議。總而言之，基因相關專利的

可專利性問題非常值得吾人深思。

2. ACLU v. USPTO 案

本案被原告向USPTO訴請無效的BRCA 1/ BRCA 2人類乳癌/卵巢癌基因相關專利是

由 Myriad Genetics, Inc.2生物技術公司所擁有，這些專利包括：US 5747282、US 5837492、

US 5693473、US 5709999、US 5710000、US 5753441、US 6033857，申請專利範圍涵蓋：

1 Ass'n for Molecular Pathology v. USPTO, 653 F.3d 1329 (2d Cir. 2011) [hereinafter Ass’n for

Molecular Pathology II]. 2 Myriad Genetics, Inc.在其公司網頁上提供了 BRCA 乳癌卵巢癌的檢測服務廣告。

BRACANALYSIS, http://www.bracnow.com (last visited Oct. 4, 2011).

分離 DNA序列（isolated DNA molecules/sequence）、互補 DNA、應用 BRCA1/2 基因的檢

測方法等。同樣如前言所述，本案的原告包括 Association for Molecular Pathology 在內是

由多位醫師、大學醫學院教授、非政府組織對 Myriad擁有的 BRCA1/2 專利提起舉發，第

一審法院聯邦紐約南區地方法院 Sweet 法官判決前述專利全部無效3；Sweet 法官認為，第

一，上述專利涵蓋的分離 DNA序列專利的部份，不屬於美國專利法第 101 條所定的具有

可專利性的物質；第二，利用該分離的 BRCA1/2 與其它基因比較是否有突變的方法項，

僅屬於「比較」及「分析」基因資訊的心智方法，不符合聯邦最高法院 Bilski 案用以測試

方法專利之可專利性的「機械-轉換測試」（machine-or-transformation test），因此該基因檢

測方法無效；第三，透過對於含有該癌症基因的細胞培養，投以藥物以測試該等含癌症基

因的細胞生長率，測試癌症藥物療效的方法專利，則符合「機械-轉換測試」，專利有效。

案件上訴到聯邦巡迴上訴法院，由 Lourie 法官、Bryson 法官和 Moore 法官裁判，認

定 DNA序列專利有效，測試癌症藥物療效方法有效，但維持「比較－分析基因資訊」的

方法專利無效，詳細的事實、背景及理由說明如下。

2.1 事實

2.1.1 何謂 DNA 序列

DNA 是脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，又稱為去氧核糖核酸）的縮寫，是一

種由核苷酸（nucleotide acid）重複排列組成的長鏈聚合物，例如人類細胞中最大的 1 號染

色體中，就有 2 億 2 千萬個鹼基對。通常在生物體內，DNA 並非單一分子，而是形成兩

條互相配對並緊密結合，且如蔓藤般地纏繞成雙螺旋結構的分子。所謂核苷酸，是指一個

核苷加上一個或多個磷酸基團，核苷則是指一個鹼基加上一個糖類分子。每個組成 DNA

的核苷酸分子的其中一部分會相互連結，組成長鍊骨架；另一部分稱為鹼基，可使成對的

兩條 DNA相互結合。這些鹼基可分為兩大類，一類稱為嘌呤；一類稱為嘧啶。組成 DNA

的鹼基，分別是腺嘌呤（adenine, 簡稱 A）、胞嘧啶（cytosine, 簡稱 C）、鳥嘌呤（guanine,

簡稱 G）與胸腺嘧啶（thymine, 簡稱 T）。還有一種鹼基稱為尿嘧啶（uracil, 簡稱 U），一

般出現在 RNA分子中，角色相當於 DNA裡的胸腺嘧啶 T。鹼基、糖類分子與磷酸三者結

合之後，便成為完整的核苷酸。

每個 DNA分子都由四個核苷酸組成，核苷酸中的糖類與磷酸分子藉由酯鍵相連，組

成其長鏈骨架。四種鹼基 A、T、C、G 沿著 DNA 長鏈所排列而成的序列，就是 DNA 序

列，也就是遺傳密碼，是蛋白質胺基酸序列合成的依據。兩股 DNA長鍊會以右旋方式相

互纏繞成雙螺旋結構，一股 DNA上所具有的各類型鹼基都只會與另一股上的一個特定類

型鹼基產生鍵結，此種情形稱為「互補性鹼基配對」，如下圖（一）。 嘌呤和嘧啶之間會

形成，在一般情況下，A 與 T 相連，C 與 G 相連。因此排列在雙螺旋上的核苷酸，便以

3 Ass'n for Molecular Pathology v. USPTO, 702 F. Supp. 2d 181 (S.D.N.Y. 2010) [hereinafter Ass’n

for Molecular Pathology I].

這種稱為鹼基對的方式相互連結4。

圖 1 DNA分子結構5

依據 DNA序列合成氨基酸蛋白質的過程包括兩個步驟：抄錄（transcription）和轉譯

（translation）。首先，DNA 分子轉譯成 RNA 分子，DNA 序列抄錄到一種完全不同的核

苷酸中，稱為 RNA，其具有與 DNA 不同的醣類-磷酸鹽骨架，且使用尿嘧啶（uracil, 簡

稱 U），取代 DNA 裡的胸腺嘧啶 T，尿嘧啶 U 此種鹼基比胸腺嘧啶 T 少了一個位於環上

的甲基。在抄錄的過程中，DNA 分子的兩股右旋長鍊會解開，在長鍊上的核苷酸用來製

造 DNA分子的「互補 RNA分子」（complementary RNA molecule），DNA分子中的鹼基 A

對應到 RNA 分子中的鹼基 U，DNA 的鹼基 T 對應到 RNA 的鹼基 A，DNA 的鹼基 G 對

應到 RNA 的鹼基 C，DNA 的鹼基 C 對應到 RNA 的鹼基 G。DNA 抄錄的結果產生「前

RNA」（pre-RNA），前 RNADNA 序列和其所抄錄的 DNA序列同樣都包括「外顯子序列」

（expressed region, 簡稱“exon”）和「內含子序列」（intervening sequences, 簡稱“intron”），

而接下來先期RNA要進行「剪接」（Splicing），以產生「信息 RNA」（messenger RNA, mRNA），

外顯子在剪接（Splicing）後仍會被保存下來，並可在蛋白質生物合成過程中被表達為蛋

白質；而內含子則會在剪接過程中被除去。所以 mRNA只有「外顯子序列」，而沒有「內

含子序列」，所有的外顯子一同組成了遺傳信息，該信息會體現在蛋白質上。

4 脫氧核糖核酸，維基百科網站：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%84%B1%E6%B0%A7%E6%A0

%B8%E7%B3%96%E6%A0%B8%E9%85%B8（最後點閱時間：2011 年 8 月 29 日）。 5 Ass'n for Molecular Pathology II, 653 F.3d at 1336 fig.1.

圖 2 DNA轉錄與轉譯步驟6

接著進行「轉譯」（translation）程序。基因和它們的對應 mRNA會透過三個核苷（一

個核苷是一個鹼基加上一個糖類分子）的組合物，稱為「密碼子」（codons），來轉譯成編

碼的蛋白質（encoded protein）氨基酸。胺基酸（Amino acid）是構成蛋白質的基本單位，

賦予蛋白質特定的分子結構形態，種類有二十多種，密碼子會編碼的有 20 種標準氨基酸。

在轉譯過程中，一個密碼子會對應到一個氨基酸，或是對應到一個終止蛋白質轉譯過程的

「中止密碼子」。例如，在一個 DNA 分子中的一個 A-T-G 鹼基的密碼子（或是在其所對

應的 mRNA 分子中的一個 U-T-G 鹼基的密碼子）編碼一種必須氨基酸「甲硫氨酸」

（Methionine）。由於鹼基有四種，三個鹼基編成一個密碼子，所以共有 64 種（4x4x4=64）

密碼子編法。人們通常稱為「基因碼」（gene codes）的就是指 64 個密碼子序列和其所對

應編碼的氨基酸之間的關係。例如，ACG 密碼子對應到蘇胺酸（Threonine）、CUU 密碼

子對應到亮胺酸（Leucine），AGC 密碼子對應到絲胺酸（Serine），GAG 密碼子對應到谷

胺酸（Glutamic acid），而 UAG 密碼子則代表「中止密碼子」。

6 Id. at 1337 fig.2.

圖 3 mRNA示意圖7

在 DNA 序列中發生的突變或變異，會改變依據 DNA 序列所編譯的蛋白質的氨基酸

結構。小規模的變異，例如單一的核苷酸中 GCU 密碼子變異變成 CGU 時，會使所編譯

的蛋白質中的丙胺酸（Alanine）變異成精胺酸（Arginine）。大規模的變異，則包括一大

段 DNA序列的消除、位置重新排列、或是複製，變異的規模從數百個到數百萬個核苷酸

都有，從而導致了一整個基因或多個基因的消除、位置錯誤或者複製。有一些變異對人體

並無顯著的影響，有一些則會引起疾病，或增加罹患疾病的潛在風險。所以，DNA 序列

可以用於診斷測試，來確定一段基因是否包括了與某種特定疾病或罹病風險特別高度相關

的基因變異。

BRCA DNA 序列發生的變異與人類罹患乳癌和卵巢癌的風險增加有關係。美國婦女

在一生的時間中，有 12%到 13%的機率的發展出乳癌或卵巢癌，而婦女的基因中若有

BRCA 基因變異，有介於 15%到 18%的累積機率（cumulative risk）會發展出乳癌，以及

有介於 12%到 15%的累積機率（cumulative risk）會發展出卵巢癌。所以對於乳癌和卵巢

癌的臨床醫療而言，BRCA基因變異的基因檢測非常重要。基因檢測可以提供病患有關其

遺傳到乳癌及卵巢癌的風險資訊，幫助病患做出一些困難的決定，例如是否採用預防性的

醫療措施、預防性手術等。醫生可以參考檢測的結果，決定癌症治療的療法和措施，例如

有一些化學治療對於與 BRCA基因變異有關的癌症特別有效。

人體內幾乎每一個細胞都含有人類的一組完整基因，在細胞中的 DNA稱為「基因組

DNA」（genomic DNA），被包裹在 23 對染色體中，染色體是一個單一 DNA 分子被組織

蛋白（histone）所包裹形成的複雜結構。基因組 DNA 可使用目前已知的數種技術從細胞

環境當中提取出來，DNA分子的一段特別的區段，可以從 DNA中切除或放大，以分離出

所需要的分離 DNA序列（isolated gene sequence）。另外，也可以透過人工合成的方式來

7 Id. at 1337 fig.3.

合成 DNA；例如，「互補 DNA」（complementary DNA，cDNA）就是一種人工合成的 DNA

分子，是從 mRNA中，以對應於 RNA抄錄過程的互補鹼基對加以合成，結果是產生了一

種雙股長鍊的 cDNA，具有與 mRNA序列對應的序列。因為 cDNA是從 mRNA合成，所

以 cDNA 分子和 mRNA 分子一樣，只有「外顯子序列」（exon），而沒有「內含子序列」

（intron）。

2.1.2 BRCA 1 及 BRCA 2 的 DNA 序列專利

BRCA 1 及 BRCA 2 的 DNA 序列專利的發明人是利用一種稱為「位置轉殖技術」

（positional cloning）的分析方法判定 BRCA 1 和 BRCA 2 相關的癌症的基因。發明人先自

具有遺傳乳癌及卵巢癌病史的家族採得 DNA樣本，將該等家族中成員罹患的乳癌卵巢癌

與其 DNA序列的特定遺傳標記建立關聯性，使得發明人可以識別出，或者「定位」（map）

出人類基因組中該等 BRCA基因的物理位置（identify the physical location of the BRCA

genes with the human genome），且進而分離出該等 BRCA 基因，確認 BRCA基因的核苷

序列（nucleotide acid）。此項發現使得專利權人 Myriad可以對婦女提供 BRCA基因檢測。

Myriad在 1994年申請了第一個涵蓋乳癌卵巢癌基因BRCA 1的分離DNA序列專利，

以及相關的醫療檢測方法專利，並於 1997 年 2 月獲准專利8。在 1995 年申請另一個涵蓋

乳癌卵巢癌基因 BRCA 2 的分離 DNA序列專利，並於 1998 年 11 月獲准9。Myriad陸續獲

准了 7 個以上涵蓋 BRCA 1 及 BRCA 2 基因的專利。

2.2 爭點

本案被告 Myriad的 BRCA專利被提起舉發，該等專利的請求範圍包括「分離的 DNA

分子組合物」（composition claims of Isolated DNA molecules）、「比較及分析 DNA序列之方

法」（Method of “Comparing” or ”Analyzing ”Sequences）、「篩選癌症治療藥物之方法」

（Method of Screening Potential Cancer Therapeutics），爭點在於：

就「分離的 DNA分子組合物」（composition claims of Isolated DNA molecules）專利

有效性，爭點在於分離的 DNA 序列是否屬於美國專利法第 101 條可申請專利標的

（patentable subject matter）的組合物（composition of matter），或是分離的 DNA序列是「自

然產物」（product of nature），不可申請專利？

本案還涉及其他的重要爭點，包括：「比較及分析 DNA 序列之方法」（Method of

“Comparing” or ”Analyzing” Sequences)，以及「篩選癌症治療藥物之方法」（Method of

Screening Potential Cancer Therapeutics）的專利有效性，判決結果認為於「比較及分析 DNA

序列之方法」無法通過聯邦最高法院在 Bilski 案以及聯邦巡迴上訴法院在 Prometheus 案10

「機械－轉換測試」（machine-or-transformation test），只是單純的「心智方法」（mental step），

從而不屬於美國專利法第 101 條的可專利標的。而「篩選癌症治療藥物之方法」過「機械

8 U.S. Patent No. 5,693,473 (filed June 7, 1995). 9 U.S. Patent No. 5,837,492 (filed Apr. 29, 1996). 10 Prometheus Laboratories., Inc. v. Mayo Collaborative Servs., 628 F.3d 1347 (Fed. Cir. 2010).

－轉換測試」，具有可專利性。然而因為篇幅的限制，本文討論集中在分離基因序列的可

專利性，就其他二部分暫時不加以討論。

2.3 判決及理由

2.3.1 一審判決分離 DNA 序列專利無效

美國憲法第 1 條第 8 項規定「國會有權制定法律以促進科學與實用技藝之進步」，美

國專利法第 101 條（35 U.S.C. § 101）規定：「任何人發明或發現任何新穎且實用的方法

（process）、機器（machines）、製造（manufacture）或物質的組合（composition），或由

其產生的任何新穎且實用的改良，依本法所規定要件，應享有專利保護。一般認為，廣義

地來說就是「陽光下人類的任何發明均受到專利法保護」。一段經過實驗被分離、萃取出

來的基因序列，是否符合美國專利法第 101 條具有專利適格性（subject matter）？或是屬

於第 101 條例外不予專利的「自然界產物」（the product of nature）？如果給予專利保護，

是否符合美國憲法第 1 條第 8 項「國會有權制定法律以促進科學與實用技藝之進步」 意

旨？

本案一審紐約州南區聯邦地方法院（S.D.N.Y）判決 Myriad公司的所有專利皆是專利

法第 101條的例外，因而無效。S.D.N.Y 法院 Sweet法官援引聯邦最高法院Lab. Corp.of Am.

Holdings v. Metabolite Labs., Inc.案11中 Breyer 大法官的見解：聯邦最高法院在 Diamond v.

Chakrabarty 案12裁判先例中提出欠缺可專利性的三種例外：自然規律（law of the nature）、

物理現象（physical phenomenon）及抽象概念（abstract idea），是考量到如果專利保護過

寬，反而會阻礙科學及技術的發展，而無法達到憲法第 1 條第 8 項透過專利制度促進科學

與實用技藝之進步的目的。因此自然規律的表現應該是全人類共享的，而不能為單獨個人

所占有13。

Sweet 法官認為，許多在醫藥上具有顯著療效的化合物是由各種不同的自然界物質中

提取出來的，但不論該化合物從哪一種物質提取而來，只要是同一種化合物其功效與成份

必然相同。假設一種化合物是從一種特殊的物質中提取出來，而先前沒有人如此嘗試過，

該提取的方法本身是具有創造性的，但是最終提取出來的產品本身並不是一種新的製造物，

它是一種自然界的產物。

Sweet 法官援引聯邦最高法院 Funk Bros.Seed Co. v. Kalo Inoculant Co.案14、Am. Fruit

Growers, Inc. v. Brodgex Co 案15及 Diamond v. Chakrabarty 案判例，認為一經過人為製造的

產物必須具備自然存在狀態下的同類產物所沒有的形式、品質或特性，才構成專利法第

101 條的「製造物」可專利性標的。也就是說申請專利的產物必須和其自然界中的產物具

有「顯著的不同」（”markedly difference” from a product found in nature）。既然「製造」行

11 Lab. Corp. of Am. Holdings v. Metabolite Labs., Inc., 548 U.S. 124 (2006). 12

Diamond v. Chakrabarty, 447 U.S. 303 (1980). 13 Ass'n for Molecular Pathology I, 702 F. Supp. 2d 181 (S.D.N.Y. 2010). 14 Funk Bros. Seed Co. v. Kalo Inoculant Co. 333 U.S. 127 (1948). 15 Am. Fruit Growers, Inc. v. Brodgex Co., 283 U.S. 1 (1931)l

為本身需要人類勞力與操作行為的介入，製造的產品必然會表現出與其自然狀態下不同的

特性，也就是原來的物質會發生轉變。反過來說，如果最終產物的表現出與其自然狀態不

同的特性，可以推知其中必然有人類力量的投入。

Sweet J. 法官認為，聯邦最高法院在 1980 年 Diamond v. Chakrabarty 案判決中，並不

採用該院過去在 American Wood-Paper Co. v. Fibre Disintegrating Co.案16中「只要欲申請專

利的發明具有商業上和醫療效果上的突破，即為專利適格標的」的見解，顯示這個法律見

解已經不再被視為一個可適用的法律原則（no longer good law）。

因此，對於 Myriad所申請的乳癌及卵巢癌基因之分離 DNA專利（isolated DNA）是

否為專利法第 101 條專利適格標的，應討論該分離的 DNA序列是否具有和自然狀態中不

同的特性基因的主要特性有二種，第一是它是一種化學物質，第二是它是基因資訊的載體，

所承載的資訊經解譯後用以形成蛋白質。Sweet 法官援引 Funk Bros.案來否定 Myriad的分

離基因序列具有專利適格。在 Funk Bros.案，系爭專利是一種合成的固氮細菌，發明人發

現某些不同種類的固氮細菌間可以結合相容而不會互相排斥，基於此發現而製造一種混合

的固氮細菌品種，並申請專利保護。聯邦最高法院認為，這個各種細菌能夠相容的科學上

發現固然極有價值，但終究是一種自然界的作工（handiwork of nature），並非人為的，所

以不具有專利適格性。同理，Myriad 發現某些基因與乳癌的致病機轉有關聯性，也是極

有價值的科學發現，但是該基因的特性也是一種自然界的作工，是專利法 101 條適格標的

的例外，不能申請專利保護。

2.3.2 分離的 DNA 分子組合物的專利有效

專利權人不服一審判決，向聯邦巡迴上訴法院（CAFC）提起上訴，上訴結果，CAFC

判決推翻一審判決，認定「分離的 DNA序列」具有可專利性，CAFC 法院 Bryson法官則

在其部分不同意見書中認為分離的 DNA序列不具有可專利性。本判決中，基於以下二個

理由支持分離 DNA序列的可專利性：一、分離 DNA序列具有不同的結構、特性與用途；

二、USPTO 長久以來皆授予專利，應維護研發人的期待，法律的修正應留待立法部門，

以下一一論述：

2.3.2.1 分離 DNA 序列具有不同的結構、特性與用途

CAFC 法院是依據聯邦最高法院 Diamond v. Chakrabarty 案（下稱 Chakrabarty 案）以

及 Funk Brothers Seed Co. v. Kalo Inoculant Co.案（以下簡稱 Funk Brothers 案）形成的標準

來判斷分離 DNA序列的可專利性。就此，先簡介一下 Chakrabarty 案和 Funk Brothers 案

背景及判決：

2.3.2.1.1 Funk Brothers 案

Funk Brothers 案發生在 1948 年，是有關於一種「混合種類的固氮細菌」（mixed cultures

of nitrogen-fixing species of bacteria）。固氮細菌是一種根瘤菌（Rhizobium），當豆科植物

（leguminous plants）的根部被根瘤菌感染，其根部會形成節瘤，內中含有根瘤菌，使得

豆科植物可以將空氣中的氮固定並轉化為有機的氮化合物。根瘤菌包含六種種類（species），

16 Am. Wood-Paper Co. v. Fibre Disintegrating Co., 90 U.S. 566 (1874).

沒有一種種類的根瘤菌可以感染所有種類的豆科植物，每一種種類都只能感染特定群組的

豆科植物，而且，如將不同種類的根瘤菌混合，其彼此之間會互相抑制（mutually inhibited

each other）。這些根瘤菌長期以來被販售給農民用來接種在豆科植物中，但每一種包裝只

能包含一種根瘤菌，以避免發生不同種根瘤菌相互抑制的效果，因此種植不同種類的作物

的農夫，例如苜蓿、紫花苜蓿或大豆，就必須購買不同種類的根瘤菌。

本案的專利權人發現，在每一種類的根瘤菌中都存在有一些特定類型的根瘤菌，可以

和其他種類的根瘤菌混合，而不會發生抑制作用。基於這個發現，專利權人可以混合不同

種類的根瘤菌，放在同一包裝出售，該混合種類的根瘤菌可用來接種不同種類的豆科植物

上，而非用在單一的植物上。

聯邦最高法院認為，特定種類的根瘤菌彼此間不會相互抑制，是自然界的作用（work

of nature），如同陽光具有熱能或者金屬的導電性，屬於一種科學上的發現。而基於這種不

會相互抑制特性而產生的混合種類根瘤菌，各種根瘤菌的特性和用途仍然相同，並非可專

利性的發明17。

2.3.2.1.2 Chakrabarty 案

Chakrabarty 案是發生在 1980 年，是有關於一種「基因改造的微生物」，這種微生物

是對一種細菌，對細菌的 DNA 中四種自然存在的 DNA 質粒（plasmid）加以基因改造，

使得該細菌可以分解原油(crude oil)。自然界中沒有一種細菌具有這樣的特性，所以這種

基因改造微生物具有一種獨一無二的特性，且具有一種重要的用途。因此，聯邦最高法院

認為，這種基因改造微生物是人類智巧的創造物，具有有區別性的名稱、特性與用途，故

這種基因改造細菌是可專利的（a non-naturally occurring manufacture or composition of

matter—a product of human ingenuity ‘having a distinctive name, character [and] use.）。

所以，與 Funk Brothers 案的混合種類固氮細菌相較之下，Chakrabarty 案的基因改造

細菌之所以具有可專利性，是因為 Chakrabarty 案的基因改造細菌具有與自然界中發現的

任一種物質(細菌)顯著不同的特性，且這種顯著不同的特性是由於發明人的努力獲得的。

（Chakrabarty’s bacteria had “markedly different characteristics from any [bacterium] found in

nature” based on the efforts of the patentee. Chakrabarty, 447 U.S. at 310.）

依據最高法院 Chakrabarty 案和 Funk Brothers 案，CAFC 在 Myriad 案中指出，為了

區別一種自然的產物（product of nature）和所請求保護的人造產物（man-made invention），

以確定所請的人造產物是否屬於專利法第 101 條範圍的可專利發明時，應將所請的人造產

物與自然產物加以比較，觀察所請求的產物與自然產物之間的特性（characteristic）和組

成成分（composition）是否有差異性，假如沒有差異的話，所請的產物不具有可專利性。

進一步，設若所請的產物經過人為的改造、加工後，已經不屬於可在自然界中可發現的產

物，但和自然界中存在的產物具有相同的特性，仍不具可專利性；而如果人造產物相較於

自然產物具有「顯可區別的特性」（“markedly different,” or “distinctive,” characteristics.），

則具有可專利性（Supreme Court has drawn a line between compositions that, even if

17 Ass'n for Molecular Pathology II, 653 F.3d 1329 (2d Cir. 2011).

combined or altered in a manner not found in nature, have similar characteristics as in nature,

and compositions that human intervention has given “markedly different,” or “distinctive,”

characteristics.）。

接著，CAFC 將「顯可區別的特性」標準適用來判斷分離的 DNA 序列是否具有可專

利性上：

分離的 DNA 序列是從自然的 DNA 序列中被剪裁下來，或者是人工合成以包含自然

基因分子的一小部分。例如，自然界中，BRCA 1 基因是位於 17 號染色體上，而 17 號染

色體由大約八千萬個核苷分子組成，而 BRCA 2 基因是位於 13 號染色體上，而 13 號染色

體由大約一億一千四百萬個核苷分子；對比之下，分離的 BRCA 1 和 BRCA 2，包含內含

子序列（intron）約由八萬個核苷分子構成，不含內含子序列（intron）下，BRCA 2DNA

序列縮減到僅含有一萬零二百個核苷分子，BRCA 1 DNA序列則僅含有五千五百個核苷分

子。如本案’282 號專利請求項第 5 項：「一種分離的 DNA，含有如第 1 項所述的分離 DNA

序列之至少 15 個核苷分子」（An isolated DNA having at least 15 nucleotides of the DNA of

claim 1），所請的 DNA序列限縮到僅 15 個核苷分子。

而將 DNA序列分離出來的程序，並不是一種將去除雜質的純化（purification）程序，

而是先打斷要擷取的 DNA序列與長段 DNA間的共價鍵，使該段 DNA序列的核苷分子不

再與長段 DNA的其他核苷分子相互連結。例如在 BRCA 1 DNA序列在第 3’末端是結束在

一個羥基（hydroxyl），及 BRCA 2 DNA序列在第 5’末端是結束在一個磷酸鹽分子。

因此，CAFC 認為，分離的 DNA序列相較於含有該段 DNA序列的自然 DNA分子，

在物理特性上不同，至少在化學鍵的連結關係上是不同的。

在此，CAFC 也特別對「分離」（isolate）物質和「純化」（purify）物質作一個區分，

認為「純化」只是將物質從摻有的雜質及不純物析出。但是 CAFC 是以「物理」和「化學」

特性來作為界線，認為假使所請求的物質 A在自然狀態下，「物理性」地與其他雜質混合，

而藉由純化使物質 A從其他雜質中分析出來，則該純化的物質 A和未純化的 A在特性上

是相等的。如果該純化物質 A 相較於未純化的物質 A 更具有商業上和科學上的實用性，

則認為純化物質 A也是可以專利的18。

而將 DNA序列分離，需將該段基因由原來存在的細胞和染色體環境中移出，並中斷

改變其化學鍵，來產生一個不同的分子，或者在實驗室直接合成一個分離 DNA序列分子，

故 CAFC 認為分離 DNA 序列的特性與細胞及染色體環境下的 DNA 序列特性已經全然不

同。

換言之，CAFC 建立了一種可專利性的判斷標準，所請的物質必須通過「物質的特性」

與「物質的實用性」二個檢驗，所請的人造產物相較於自然產物如具有「顯可區別的特性」

（“markedly different,” or “distinctive,” characteristics），則符合 101 條，具有可專利性。若

所請的人造產物相較於自然產物不具有「顯可區別的特性」，則必須具備「實質的產業利

18 Parke-Davis & Co. v. H.K. Mulford Co., 189 F. 95 (S.D.N.Y. 1911).

用性」（“the potential for significant utility” ）19。

對於分離 DNA 序列是否具有是否「顯可區別的特性」，由另一角度來看，DNA 序列

的核苷分子鹼基排列僅有 A、T、C、G 或 U、T、C、G 四種，在分離的 DNA序列與染色

體環境的 DNA序列並無不同，原告據此質疑分離 DNA序列不具有「顯可區別特性」，而

本案一審法院亦認為兩種 DNA序列承載的基因資訊內容（information content）相同，沒

有「顯可區別的特性」，其功能都是傳遞基因資訊，也沒有更高的實用性。

想對於上述鹼基排列的觀點，CAFC 法院是由分子結構的角度，認為分離 DNA 序列

與染色體中的 DNA 序列不同，而分離 DNA 序列具有「顯可區別特性」，認定分離 DNA

序列本身已經符合專利法第 101 條的可專利性，而非從分離 DNA序列的實用性用途來認

定，指示出分離 DNA 序列已通過「顯可區別的特性」測試，因而降低「廣泛的實用性」

測試之標準。至於，分離 DNA 序列與染色體中 DNA 序列都是由相同的化學物質（核苷

分子鹼基排列）構成，屬於非顯而易知性要件的判斷，不在可專利性要件的層次處理20。

2.3.2.2 維護研發人的期待

CAFC 認定分離 DNA 序列具有可專利性的第二個理由是 USPTO 長久以來皆授予專

利，應維護研發人的期待。早自 1980 年代，USPTO 以開始核發人類基因專利。過去 20

年來 USPTO 估計已經核發 2645 個「分離 DNA序列」專利，以及四萬個基因相關的專利。

在 2001 年，USPTO 已經核發相關的審查基準，確認分離 DNA 基因序列具有可專利性，

且國會並未有不同的意見。CAFC 據此認定，分離基因序列的可專利性在社會的利益權衡

下是受到認可，從而從事研發的社群對此亦有了一種經過利益權衡的期待（settled

expectation of invention community），法院作出改變傳統的判決時，應謹慎不要違反了這種

期待（Courts must be cautious before adopting changes that disrupt the settled expectations of

the inventing community）21。假使，DNA相關的發明應被排除在專利法第 101 條的範圍之

外，從而違反了研發社群的期待，此種改變應由國會，而非法院來促成。

Moore 法官對此也提出了贊成的意見，他寫道：（生物產業的）這種經過利益權衡的

期待，至關重要且值得給予尊重。專利制度促進大量科學的創新活動，這些創新活動代表

了生物產業以獲取 DNA相關專利及財產權為目的，實質投資的金錢和時間，倘若可專利

性標的之範圍（the scope of patentable subject matter）在此案中發生了基本意義上的變更

（fundamental alteration），將會冒著使投資於研發活動的人對於其財產權的合法期待受到

破壞的風險。

CAFC 法院在本案中著重於維護財產權的法安定性， Moore 法官在其部分協同意見

中說：「我們（法院）不能在有司法前例可循，以及數十年來均核發 DNA專利的前提下，

乍然間認定（人類）DNA 相關的專利是來自毒樹的果實，從而對那些致力於投資、努力

分離 DNA以及申請專利保護之人造成一種懲罰。」（We cannot, after decades of patents and

judicial precedent, now call human DNA fruit from the poisonous tree, and punish those

19 Ass'n for Molecular Pathology II, 653 F.3d at. 20 Id. 21 Id. at.

inquisitive enough to investigate, isolate, and patent it.）；此外，Moore法官更明確指出一種

司法權應有的自我節制：「我們（法院）的任務，應僅僅限縮到決定立法者在法條文字中

所欲的意涵為何，一旦法院完成了法條的解釋，其任務已經達成，司法權也隨之耗盡。」22。

3. 不同意見與判決研討

3.1 Bryson 法官之不同意見

CAFC 法院的 Bryson 法官提出部分不同意見書，對於分離基因序列的可專利性提出

了不同的見解，儘管 Bryson 法官最終的結論仍是同意多數意見，仍可以提供我們不同的

思考角度：

本案系爭專利中，包括了三種類型的「分離 DNA 序列」請求項：一、請求項的範圍

涵蓋整段分離的 BRCA基因序列，如 US 5747282 請求項第 1 項「An isolated DNA coding

for a BRCA1 polypeptide, said polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID

NO:2.」，其中 SEQ ID NO:2 的範圍涵蓋說明書第 81 欄到第 90 欄所展開共 1863 個基因碼

編碼序列；二、請求項的範圍僅涵蓋 BRCA的互補 DNA基因序列；三、請求項的範圍涵

蓋僅 BRCA基因序列中的 15 個核苷酸，例如 US 5747282 請求項第 5 項「An isolated DNA

having at least 15 nucleotides of the DNA of claim 1」，也就是 US 5747282 請求項第 5 項範圍

僅涵蓋第 1 項 1863 個基因碼中的 15 個。

Bryson 法官認為第一種涵蓋整段分離的 BRCA基因序列的請求項，如同 US 5747282

號（下稱’282 號）專利請求項第 1 項，不具有可專利性。’282 號專利請求項第 1 項是：

1. An isolated DNA coding for a BRCA1 polypeptide, said polypeptide having the

amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2.

「一種用以編碼 BRCA 1 氨基酸化合物的分離 DNA序列，所述的氨基酸化合物具有

如說明書 SEQ ID NO:2 所列出的氨基酸序列」

其中 SEQ ID NO:2 的範圍涵蓋’282 號專利說明書第 81 欄到第 90欄所展開共 1863個

基因碼編碼序列，擷取一部分表示如下：

22 Id. at.

圖 4 ‘282號專利說明書第 81欄部分節錄

‘282 專利的請求項第 1 項涵蓋了整段、可以解譯出 BRCA1 蛋白質的所有氨基酸的完

整 BRCA1 分離基因序列。Bryson法官從分子生物學的角度來看，因為自然狀態下，編碼

成氨基酸的核苷分子（包含鹼基密碼子 A、T、C、G）有各種排列組合，所以‘282 號專利

第 1 項涵蓋包含了種類極為廣大的多種物質，範圍從只有 5,914 個核苷的 cDNA到含超過

120,000 個核苷分子的分離基因。但是，‘282 號專利第 1 項並沒有為這個含長達 120,000

個核苷分子的 BRCA 1 分離基因序列，定義出核苷分子的特定排列，雖然’282 號專利圖式

10A到 10H 雖然有揭露 BRCA 1 分子的 A、T、C、G鹼基排列（FIG. 10A-10H show genomic

sequence of BRCA1），但其中有許多片段是用「vvvvvvvvvv」的空白序列，如下圖：

圖 5 ‘282號專利 FIG. 10A部分節錄

藉由以任意種類的核苷序列來填充這些「vvvvvvvvvv」空白序列，可以創造出不可計

量的任意數量的新的分子，而且由於’282 號專利請求項 1 是請求保護如 SEQ ID NO:2 和

圖式 FIG.10A-10F 所示的整段 BRCA 1 分離基因序列，結果是所有任意數量的新分子都會

(i)序列特性：(A)長度：1863個氨基酸(B)類型：氨基酸(C)拓樸型態：線性

(Ii) 分子種類：蛋白質

’282號專利說明書第81欄部分節錄

’282號專利FIG. 10A部分節錄

被請求項 1 所涵蓋，這些新的分子中，包括了許多 BRCA 1 基因序列所解譯的氨基酸分

子的以外其他重要的變化型態分子，這些重要的分子有許多是專利權人 Myriad 尚未發現

且還不能夠做化學上的定義的23。

3.2 組合物可專利性之二階段測試：「顯可區別的特性」與「顯著實

用性」

CAFC 在本案判決中，發展出「組合物必須具有顯可區別的特性」（“markedly different,”

or “distinctive,” characteristics）以及「組合物必須具有顯著的實用性」（“the potential for

significant utility”）的二階段測試來判斷組合物的可專利性，先判斷所請的組合物相較於

自然產物是否具有「顯可區別的特性」（“markedly different,” or “distinctive,” characteristics），

如具有顯可區別特性，若所請的人造產物相較於自然產物不具有「顯可區別的特性」，則

必須具備「顯著實用性」（“the potential for significant utility”） ，始具有可專利性。

CAFC 此二階段的測試是由 1911 年聯邦紐約南區地方法院 Parke-Davis & Co. v. H.K.

Mulford Co 案24及 1958 年聯邦第四巡迴上訴法院 Merck & Co. v. Olin Mathi-eson Chem.

Corp.案25演變而來。最初，「顯可區別之特性」標準相當低，甚至不存在，僅要求有「實

用性」。在1911年Parke-Davis案中，專利權人請求保護純化的腎上腺素（purified adrenaline），

而 Learn Hand 法官在本案指出：儘管經過純化腎上腺素只是一種萃取的產品，並沒有任

何改變，但是該純化的產品在商業上和在醫療上都具有實際的應用性，可說是一種全新的

物質，具可專利性（for every practical purpose a new thing commercially and therapeutically）26。而在 Merck & Co. v. Olin Mathi-eson Chem. Corp.案，專利權人請求保護純化的維他命

B-12，此純化維他命 B-12是從牛肝中萃取，先前病人必須服用生牛肝以獲取維他命 B-12，

有些病人因此引起消化系統之不適，此種純化的維他命 B-12 則克服了此問題，法院遂認

為，雖然維他命 B-12 是一種牛肝中既有的舊產物（old product），但純化的維他命 B-12

不需要病人冒著消化系統的副作用風險服用牛肝來獲取，具有醫療上的顯著利用性，應認

為純化的維他命 B-12 相較於牛肝中的 B-12 有「顯可區別的特性」（“markedly different

characteristics”），認定是一種新的產物27。就此，CAFC 法院認為在所請求保護之組合物

是「純化產物」的情況，雖然純化的產物與自然界中產物可能是結構相同的（無論是純化

的腎上腺素或純化的維他命 B-12，其化學式應與自然狀態中無二無別），但如純化產物有

顯著的產業利用性（例如提供商業上或醫療上的顯著用途），主判斷因素和補充判斷因素

關係，則認為該純化產物與自然產物間有顯可區別特性，「視為」一種新的產物。

相反地，僅僅純化一種產物，而該純化產物不具有顯可區別的特性，或者沒有顯著的

23 Id. at. 24 Parke-Davis & Co. v. H.K. Mulford Co ,189 F. 95, 103 (S.D.N.Y. 1911). 25

Merck & Co. v. Olin Mathieson Chemical Corp., 253 F.2d 156 (4th Cir. 1958). 26 Ass'n for Molecular Pathology II, 653 F.3d at. 27 Lauren M. Nowierski, A Defense of Patenting Human Gene Sequences Under U.S. Law: Support for

the Patenting of Isolated and Purified Substances, 26 CARDOZO ARTS & ENT. L.J. 473 (2008).

實用性時，則認為該種純化產物沒有可專利性。在 1931 年 In re Marden 案28，所請求保護

的產物是純化的「釩」元素，其具有易延展性（ductility），然而可延展特性是釩元素固有

的物理性質（inherent physical properties），故 CCPA法院（CAFC 法院的前身）認為，基

於純化釩元素並未表現出與自然界釩元素不同的特性，並非一種新的產物。

據此，我們可以歸納出，CAFC 在判斷組合物的可專利性時，「顯可區別之特性」

（“markedly different,” or “distinctive,” characteristics）與「顯著實用性」（“the potential for

significant utility”）可視為是主要判斷標準與輔助判斷標準的關係，該組合物如通過「顯

可區別特性」標準，則為一種新的產物，具有可專利性，如該組合物未通過主要判斷標準，

則輔以輔助判斷標準，如通過輔助判斷因素，該產物視為通過主要判斷標準，即視為一種

新的產物。

純化產物的情況如此，在「分離產物」的情況下，二階段測試有更清楚的適用，CAFC

認為將 DNA 序列分離出來的程序，並不是一種將去除雜質的純化（purification）程序，

而是破壞長段 DNA 序列中核苷分子原有的化學共價鍵，形成一個不同的分離 DNA 序列

分子（分子末端連接的元素不同），CAFC 法院認為其與染色體中的 DNA序列具有顯可區

別特性，為新產物，具有可專利性。

吾人認為，CAFC 的法官因為職責所在，必須恪遵判例法所演繹歸納出來的判斷原則29，在法學的方法論上固然是沒有可以挑剔之處，然而若將衡量的時間軸放長，沿著 CAFC

所依據的 Parke-Davis 案、Merck & Co 案、Diamond v. Chakrabarty 案和 Funk Brothers 案

分析下來，我們會發現到：如果一種科技的進展能在同一領域的應用中獲得實用的優勢，

法院傾向於認為該技術突破的最終產物隱含有一種顯可區別的特性。以生物技術來看，如

果一項生物技術的發明能有商業上應用，例如可以發展成診斷方法或是治療方法時，或提

供更好的醫療上應用時，儘管這種技術進步對於後來的科學研究發展也很重要，法院傾向

同意以專利保護它30。

4. 結論與展望

在本判決中，CAFC多次提到，儘管基因專利存在有基本的專利適格性問題須待釐清，

且過多的專利叢林已經導致後進的公司限於專利叢林之中，付出的授權或訴訟成本已然阻

礙了研發創新，然而，鑑於生物技術產業是美國之重要產業，考量到 USPTO 實務上已然

形成一套慣例，在權衡不同利害關係人的財產權，以及維護從事研發活動者的期待，如同

Moore法官在本案所說：「（生物產業的）這種經過利益權衡的期待，至關重要且值得給予

28 In re Marden, 18 C.C.P.A. 1057, 1058 (C.C.P.A. 1931). 29 RICHARD A. POSNER, HOW JUDGES THINK 204-06 (2008). 30

Graeme B. Dinwoodie & Rochelle C. Dreyfuss, Patenting Science: Protecting the Domain of

Accessible Knowledge, in THE FUTURE OF THE PUBLIC DOMAIN: IDENTIFYING THE COMMONS IN

INFORMATION LAW 200-02 (Lucie Guibault & P. Bernt Hugenholtz eds., 2006). 范建得，「生命類型

被專利的可能性省察」，美麗新世界的誘惑：基因科技與人文的對話，頁 132-135（2004）。

尊重。專利制度促進大量科學的創新活動，這些創新活動代表了生物產業以獲取 DNA相

關專利及財產權為目的，實質投資的金錢和時間，倘若可專利性標的之範圍（the scope of

patentable subject matter）在此案中發生了基本意義上的變更（fundamental alteration），將

會冒著使投資於研發活動的人對於其財產權的合法期待受到破壞的風險」。

吾人對於Moore法官所代表的觀點敬表同意，這是因為以目前的科學研究環境而言，

研發活動是一種競爭激烈、需要投入大量人才與資源耗費的團隊活動，已非過去時代中單

純的研究活動可以比擬，給予研究成果一段時間的專利排他權保護，的確是能夠促使企業

或研究機構願意投注於研發活動。然而，雖然專利權是以一定時期的獨佔期間，交換發明

人公開其發明內容供公眾利用，我們卻不能不考慮到，如果給予發明人範圍太過寬廣的保

護，例如在本案’282 號專利請求項第 1 項，涵蓋了專利權人本身自己都做不出來、沒有發

現的組合物，且這些組合物極有可能是 BRCA 1 氨基酸化合物的其他重要表現型態，則其

他研究者除了使用 Myriad 的專利外，別無其他途徑可以迴避，也就是沒有迴避設計的可

能！這一點，Bryson 法官在不同意見書直言不諱其反對的立場，實在可以供更多的學者、

公眾在後續的辯論甚至修法中採為重要的觀點與證據，基於此，雖然 CAFC 在本案中將基

因序列可專利性留待國會解決，仍可以認為這是一個論證嚴謹且法官均對自己立場負責任

的判決。

參考文獻

中文論文集

范建得，〈生命類型被專利的可能性省察〉，收於《美麗新世界的誘惑：基因科技與人文的對話》，

頁 118-137，余紀忠文教基金會出版（2004）。

其他中文參考文獻

脫氧核糖核酸，維基百科：

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%84%B1%E6%B0%A7%E6%A0%B8%E7%B3%96%E6%A0%B

8%E9%85%B8 (最後點閱時間：2011 年 8 月 29 日)。

英文書籍

POSNER, RICHARD A., HOW JUDGES THINK 204-06 (2008).

英文論文集

Dinwoodie, Graeme B. & Rochelle C. Dreyfuss, Patenting Science: Protecting the Domain of Accessible

Knowledge, in THE FUTURE OF THE PUBLIC DOMAIN: IDENTIFYING THE COMMONS IN INFORMATION

LAW 191 (Lucie Guibault & P. Bernt Hugenholtz eds., 2006).

英文期刊

Nowierski, Lauren M., A Defense of Patenting Human Gene Sequences Under U.S. Law: Support for the

Patenting of Isolated and Purified Substances, 26 CARDOZO ARTS & ENT. L.J. 473 (2008).

其他英文參考資料

BRACANALYSIS, http://www.bracnow.com/ (last visited Oct. 4, 2011).