由於氣候變化、殺蟲劑的使用和一些其他因素促使全球的蜜蜂和授粉昆蟲大量減少，農民雖然可以透過噴灑或以人工授粉方式將花粉接種到農作物上，但是機器吹出的羽流會浪費許多花粉顆粒，而且手動將花粉刷到植物上是一件相當費力的事情。 　　位於日本能美市的北陸先端科學技術大學院（JAIST）的材料化學家認為，或許能將授粉的工作外包給自動無人機，他最初的想法是利用包裹花粉的無人機將花粉顆粒摩擦在花上，但是發現這種方法會損害花朵。然而某天在和兒子一起吹泡泡後，意識到肥皂泡泡可能是一種更溫和的傳遞方式，於是便和同事合作研發了一種內含花粉的泡泡溶液，能讓攜帶泡泡槍的無人機使用，為了測試花粉泡泡的活性，研究人員利用這種技術對果園中的梨樹進行授粉，結果顯示這些樹木所結的果實與傳統使用手工授粉方法的樹木一樣多。 　　在各種市售的泡泡溶液中，他們發現使用月桂酰氨基丙基甜菜鹼（lauramidopropyl betaine，是化妝品或個人護理產品中所使用的化學物質）所製成的花粉泡泡維持的最好、最完整，他們還額外添加了聚合物、鈣和鉀等保護花粉的成分，讓泡泡更堅固，足以承受無人機螺旋槳所產生的風。研究人員在果園中對三棵梨樹上的花朵噴出了花粉泡泡，平均每棵樹上50朵授粉花中有95％結了果實，這結果率可與另一組傳統手工授粉的樹媲美，然而三棵僅靠昆蟲和風來傳遞花粉的樹上卻只有約58％的花朵結出果實。為了測試在飛行無人機上使用此種這方法的可行性，科學家在無人機上裝載了一隻泡泡槍，並以每秒2公尺的速度向假百合花噴出花粉泡泡，雖有超過90％的花朵被泡泡擊中，但有更多的泡泡錯失了目標，所以若要使無人機授粉確實可行，就需要研發出具有鑑別特定花朵能力的飛行機器人。【延伸閱讀】無人機進行大面積橄欖病害監控 　　然而並非所有人都覺得建造授粉機器人是個好主意，英國雷丁大學的永續土地管理研究人員在《全面環境科學》中發表了一篇研究，提出若要保障植物的授粉來源無虞，保護自然授粉媒介是相對於讓機器人協助授粉來說更有效的方法。但美國摩根鎮西維吉尼亞大學曾設計過授粉機器人的機器人學家表示，建造蜜蜂無人機和保護昆蟲種群並不互相排斥，建立機器人的目的不是為了取代自然授粉媒介，而是試圖在缺少這些「飛行工人」的地方輔助農民，期望有一天可以將無人機作為「B計劃」（Plan “B” or “Bee”）供人使用。

美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員發現，食用高脂飲食的小鼠在攝取綠茶萃取物結合運動後能降低75％與肥胖相關之脂肪肝的產生，這個最新研究可能為人們提供了一種維持健康的新方法。非酒精性脂肪肝是相當嚴重的全球性健康問題，在未來預計將更惡化，因為普遍存在於社會中的高風險因子，諸如肥胖和第2型糖尿病等，預計到了2030年，脂肪肝（Fatty liver）將折磨全球超過1億的人口，然而目前尚未出現針對該疾病的有效療法。 　　在這個研究中，發現餵飼16週高脂飲食的老鼠在攝取綠茶萃取物，並在輪子上規律的跑步運動後，和對照組小鼠相比其肝臟只有四分之一的脂質沉積，而單獨食用綠茶萃取物或單獨運動的小鼠肝臟中，脂肪約為對照組的一半。除了在最近發表於《營養生物化學雜誌》（Journal of Nutritional Biochemistry）上的這項研究中分析老鼠的肝臟組織外，研究人員還測量了它們糞便中的蛋白質和脂肪含量，他們發現食用綠茶萃取物並運動的小鼠，糞便的脂質和蛋白質含量更高，並觀察到其身體處理食物的方式也有些不同，科學家認為綠茶中的多酚與小腸分泌的消化酶相互作用後，會抑制部分食物中碳水化合物、脂肪和蛋白質的分解，因此若是老鼠不消化飲食中的脂肪，那麼這些東西就會透過老鼠的消化系統最終從糞便中排出。【延伸閱讀】蔬菜中的天然化合物有助於對抗脂肪肝 　　研究人員表示，食用綠茶萃取物結合運動的小鼠可能在某些與組成新粒線體相關的基因上有更高表現，而這些基因表現在研究人員了解綠茶多酚和運動共同作用於減輕脂肪肝沉積機制的可能標的物上扮演了關鍵角色。科學家測量了與能量代謝相關的基因，其在生物能量的利用上相當重要，並在攝取綠茶萃取物後進行鍛煉的小鼠身上，看到了先前不存在的基因表現量增加。然而目前還需要更多的研究來觀察減少肝臟沉積脂肪的效果是由於綠茶萃取物和運動所產生的協力作用，或僅僅是兩者疊加的成果展現。 　　在這個研究中，研究團隊證明了綠茶萃取物和運動一起實行可以顯著減少高脂飲食小鼠的體重並改善其心血管健康。但由於目前尚未進行人體試驗，評估兩者相結合的健康益處和風險，因此他們提醒那些決定自行嘗試的人們要謹慎行事，並表示相信人們應該多做運動，使用不含卡路里的低咖啡因減肥茶代替高熱量飲品，將兩者結合可能對人的健康有益，但是目前尚未有臨床數據能證明。

當前水產養殖產業對於一般魚類及甲殼類動物的了解有限，已成為水產飼料生產商面臨的主要挑戰之一。 　　2020年6月，國際水產網路資訊平台（Aquaculture Nutritionists Network , ANN）與加拿大農事服務公司JEFO Nutrition共同舉辦一場備受矚目的線上研討會。於會議中，Albert Tacon博士認為，目前水產飼料產業必須克服以下幾點挑戰，才可確保全球水產養殖發展可持續成長。 　　Albert Tacon博士過去曾在聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations, FAO）任職，現職於夏威夷的水產養殖公司擔任水產養殖及養殖營養之顧問。 一、開發可取代海產材料與活餌飼料的替代品 　　Tacon博士表示，目前水產養殖產業有超過244種魚類及蝦類需要水產飼料，但對某些物種而言，特別是鮭魚，我們對它們的養殖相關資訊所獲有限。因為水產飼料產業的現況，仍多仰賴魚粉及魚油等原料，並未著重開發其替代品。 　　博士認為儘管海洋原料供應有限，全球水產養殖仍有發展的空間。而要確保新型飼料成分能與魚粉和魚油具相同益處，需大量的時間做研究，因為它們不僅僅只是蛋白質和脂質的來源。他還指出，仍然有許多物種需要活餌飼料，其已成為該產業發展的潛在瓶頸。【延伸閱讀】發酵豆粕作為魚飼料替代物的潛力 二、減少對進口原物料的依賴性 　　    Tacon博士強調的第二個議題是對進口飼料成分的依賴。他表示，在亞洲，有50%至80%的成分是進口的。在美洲，除了巴西和美國外，其進口情況也與亞洲類似。此外，這些商品皆需以美金購買，因此價格會隨匯率變動而不穩定。 三、提高消化率     　　Tacon博士強調的第三個議題是環境和永續性問題越來越被大眾關注，而公共水域生產過多的魚，更加突顯這個問題。因此，博士認為易消化飼料對降低廢棄物進入環境的責任日漸重要。 四、投入更多的研發能力 　　Tacon博士提出倒數第二個議題為水產飼料生產商應該研製自己的研發設備，而這與他前述論點相呼應，了解多樣物種的營養需求，有助於將新原料依據物種的需求，添加至那些物種的飲食中。博士認為，雖然亞洲及拉丁美洲有許多國家的飼料業者的技術較為落後，但仍需不斷研發創新。因為市場價格不斷上漲，且商品不斷推陳出新，若業者能擁有自己的研發設備，將可從中降低成本，並測試產品及創新研發。 五、充分利用在地原物料 　　最後一個議題與各國需要好好地利用在地原物料有關。博士認為，或許這些原物料消化率低、蛋白質含量低或纖維含量高，但若搭配創新的加工技術及發酵技術，可有效提高這些產品的營養價值。若魚蝦不具消化這些成分的酵素時，亦可藉由這些技術來破壞抗營養因子，或於飼料中添加酵素，協助它們預先消化。而這些方法已於家禽產業實行多年，水產飼料產業亦可如此。

世界上多數肥料由大型製造廠生產而來，該製造廠需要大量的能量來產生高壓與高溫才能將氮和氫結合成氨。然而，從大型肥料生產的肥料運輸至偏遠農村地區的成本高昂，因此在這些地區通常很難獲得肥料，因此，麻省理工學院的化學工程師正開發出一種較小規模的替代方案，他們設想其可為偏遠農村地區的農民直接在當地生產肥料，如撒哈拉以南的非洲等。研究團隊開發出利用電流將氫和氮結合起來，並在鋰催化劑上進行反應，Karthish Manthiram助理教授期望在未來開發出一種能夠吸收空氣與水，並以太陽能板連接使其可以產生氨的設備，從而提供農民或小社區的農民使用，該項研究發表於「Nature Catalysis」期刊上。 小規模應用 　　100多年來，肥料多以哈布二氏法（Haber-Bosch）的工藝製成，此工藝將大氣中的氮氣與氫氣結合形成氨。其中，氫氣主要來自天然氣或化石燃料中所提取的甲烷，此外，氮的活性很低，所以需要高溫（攝氏500度）和高壓（200個大氣壓）才可和氫反應形成氨。大型製造廠利用這種方法每天可生產數千噸的氨，但是整體成本高且會排放大量的二氧化碳，其中氨是大量生產化學品中排放溫室氣體最大的來源，研究團隊也因如此欲著手開發出減少碳排放的新型生產方法，其同時具有分散生產的額外好處。 　　Manthiram表示理想情況下，新一代的製氨方法可以消除原本存在的二氧化碳足跡，且期望使用電來達到和傳統上以高溫高壓促使氮和氫進行反應的效果。先前研究表明施加電壓可以改變反應平衡以利形成氨，以往在常溫常壓下利用鋰催化劑打斷氮氣分子中的強三鍵並生成氮化鋰，接著再和有機溶劑中的氫原子反應生成氨，然而，這些有機溶劑價格昂貴且反應過程中會被消耗，因此需要不斷的更換，如四氫呋喃（THF），因此一直難以找到廉價且可持續製氨的方法。【延伸閱讀】使用更少的能量合成氨來持續為世界提供燃料 　　根據這項問題，研究團隊提出使用氫氣作為替代THF氫原子來源的方法，他們設計出一種網狀電極，這種不鏽鋼網狀構造表面塗有鋰催化劑，該鋰催化劑是藉由從溶液中鍍出鋰離子而製得的，其可使氮氣可以擴散且通過這個電極，並在其表面和溶解於乙醇中的氫交互作用，並透過鋰催化劑進行一系列反應步驟以轉換為氨。Nikifar Lazouski表示因為氮氣和氫氣難溶於任何液體之中，使得兩者不易快速反應，而這種不銹鋼網格可有效地將氮氣與催化劑接觸，同時將電子與離子結合以解決這種難題。 光解水製氫 　　多數製氨實驗以氣體鋼瓶將氮氣與氫氣流入設備進行反應，而MIT研究團隊則是先電解水，再將氫流入電化學反應器中，即表示將水作為氫的來源。由於整體操作系統夠小，使其可放置於實驗室操作台上，也可以透過連結多個模組來擴大規模以生產更多的氨。此外，另一關鍵的挑戰是提高反應的能量效率，其與哈布二氏法的反應效率(50%-80%)相比僅約2%，研究人員仍需著手解決能量耗損的問題，儘管如此，這仍是向前邁出的一大步，因此總體反應最終看起來是令人滿意的。 　　此外，Manthiram表示氨是一種非常重要的分子，它可以利用相同的生產方法來達到廣泛的應用，如除了可用作小批量肥料生產外，還能應用於能量的儲存，它要求使用風能或太陽能產生的電力來製成氨，之後氨可用作液體燃料，便於存儲與運輸。

許多產業的公司發現透過數位分析的技術應用於新的業務模型和產品可創造價值。現在，農業相關人士發現以這些技術對於農場到消費者間扮演一個優化農業供應鏈重要的角色。農業相關人士藉由數位孿生（Digital Twin）供應鏈中大量收集來的數據使其能在其他行業中引領先鋒。數位孿生指透過存在於虛擬世界的「雙胞胎」，來顯示現實世界中的物體可能的反應、狀況或是效能等。 　　這些虛擬副本使公司模擬運行並優化既有模式，從而顯著節省系統運輸作物的成本。在本文中將討論為何農業供應鏈如此複雜、公司如何使用數位及分析技術來優化面臨的問題以及相關人士採用如數位孿生等技術將可在充滿挑戰中的市場獲得競爭優勢。 複雜的供應鏈 　　供應鏈流程在各行業中的本質是非常複雜的，他具有多種功能，有可能相互衝突的目標經交互作用後的結果不盡相同，且可能在物質與資訊流間相互依存。農業供應鏈因網絡的零散使得運作更加複雜，典型的農業供應鏈包含三步驟：從農民到中間穀倉，從中間穀倉再到轉換廠，最後再從轉換廠至客戶手中，每個步驟都需要多項決定來運作。因此，對於每個決策，每個可能的方案將使優化分析陷入複雜的情況，供應鏈在每一步的分散性與可能的流程進行加乘作用，進而產生數以千計的結果。 　　如一間公司擁有超過300種的穀物、300多個穀倉、7,000多個其他儲存點及超過20萬多種的運輸選擇。這將使每個結果的不確定性讓情況變得更加複雜，這種不確定性主要來自2個因素：營運因素（例如：每個領域的產量無法預測）和外部因素（例如：氣象條件、資源投入、農民能力以及全球供需不平衡引起的價格波動）。以食用糖來說，十年間作物產量數據的分析顯示出超過150種作物收集計畫與分配物流有關的農藝方案（農藝方案定義為每塊地的一系列潛在產量）。 數位孿生如何發揮功能 　　先進的數位與分析技術提供了優化農業供應鏈的方法，現今的農業正收集比以往更多的相關數據，如：農藝學、氣候、物流和市場價格波動等。現今，數據儲存的容量已提升、儲存成本下降和計算能力提高，同時，預測數據科學和規範優化技術都已經成熟並獲得了知名度。吸引人們使用數位和分析技術的方法是創建從農民到最終客戶的物理供應鏈的數位孿生，並使用它來運行虛擬仿真和優化步驟。 　　數位孿生包括供應鏈和其接口的所有元素，如：採購、生產、庫存點、運輸、倉儲和成品銷售點。參與人員可以根據不同的組織需求來進行各種目標函數的數學模型校正，如：利潤、流通量、週期或庫存優化。數位孿生的價值在於其強大的預測能力，它以人工智慧作為演算的基礎來探索所有可能的排程和調度組合以及變量（例如：批量），同時，可在用戶定義下的條件執行多變量函數的優化。當發生意外時，優化器可即時重新運行排程和調度，如：緊急訂單或需求變更可立即集結起來進行修訂。 　　數位孿生也提供快速的可擴展性，即能夠在動態適應過程符合客戶需求，進而提供快速的初步解決方案。這樣的敏捷反應可將客戶的需求快速的數字化，進而確保解決方案能快速產出，如：在2至3個月內滿足80%的用戶需求，接著根據需求的變化持續更新，因此能夠在較短的開發週期下完成任務。【延伸閱讀】日本智慧農業實現農業的未來 數位孿生如何實現 　　隨著高階管理人員的價值越來越清楚，數位和分析技術已成為他們首要關注對象，如：超過一半製造業公司在其營運過程中正試著使用數位程式，儘管這樣的趨勢是有希望的，但許多公司仍在努力將數位和分析技術充分發揮其全部潛力。McKinsey研究和經驗表明不到30％的公司能成功地將這項技術從試驗階段到全面解決的階段。 　　大多數的公司都了解應用數位孿生的技術挑戰，如：開發解決方案的核心引擎、創建支持決策的用戶界面和利用現有系統（企業資源計劃系統）透過雙向接口的方式將解決的辦法導入IT中。事實上，獲取價值需要三種面向，然而，即使具有強大技術的公司仍難以充分發揮數位孿生的潛力。因此，若要成功發揮作用需要另外兩個要素，如下： 足夠的行業背景及專業的供應鏈來定義數位孿生的目標功能：該解決方法需要端點對端點的概念及正確的物理和時程級別，根據有關的增量精度、實施速度和執行動作以支持作出決策。 變革管理需所有相關利益者共同努力（從農民到農業生產者）：農民應為作物收集計畫和物流集結的變化做好準備，相關人員應告知農民這種變化的潛在好處，如增加對其作物的報酬。當一個農企業近期透過數位孿生優化其供應鏈時，多達三分之二的農民會看到他們作物收割期的變化，且作物報酬增加了3至5%。農業供應鏈團隊也需轉變觀念，相關人員應鼓勵他們使用數位孿生來進行排程和異常管理，而非依賴頻繁的重新排程和消防活動。 　　當今的農業企業面臨日益嚴峻的環境，但是數位和分析技術提供了強大的工具，可為那些知道如何良好使用這項工具的人們釋放新價值。儘管在採用過程中有很多陷阱，但成功後的好處是顯而易見的。數位和分析技術藉由釋放農業供應鏈中未開發的價值，可為業界領導者提供新的競爭優勢。

美國農業部（The United States Department of Agriculture, USDA）的農業研究局（Agriculture Research Service, ARS）的研究人員研發出可檢測非洲豬瘟活體病毒（African swine fever virus, ASFV）的新方法，該方法可以讓獸醫診斷實驗室更加便利，減少動物活體的血液細胞檢測樣本的需求與檢體汙染，進而進行快速診斷。 　　ARS研究員Douglas Gladue博士表述：目前並未研發出以效防範非洲豬瘟的疫苗，對於疫情控制需仰賴隔離與清除被感染的豬隻，若要進行有效活體的ASFV檢測，診斷時均須從豬隻活體蒐集血液細胞，但每批細胞僅供一次檢測；但ARS所研發的新技術具備非洲豬瘟檢疫突破性，ARS所鑑定的細胞可以持續複製與冷凍保存以供未來使用，大大減少活體動物的供給數量，未來上市也可供先前無法取得血液細胞的實驗室進行診斷工作，擴大檢驗能量及加速疫情管控。【延伸閱讀】英國皮布賴特研究所的新型非洲豬瘟疫苗研究顯示出有成功的希望 　　2019年中國開始爆發非洲豬瘟，疫情迅速蔓延至東南亞國家，全球高度警戒。美國雖無病例，但為防範疫情帶來經濟層面的重大損失，與加拿大和墨西哥通力合作，防堵高度傳染性的病毒入侵。ARS的研究獲得美國國土安全部科技處、能源部與農業部等支持，研發成果於2020年4月提出美國專利臨時申請案＊（provisional patent）並開放技轉。ARS 位於紐約州梅島（Plum Island）的動物疾病中心研究人員將持續致力於開發管控非洲豬瘟的工具。 備註：Provisional Application 讓申請人可在沒有提交申請專利範圍、宣誓書以及資訊揭露書等即先取得一個有效的專利申請日，獲取暫時性的權利保護。

JA全農（全国農業協同組合連合会，中譯：日本全國農業協同組合聯合會）於今（2020）年6月1日起，打造農業經營管理系統Z-GIS，提供使用者資訊共享、集中管理等功能。而Z-GIS是一種以地理資訊系統（Geographic Information System, GIS）概念為出發點的新形態農業智能管理系統，能夠結合線上地圖以及Excel的功能，透過輸入栽植作物之品項、品種、生產管理過程等資料，共同管理地理資訊與應用栽植數據。 　　不同於其他農業經營管理系統，Z-GIS新增群組資訊共享與親子管理兩種功能，藉由生產者於雲端分享農業經營資訊，不論是契作栽培管理、農作事務外包的申請與管理等可提高作業化效率，都能透過申請進行流程設定。 　　關於群組資訊共享功能，使用者可在雲端輸入資訊並且設定是否想要與其他用戶共享檔案資源。實際的應用層面以案例作為說明，倘若生產者A在系統上設定可共享今年的栽植計畫，其他用戶就可掌握該區域的農耕情況並進行生產產量的預測判斷；若生產單位能夠在眾多使用者同意之下使用此功能，即可針對產出日期、產量進行適切的出貨計畫。 　　此外，親子管理的功能則是由管理者（親）設定想要連結的使用者（子），經使用者的同意後，管理者即可彙整使用者的資訊；同時，管理者可設定相關格式建立工作表，並且將工作表提供給使用者並請他們輸入相關資訊與數據，管理者即可應用所蒐集的數據進行集中管理，像是需要掌握某個作物的生產總量，就可以藉此項親子管理功能進行生產狀況的控管。【延伸閱讀】DAS提供新的農業分析平台，幫助農場迎向未來挑戰 　　因JA契作的農戶持續增加中，除了能在預定出貨前將農產品整備完畢，也需要將出貨計畫傳遞給加工業者，而現下JA會員多以傳真的方式告知JA，若能妥善運用Z-GIS農業經營管理系統，JA即可自系統中獲取預定出貨數量、預定交貨日期等資料，可快速、確實地掌握出貨速度，並能同步與客戶進行合作計畫聯繫。 　　除了提高外包委託案件的管理效率，JA也可透過此系統將土壤感測器的診斷結果提供給JA會員，對於農業經營管理上進行有效判斷，或抑是JA能夠進行農地管理登記資料彙整，提供JA會員商業合作案的機會。Z-GIS的使用介面具有Excel風格，可自行設定自己想要掌握的資訊也是其中的特點，未來更是期許JA全農可以全面應用Z-GIS農業經營管理系統，讓日本各地的農民、農地邁向更好的永續經營面向。

一座超現代的垂直農場矗立在沙漠裡，證明杜拜決心發動一場「綠色革命」，以克服對進口糧食的依賴。 　　法新社和印度「經濟時報」（Economic Times）報導，巴迪亞（Al-Badia）市場花園農場培育的多種蔬菜作物，種植在一層一層的垂直架上，除了得仔細控制光照和灌溉，90%的用水也可回收再利用。 　　農場負責人加瑪爾（Basel Jammal）說：「這是沙漠中的綠色革命。」他說：「給予每株作物所需的光線、濕度、溫度和水分，宛如入住五星級飯店的貴客般。」 　　COVID-19疫情大流行，中斷全球供應鏈，讓各界重新將注意力放在阿拉伯聯合大公國的糧食安全上。 　　阿聯富藏石油得天獨厚，但可耕地鮮少，夏季乾燥酷熱。這在數十年前還不是問題，當時貝杜因人（Bedouins）散居各處。然而，自1970年代以來，開採石油帶來的財富，吸引萬外籍人士湧入阿聯。 　　杜拜如今擁有超過330萬來自200個國家的外籍人士，相當依賴成本高昂的海水淡化技術取得飲用水，對食物的需求也隨之增長且變得多樣化。杜拜與組成阿聯的另外6個酋長國一樣，極度仰賴進口，根據官方統計，進口食物占糧食需求的90%。進口商品從世界各地運抵杜拜機場和最先進的港口，超市庫存充足、應有盡有，更甚西方各國首都。【延伸閱讀】採用智慧化氣耕栽培的垂直農業技術 　　然而，鄰國伊朗經常揚言開戰，處於這個地緣政治緊張、衝突一觸即發的地區，長期的糧食安全糧食安全和自給自足是杜拜的重要目標。 　　加瑪爾說，在他的模範農場，一切皆由電腦控制，這是「未來的選擇」趨勢。他說：「我們不想再仰賴進口，而是希望全年都能在本地生產糧食，毋須擔心氣候變化、降雨或乾旱。」 　　另一位獨立農夫班納（Abdellatif al-Banna）也參與了這類創新行動，他利用不需使用土壤的水耕法，在溫室種植鳳梨，並透過網路平台販售。在天氣較涼爽的月份，班納還會在位於阿維爾（Al-Awir）的農場裡試種水果、蔬菜甚至小麥，生產足以養活家人的穀物。 　　在距離杜拜海岸線和耀眼摩天大樓不遠處，有幾家農場在裝有空調的棚屋中飼養乳牛，有助向本地市場供應乳製品。此外，還有多個養殖鮭魚的巨大水箱，這些水箱皆由控制室控制，不受外頭灼熱高溫影響。 　　杜拜糧食安全委員會主席布謝哈布（OmarBouchehab）說，這類農場通常是私人企業，但受到阿聯當局積極鼓勵。他說，當局已經啟動一項計畫，在2021年前將國內農產量提高15%，並促進農業技術的使用。

豬隻和其他種類家畜疾病的暴發會造成許多動物生病或死亡，在這高度相互聯結的世界中，其影響的範圍會不斷擴大，形成嚴重的問題。病原性傳染病的診斷在實驗室中通常需要耗費數週，甚至是數個月的時間才能完成，因此，開發快速準確的診斷方法，對於有效控制傳染病傳播和抑制其對社會經濟產生嚴重影響來說非常重要。 　　由歐盟資助的SWINOSTICS（豬隻疾病現場診斷工具箱）計劃開發了一種攜帶式設備，使用先進的生物感測和光子技術，能用短短幾分鐘來檢測豬隻的病毒性疾病，這個工具主要針對六種豬隻病毒，分別是非洲豬瘟病毒、豬繁殖和呼吸障礙綜合症病毒、豬流感病毒H1N1株、豬小病毒、豬環狀病毒和古典型豬瘟病毒。根據該計畫的網站介紹，設備雖然使用豬的口腔液體作為檢測樣品，但也同時兼容其他類型，諸如糞便、血液或鼻腔分泌物等樣品。使用口腔液體作為主要檢測物的優點是可以簡化樣品的收集流程，並減少分析所需的時間，更甚者還能於野豬身上取樣檢測。SWINOSTICS原型機由許多不同模組建構而成，包含樣品傳輸和液體處理模組，負責輸送樣品經過感測器，最後到達廢棄物蒐集桶，通訊模組則負責利用光學分析組件讀取感測器輸出的數據，而溫度調節模組能使設備關鍵零件的溫度維持恆定。此外他們還開發了一個Android應用程式，可以透過平板電腦或手機上的用戶界面來操作整個設備。攜帶式的設備能在養殖場即時進行威脅評估，有能力在15分鐘內提供4至5個樣本的檢測結果，而設備模組的設計還允許在未來有升級的空間，在兼顧專業實驗室分析質量的同時，還非常適合應用於現場。【延伸閱讀】研發檢測雞蛋芬普尼農藥殘留的新型檢測法 　　據新聞報導指出，SWINOSTICS團隊利用兩年的時間完成了第一階段的測試，這樣做的目的是要檢驗設備模組是否可以完美地結合使用，並解決可能影響設備功能的各種問題。目前正在利用第一階段測試的成果對所有設備模組進行升級改良，升級後的模組在轉移到野外場域應用前，將在實驗室作進一步的實測驗證。

由於當今對海鮮獲得蛋白質的需求越來越多，經數十年過度捕撈造成海洋生態浩劫，捕撈業者表示現今需要花5倍的努力才能達到與1950年一樣的捕撈成果。因此，需找尋更多永續經營同時也保護著海洋生態的方法，該方法為收集數據並運用先進的分析技術，其可產生令人振奮的結果。相關研究除了調查漁業、政府和食品公司如何對此問題部署先進的分析以改善監控成效與提高捕撈效率外，還為捕撈業者提供了有利的方法，如永續經營、最佳利潤等，在氣候變遷的層面下，該方法與畜牧業相比相對較有利，其捕撈一噸魚類蛋白質所產生的溫室氣體不到反芻家畜同等蛋白量所生成溫室氣體的十分之一。下列為海洋狀態、對應辦法及未來展望之描述。 處於危險中的海洋 　　經調查發現，人們對魚類需求的增長速度是世界人口增長率的2倍。造成生物多樣性衰退的原因，如： 過度捕撈與非法捕撈：因這兩項關係，導致魚類產量減少，捕撈業者必須前往更深的水域以獲得更多的海產，因此水產養殖業為滿足此需求逐漸穩定成長。各國政府意識到這個威脅後已採取相關措施加強和改善管理與監管作業，然而，鄰近地區還是有過度捕撈或非法捕撈導致相關獲益受到影響。 海洋溫度上升：因溫度增加，改變生態的化學作用。 　　現今相關人員針對這項問題已作出許多努力，其中包含漁獲量報告、行業訊息共享和強制執行法規，透過這些緊密的合作可加強努力後的成效。 大量的數據 　　漁業如同農業一樣，其地理的位置分散且經營者的規模有大有小。一般而言，農民依據天氣與土壤條件下進行耕作，多數漁業也以傳統模式運作，但現今透過先進技術的捕撈作業已初具規模。如： 衛星上的雷達和光學感測器：獲得海洋中的相關資訊（溫度和魚類活動訊號），這些訊息不但對漁業很有價值，也可以幫助當局追蹤船隻位置和移動路徑。 配備攝影機的無人機：除了可在空中運行外，也可在海底中運作，協助船隻可更全面了解附近的補魚條件。 其他優勢：先進的感測器和監控設備可自動收集不同的數據，如捕撈漁具的使用狀況、捕獲或丟棄的物種、托運量和更多漁民需執行的相關工作等。 　　當今政府倡導以更好的數據來協助對非法捕撈的監控，並要求大型船隻配備監控系統以傳輸其位置、運行速度與方向。隨著時間的流逝，更多的訊息可利用物聯網聯結起來，再藉由先進的分析技術和機械學習系統對這些數據進行整合，最終幫助平衡相互競爭的利益，即協助漁業管理高風險且易變的業務，同時為當局提供更好的資訊，以便制訂並執行更好的政策。【延伸閱讀】Google樹冠實驗室　透過AI協助改善城市熱島效應問題 以分析技術扭轉局面 　　現今，大型商業性漁船已採用聲納等技術進行捕撈作業，儘管仍有許多人依靠直覺、經驗和基本觀察來導航並偵測魚群。這兩種模式產生鮮明的對比，具有針對性的分析模組提供了許多優勢，如： 提供整個捕魚場域的每日預報：幫助追蹤高度需求性的物種。 物聯網感測器：可監控海洋狀況以幫助漁船確定最佳的節能路線。 漁獲的剖析：事實上漁民必須將漁獲捕撈起來才知道到底捕獲了什麼，然而這將造成海洋資源的浪費，未來的智能感測器將針對此問題進行解套，其可使船員獲得物種自動監控與尺寸等數據接著該技術 利用海水溫度和浮游生物群模擬漁群可能的位置：降低針對特定魚種搜尋的成本與減少資源的浪費。因此，分析技術能夠使貧困地區也受益，新興市場的漁民可藉由手機獲得更多市場的訊息。 協助漁業管理人員：其常因數據的缺乏而無法計畫漁業運作作業，僅靠幾乎沒有前瞻性的漁獲來判定。而分析工具則有望提供動態的船隊檢視圖，使管理者可依分析結果帶領船隻運行並持續監控庫存。 自動掃描與智能系統：可監控產品品質並取代人工分類漁獲的作業。 無線射頻辨識(RFID)和區塊鏈技術：現今消費者越來越要求產品的品質、如何捕撈及捕撈地點的資訊透明化，因此，研究人員開發出無線射頻辨識(RFID)來標記魚類，並利用區塊鏈技術對魚貨量進行認證。 彌補不同的鴻溝：捕撈活動的資訊僅是整個漁業運作的一小部分，其還牽涉到多個利益相關者的協調，如政府、業界及非政府組織。也就是說共享來自先進的監控技術的訊息可使當局了解真實的全球漁業活動，這也幫助當局能夠設計出更有效的跨領海監控計畫。 　　去中心化且可信賴訊息的管理系統易採用且不被人為因素干擾，如分析軟體工具發現船隻在禁止進入區域放慢速度時，其會發出警報提醒當局注意可疑行為。非政府組織也正在幫助業界改變觀念，如為了促進研究的永續性，Global Fishing Watch提供來自政府與衛星數據的信息於65,000艘以上的漁船，隨著時間的推移，來自攝影機和影像辨識軟體結合人工智慧的數據將幫助政府能夠更彈性的調整法規和捕撈配額，以管理海洋資源。 展望未來 　　研究模組對漁業而言，其對於分析並帶有指導特性的戰略有財務上的獎勵。研究員發現優化整個季節的捕撈活動、最大程度減少監控設備的待機時間、從分析導航數據確認燃料的經濟性和勞動效率的分析可減少110億美元的成本，約占當今支出的15%。然而，地緣政治對政府而言是個挑戰，由於一些不良行為者喜歡在這灰色地帶遊走，且舊有的監控地圖無法呈現出灰色地帶，使某些國家對這些問題視而不見卻反而受益。因此，更好的數據和分析功能幫助執法工作的執行，其可查明非法捕撈存在的地點並對長期違法者作出制裁。此外，數據的共享和良好的分析工具可幫助政府與漁業調整彼此間的利益，以達更好的資源管理。總之，精確漁業時代將是維持海洋豐富性的關鍵因素。 【世界之永續發展系列報導推薦導讀】 世界之永續發展(1/4)–農業在減少排放溫室氣體處於中心地位 世界之永續發展(2/4)–使用人工智慧對抗糧食浪費 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求

現今大約三分之一的糧食尚未被食用就已經造成浪費，另外，在20年間，農業產生的甲烷排放量使環境溫度提升的能力是汽車二氧化碳排放量造成溫度升高的86倍。因此，新興人工智慧（AI）的應用正是將農場、加工、物流到消費的價值鏈中，為特殊「設計」的糧食浪費創造出新機會。事實上，農業循環經濟已在歷史中慢慢紮根，其旨在減少浪費與汙染，並使產品、原料及在升自然系統能永續使用，然而，由於農業循環經濟中，來自於有限資源的消耗與其成長的步調不同，因此AI可以加速農業循環經濟克服這樣的過渡期。在下列三個要素中，AI具有潛力啟動農業循環經濟，同時可為全球相關人員帶來一千億美元的價值。 有效的耕作方式 　　AI透過資訊分析辨識到最佳再生農業的新方法，從而幫助農民避免進行昂貴且費時的田間試驗。舉例來說：CiBO Technologies使用數據分析、統計模組和AI來模擬不同條件下的田間試驗和農業生態系統。全球的利益相關者可藉由這項技術來探索可能的結果且實際上不造成環境破壞或犧牲產量的風險，使其能夠學習並改善盈利能力和增加永續發展。將AI演算法與機器人技術結合，可進一步實現自動化並提高控制耕作過程的能力，如AI可被用做分析作物圖片（如：草莓）以幫助農民決定收成時間。此外，收割的工作也能透過自動機器人完成。這樣的方式可減少田間食物的浪費，且能夠藉由改善供應鏈中的訊息並最大化儲存環境及保鮮設備的使用效率，進而更準確的預測產量。 減少糧食浪費 　　AI演算法利用來自相機、X光、雷射和近紅外光譜所產生的圖像和數據來幫助食品加工過程中的分類。這項技術可將不同產品自動進行分類，如紅蘿蔔和馬鈴薯依據最佳使用用途、尺寸、形狀和品質來進行揀選，因此可降低因人工篩選而導致耗時、工資昂貴且不準確的問題。一些公司，如Wasteless利用AI溯源及動態定價的功能幫助超市和其他零售商在有效期限內出售食品。在一些機構和餐廳中，它們使用新工具來獲取、追蹤和分類糧食浪費的數據。而且，該演算法可以預測出銷售量，從而使餐廳、零售商和其他酒店等能夠更有效地將供需連結起來。【延伸閱讀】人工智慧可以幫助養活世界嗎？ 重新利用不可食用的營養 　　即使所有剩餘的糧食都有重新分配，然而其仍持續產生大量不可食用的副產品。因此，需探討這些有機材料是否具有重新利用的價值，如麻省理工學院的感官城市實驗室和Alm實驗室正研究開發出他們的Underworlds原型智能污水處理平台，該平台利用AI結合了物理基礎設施和生化檢測技術來說明並探詢人類污水中的病原體，最終這些知識可協助將汙水重新利用於再生食品系統中。 　　AI在農業及再生糧食系統中的過度期扮演重要的角色，它可以改變糧食的種植、收成、分配與享用方式。隨著越來越多的數據來源可作參考，加上演算能力的提升，因此，AI能夠更有效的幫助糧食供需的分配、改善供應鏈的效率並抑制過量生產、庫存過多和浪費等問題。   【世界之永續發展系列報導推薦導讀】 世界之永續發展(1/4)–農業在減少排放溫室氣體處於中心地位 世界之永續發展(3/4)–透過先進的分析技術使漁業永續發展並從中獲利 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求

自1960年爆發的技術革命（綠色革命）使農業產量提高，促使經濟的改善。自那時以來，因收入的提高推動了全球蛋白質需求的提升，同時也產生了新挑戰，如農業溫室氣體的排放量增加（佔全球排放量1/5以上，其中一半以上來自畜牧業），除非積極解決這項問題，不然隨著人口的增加，到2050年時，這些排放量可能增加15至20%。另外，從糧食浪費到過度捕撈皆威脅著糧食是否能永續供應。COVID-19疫情使這些問題引起人們的關注，該疾病打亂了供應鏈與需求端，反常地增加來自農場與農田所生產糧食的浪費。由於對糧食的需求增長且欲抵禦氣候變遷的影響，因此需改變我們的飲食、了解我們浪費了多少和明白我們如何良好的耕種及運用土地。 　　隨著農業逐漸重新站穩腳跟，相關人員應向前邁進以保護糧食供應鏈免受因氣候變遷帶來的潛在破壞性影響。儘管尚未有明確的方法來消除農業碳排放，但食品工業和更廣闊的農業市場已掀起一股轉型的風潮。從歷史來看，農業革命與其他創新公司已出現交叉點，並在各領域建立進一步的發展，如人類健康、化學、先進工程、軟體和先進分析技術等領域。跨領域的機會預示著下一波創新將瞄準在透過改善食品加工的效率以減少農業碳排放。因此，創新和先進的技術可再次為糧食安全與永續生產做出極大的貢獻，如數位科技和生物科技可改善反芻動物的健康，同時也能提供甲烷排放量較低的動物以滿足世界對蛋白質的需求。另外，基因工程可輔助甲烷排放量較低動物的育種，同時，人工智慧與感測器可幫助食品加工商更好地分類並減少浪費糧食，而其他智能技術可識別不可食用的副產品並進行處理。數據和先進的分析技術也可提供更好的海洋監控與管理，以防止過度捕撈的狀況，同時協助船員可精準的搜尋目標魚類，使船員工作效率提升。雖然農業是個傳統產業，但是其仍需相應的技術來進行永續供給並提供的寶貴的經驗。 　　儘管減少碳排放的成本各不相同，但隨著市場不斷的發展，2050年時，碳排放量可望減少20至25%。下列將介紹企業採取重要的三大成本降低方法或成本中立措施，然而擴大解決這些問題仍需對其進行投資、技術創新和行為改變，尤以針對世界各地的農民。【延伸閱讀】引水從事滴灌農業生產恐將產生大量溫室氣體 零排放農機設備 　　將傳統農機設備轉換成零排放的同類設備，如拖拉機、收割機和乾燥機，其屬單一的措施來最大程度的減少碳排放。這樣的轉換使每噸二氧化碳當量節省229美元，並改變全球價值1,390億美元的農業設備產業。然而，不幸的是目前零排放農機設備在市場上很少，目前也僅將此概念進行驗證的試驗階段。機械製造商於2030年才可能將這些新型農機設備（以電池電源驅動）與傳統農機設備（以內燃機驅動）達到總成本間的差異平衡，這如同早期投資電動汽車一樣，電動農業的投資者已準備在先發的優勢中受益。AGCO's Fendt、Rigitrac和Escorts' Farmtrac皆展示了新型電動拖拉機型號，且John Deere已具有電池驅動和有線電動拖拉機的原型機，若電動農機設備於2030年僅占市場10%，即意味著具有130億美元的商機。現階段因電池容量與充電速度為採用電動農機設備的障礙，不過，其與電動車相比，農機設備的電池重量問題較少。另外，電池價格若迅速降低（僅占拖拉機零件成本40%）將有助於增加使用電動農機設備的意願。 動物健康監控 　　經研究指出，為了盡可能控制全球平均溫度上升1.5度，故而需減少人類對於動物蛋白質的需求。在農業部分，其主要協助改善糞便管理並提供使用較少資源且更健康的動物，動物透過腸道良好的發酵來降低碳排放量來滿足世界對動物性蛋白質的需求。這樣的手法預估在2050年之前可減少超過4億噸二氧化碳當量的排放（每噸將節省5美元），並產生可改善農業生產的經濟效益。 　　新興的生物技術及計算能力，如基因定序和人工智慧可協助農民利用現有和新增的數據來演算並能在早期偵測到疾病。舉例來說，Moocall（與Vodafone合作的愛爾蘭公司）將動物尾巴裝上手掌般大小的感測器，藉此提醒農民乳牛產犢的時間並期望降低80%與出生併發症相關的乳牛死亡率。在北美有第三大乳牛數量(在巴西與中國之後)，其提升了整群乳牛8%的產乳量。然而，事實上實施這些技術的成本很高，且農民尚未充分了解或接受，此外，因地區和物種的不同，動物面臨到健康的挑戰也不同，所以無法有完善的解決方法。因此，需投入創新的商業模式和商業投資以克服這些障礙，如全球技術公司Fujitsu已開發出利用演算法為基礎的「網聯乳牛」的服務，使牛奶生產的收益增加。目前期望未來幾年將有更多的商業投資，持續使這些多樣化應用及新技術的成本降低，其包含新疫苗接種和先進的診斷方式。 產溫室氣體的動物育種 　　新的育種方法：基因遺傳篩選法可幫助動物遏制腸內發酵，到2050年無需成本且具潛力減少500萬公噸二氧化碳當量。如今，改善甲烷產出效率的育種已使甲烷產量具有20%的變化。隨著對動物蛋白質需求的增長將持續推動這項技術的發展（2018年產值為42億美元），因此以溫室氣體為重點的新型育種計畫將可能繼續執行。儘管基因育種仍在起步階段，政府與業界皆積極投入這項計畫，2019年11月，由紐西蘭農業部門和紐西蘭政府所資助的財團來啟動一項「全球首創遺傳學計畫」，以培育出甲烷產量較少的羊隻。即使有了這項計畫，整個行業若要全面推動仍需有相應的獎勵機制：減少甲烷排放可獲得補助等。此外，為了大規模實施解決方案，需要額外投資在基因篩選能力上，藉以解決多數遺傳計畫中育種專一性的不成熟和缺乏問題。新興育種方法，如使用CRISPR-Cas9，該技術是從細菌中所發現的免疫統，其可使基因組編輯工具產生前所未有的大進步。透過 Cas9 蛋白結合pre-crRNA 就可使RNase III 進一步形成成熟的 crRNA ，使得 Cas9/ tracrRNA:crRNA 複合體可以去辨識與切割互補的 DNA 。由於這類型的 CRISPR 系統具簡易性與方便性，降低研發者進入的「門檻」並提供更多專一性，因此於 2013 年被開發並廣泛應用在各種不同物種的基因剔除研究上。     　　在滿足世界糧食需求的同時，需要一個新的農業生態系統減輕農業溫室氣體的排放。在短期內，減少碳排放很大程度取決於當今的技術與機會，但仍然需要下一項技術來增進，如基因編輯、新型飼料添加劑和有氧水稻。從汽車行業到製藥行業對於養活地球村皆扮演著重要角色。 【世界之永續發展系列報導推薦導讀】 世界之永續發展(2/4)–使用人工智慧對抗糧食浪費 世界之永續發展(3/4)–透過先進的分析技術使漁業永續發展並從中獲利 世界之永續發展(4/4)–對蛋白質永續提供的需求

CropScope是農業ICT系統平台，可提供客戶農業管理諮詢服務，包含數種AI技術，可應用各式感測器進行數據蒐集，例如：衛星圖像、無人機 (UAV)所拍攝的航空照片，以及用於測量土壤環境的感測器等，對於番茄的生長情況與土壤樣態提供客戶視覺化的服務，而平台使用者可從衛星圖像發現作物的成長偏差與異常處，也能藉此進行土壤含水量之確認。而番茄初級加工品的製造商可以使用CropScope與番茄生產者進行連結並且支援經營管理。 　　自2019年在葡萄牙一處示範農場所進行的CropScope相關實驗中發現，氮肥的投入量比起一般投入量減少了約20%左右，番茄每公頃產量約為127噸，相當於該國農民平均產量的1.3倍。此外，CropScope平台的服務範圍，不是只限縮在製造商的自家農場，像是與製造商合作的契約農場，本計畫同時設計了「農場管理情報站」。透過情報站的資訊整合，自家農場與契約農場的番茄生長狀況，都能夠有效地集中管理。除了掌握番茄的生長狀況之外，還可作為客觀數據提供參考，並對收穫作業的調整做最佳安排。 　　CropScope的農業管理諮詢服務，是透過讓AI深度學習具豐富經驗的生產者所具備的專業知識，再以收集數據為基礎，藉此指導平台使用者如何適時、適量地進行撒水與施肥，因此，即使個別農民的種植技術程度不一，但只要經由平台的服務與指導，都可以擁有穩定的生產量、同時簡化施肥作業，達到降低種植成本的效果。【延伸閱讀】袋栽菇類製包技術回顧與智慧化發展初探 　　隨著加工番茄的需求增加，番茄的產量勢必需要持續增加，同時也期許能夠達成降低環境負擔等難題，NEC公司希望能夠加快農業數位化的腳步，能夠具有彈性地面對氣候變遷的挑戰，以及社會對於食品安全的需求，實現永續農業的願景。未來，NEC也將在國內發展農業支援的新事業計畫，並選定日本國內幾個地區進行CropScope示範作業。

當溫度和土壤質量等因子改變時，土地的使用與人們的經濟需求也隨之改變。一項新研究由伊利諾大學厄巴納香檳分校大氣科學教授Atul Jain與博士後研究員Xiaoming Xu共同執行，並發表於<Regional Environmental Change>期刊，其顯示孟加拉於未來35至40年內將失去所有林地，並導致二氧化碳排放量增加隨後使氣候改變，此外，這項研究也量化了衛星與人口普查數據並闡明物質與經濟因素如何改變土地利用，其指出兩大關鍵因素，即土地使用狀況與覆蓋率因孟加拉的生物物理和社會經濟活動而產生改變，了解這層關係可為孟加拉和其他國家提供訂定氣候政策所需的依據，進而減緩影響氣候變化的政策。【延伸閱讀】以衛星遙測技術即時監控水域中有害藻華現象 　　首先，研究團隊發現從2000年至2010年，孟加拉約11%的森林已轉為栽種灌木的土地、農田和城市發展的土地。Jain表示在孟加拉東南部地區從森林變成灌木地後，導致產生極端氣候釀成災害，如乾旱和洪水，進而改變了城市與農村人口和經濟狀況。由於當地人使用森林的土地、木材和燃料資源來謀生，若透過實施簡單的政策來控制森林濫墾濫伐的情況，如道路改善，這可為人們提供另一種獲取替代燃料和生計的途徑，並不再過度依賴森林資源。另外，因在孟加拉的蝦類養殖利潤是稻穀種植的12倍，因此，2000至2010年間該國西南沿海地區的傳統農田迅速轉變成鹹水蝦塘，進而使池塘、湖泊和水庫等死水體積增加了約9％，這樣的舉動已成為一種公認的做法，然而，雨季時會爆發嚴重的洪水，迫使水產養殖業拓墾耕地為代價。此外，洪水與鹹水養殖的擴增導致土壤鹽分增加，破壞了原本以耕作為目的的土壤。因此，需要制定出鼓勵水產養殖在良好條件下發展的政策，以避免土讓持續惡化。

最近限制牲畜使用抗生素的法規制定，為飼料業者帶來了相當大的挑戰。美國伊利諾大學動物科學系教授表示，抗生素使用上的限制，會讓益生菌或微生物製劑（Direct feeding of microorganisms，DFM）更廣泛的被使用。他們最新的研究顯示，益生菌丁酸梭菌（Clostridium butyricum ）可以達到與抗生素相同促進豬隻生長的效果。 　　研究人員分別餵飼豬隻五種不同飼料，沒有添加抗生素和丁酸梭菌的飼料和一種只添加抗生素的飼料作為對照組，實驗組為每公斤分別添加了1,250、2,500和3,500 cfu（colony-forming unit，是一種計算活細菌數量的方式）丁酸梭菌的飼料。與沒有添加抗生素和丁酸梭菌的對照組相比，當在飼料中添加丁酸梭菌時，豬的生長性能更好，而實驗組飼料和抗生素對照組飼料所產生的生長性能增長效果相同。研究小組還注意到，隨著丁酸梭菌含量增加，其生長效益下降，得出的結論是添加每公斤1,250 cfu的劑量就足以使斷奶小豬增加生長性能。這些結果顯示，從斷奶小豬的飼料中去除抗生素生長促進劑後，丁酸梭菌的添加可被拿來部分或完全恢復失去的生長性能。【延伸閱讀】【飼料添加物產學研聯盟】動物保健產品試驗與市場評估服務 　　至於為什麼餵飼這種細菌會有利於豬隻生長，科學家提出了幾種可能性，其中一種為豬的腸道形態被改變。研究員表示，丁酸梭狀芽孢桿菌能讓腸壁上的微小手指狀絨毛更長，絨毛越長即增加了小腸的表面積，吸收的營養就越多，意味著更好的生長表現。儘管研究人員沒有在這項研究中探討絨毛高度對養分消化率的影響，但在先前的研究中就已經證明了其與DFM相關的作用。此外他們還評估了腸道中的微生物群落，一些DFM會促進「好細菌」生長，進而帶來二次助益，儘管發現了一些細微的差異，但這些改變並不能說是實驗所引起。這些DFMs包含丁酸梭菌在內，在幼豬的飼料中似乎起了相當一致的正面效用，如果將它們添加到豬隻飲食中，將會是一個不錯的選擇。

由美國德州農工大學農業生命研究院（Texas A&M AgriLife Research）的生物物理學家和植物育種者們所進行的一項研究發現，可以透過生物物理技術拉曼光譜分析法（Raman spectroscopy，是利用輻射與被物質散射所產生的光譜，來確定樣品的化學結構，並藉由測量分子振動來鑑定化合物）來加快冗長的作物育種過程，培育出優質、高產量的花生。 　　科學家證明了拉曼光譜分析法可以快速掃描花生中的油酸含量，油酸是一種單元不飽和脂肪酸，存在於動植物體內，化學式為C18H34O2，其英文名稱「oleic acid」源自於「橄欖」（Olive）一詞，一般認為可以延長花生的保存期限，對心臟健康有益處。另外，他們也利用該方法來確定植物對線蟲的抗性，花生根瘤線蟲是世界重要線蟲病害之一，主要危害的是花生地下根、果實及果柄，它在幼蟲時會侵入植株，形成綠豆大小的根結，花生被線蟲的感染後會出現營養不良、葉片萎黃、花期延遲、莢果變少且小等情形，嚴重影響花生產量和質量。根據研究員的說法，使用拉曼光譜分析法比起傳統篩檢花生有益性狀的方式更加快速、便宜，相對來說也更方便。透過掃描花生葉片能分辨出具抗線蟲能力或易感染的植株，其準確度約為75％，而花生種子的掃描可以區分出高油酸含量的品種，準確度高達82%，不但可以在篩選過程中節省許多時間，還能從特定花生上獲得大量訊息，其應用可能性無可限量。【延伸閱讀】結合噬菌體與智慧型手機用以檢測食品汙染 　　拉曼光譜分析法在生物化學中很普遍，但在農民和植物育種者的世界中卻鮮為人知，其攜帶方便、價格低廉、準確快速等特點，有望使農業數位化更進一步。該計畫的研究資金是來自農業生命研究院（AgriLife Research）和該州的大學研究計劃（Governor's University Research Initiative，GURI）所資助，此外，德州花生生產委員會（Texas Peanut Producers Board）和美國西南花生脫殼協會（Southwestern Peanut Shellers Association，SPSA）也為研究小組提供了購買手持式拉曼光譜儀的資金。

非洲豬瘟（African swine fever，ASF）遍及東歐和亞洲，是世界動物衛生組織（World Organisation for Animal Health，OIE）警告可能會殺死世界上四分之一豬隻的一種疾病，在2019年造成全球超過700萬頭豬死亡，並破壞了整個與豬肉產業交織在一起的貿易體系，由於缺乏商業疫苗的緣故，想讓ASF得到控制，制定嚴格的生物安全措施和對易感染動物的全面撲殺成了唯一的可行方法。 　　英國皮布賴特研究所（Pirbright Institute）的科學家們在距離開發出一種對抗非洲豬瘟來說相當重要的疫苗又更近了一步，研究團隊透過將八個戰略性選擇過後的ASF病毒基因插入作為載體的無害病毒中，建立了所謂的載體疫苗。載體用於將目標基因傳遞到豬細胞，並在豬細胞中產生病毒蛋白，而這些蛋白可以激發豬的免疫系統對ASF的感染做出快速的反應，生成保護性抗體。這八種病毒基因的組合可以保護豬隻，免於遭受其他致命ASF病毒株攻擊時產生的嚴重病症侵害，儘管確實出現了一些疾病的臨床跡象，但這是病毒載體疫苗首次在豬身上顯現出針對ASF攻擊的保護作用。儘管需要進一步的開發，但是如果成功，這種疫苗將能夠把野外染病動物與接種疫苗之動物（differentiate infected from vaccinated animal, DIVA）區分開來，這有助於在不犧牲商業貿易機會的同時，建立疫苗接種計劃。ASF疫苗小組負責人表示，證明我們的疫苗具有保護豬隻免受ASF侵擾的潛力，是整個疫苗開發計劃中相當重要的一個步驟，目前已經開始著手改進疫苗中所包含的基因，期望能提高效力並提供更多的保護。其研究成果發表於《疫苗》期刊上，實驗結果顯示在接種新型載體疫苗後，有100％的豬在遭受致命劑量的ASF病毒攻擊時受到了疫苗的保護。【延伸閱讀】針對特定非洲豬瘟病毒株研發的口服疫苗可望防治逐漸失控的疫情 　　英國首席獸醫官員表示，這是相當令人鼓舞的突破，意味著我們在保護豬隻健康以及阻止非洲豬瘟在全球食品供應鏈中肆虐所扮演的角色又往前邁出了一大步。儘管英國從未爆發過非洲豬瘟，但我們並不以此自滿，目前已經採取了許多強而有力的措施來防止動物疾病爆發，之後我們還會繼續與英國養豬業進行密切合作，藉以提高業者對風險的認識並提供有助於維持高生物安全標準的建議。

隨著有機蔬菜市場的崛起，日本愛媛縣大洲市的樂天農企業為樂天集團的子公司，其主要任務為擴大有機蔬菜栽種面積與銷售業務，除了助於休耕地復甦，也期盼新農民的加入，而樂天農企業的農場據點分別於：愛媛縣的大洲市以及伊予市、廣島縣神石高原町等地，總耕地面積合計約莫15公頃，已擴增四倍耕作面積。 　　樂天農企業已於靜岡縣的伊豆國市設立生菜工廠，強化網路銷售的定期供應能力、在愛媛縣也加設置青花椰菜和白花椰菜的冷凍工廠，未來樂天農企業將開拓靜岡縣約50公頃的休耕地，做為農場經營業務。 　　樂天農企業農場從生菜葉菜類，到胡蘿蔔根莖類，甚至水果，高達一百多種類蔬果，也根據消費者需求，提供每週一次或每月兩次，宅配自家農場所栽種的有機蔬菜和生菜到府服務，目前多以東京的消費族群為主。為了拓展東京的銷售通路，樂天農企業也持續進行農場擴大計畫，不僅在靜岡縣御殿場市承租37公頃休耕地，同時在伊豆市與伊豆的國市也有13公頃的農地已全面栽植，規劃後續取得JAS有機認證。 　　樂天農企業將拓展業務的標的據點訂在靜岡縣，預計將雇用100名員工，除了可控制大消費地就近的運輸成本之餘，靜岡縣的氣候條件也與愛媛縣相似，栽培技術可進行兩地移植。此外，也選定位於伊豆國市的一間廢棄工廠，改裝為專門生產生鮮蔬菜工廠。農場內也有有機耕種的蔬果，但因不施用農藥，作物外觀容易受到蟲蛀或是外觀外型不佳，難以以蔬果生鮮品的型態進行販售，故採用加工的方式為有機農產品找出新的販售樣態，同樣加入蔬果宅配的商品，進而滿足客群更多面向的需求。【延伸閱讀】歐盟新任農業專員發言欲促進有機農業 　　依據日本農林水產省所統整資料顯示，日本國內休耕地於2015年為42萬公頃。其2017年有機食品市場規模約為1,850億日圓，相較於2009年增加四成，即使如此，日本人有機蔬果的消費額仍不到美國的一成，由於日本消費者重視商品陳列，對於品項不齊全的有機蔬菜並未留下深刻印象，況且有機蔬菜也不如一般的蔬果能在JA農協進行販售，這也是有機蔬果市場版圖難以擴張的原由之一。 　　然而樂天農企業想要擴展有機市場的主因，係受到東京有群重視健康的女性族群關注，因此想以這塊潛力客群切入市場。此外，樂天農企業僱用休耕地的有機蔬菜農場的新農民作為員工，並確保穩定的收入來支持這些新農民，作為他們未來獨立前的後盾，主張讓樂天農企業全力成為「培育新農戶的企業」，讓有意從事就農這條路能更順暢。樂天農企業希望未來在愛媛縣和廣島縣能夠每年增加數十公頃的農地，並且建設新式蔬果工廠。