保護區域乃至於全球尺度的生物多樣性，一直是各國設法達成的目標。美國佛羅里達自然歷史博物館(Florida Museum of Natural History)的研究學者對這方面的議題提出呼籲，認為是時候利用長期累積的大數據解決人們長期以來的疑問：植物是如何演化並形成現在的分布？並預測未來環境受人為擾動下，植物將如何繁衍等問題。 　　研究人員表示，近年來，由於資料處理、演算法及硬體性能方面大幅度進展，研究人員能將生物相關的大數據，以適當的工具加以分析，解開長年來人們感興趣的議題。這些議題包括物種保育策略、預測未來物種的分布，及透過模型模擬預測物種受氣候變遷衝擊的程度等。現今，越來越新穎的量測方式，包含遙測與無人機技術，讓科學家們即時觀測與蒐集數據；此外，研究人員也可利用生物愛好者或公民科學家(citizen scientist)蒐集整理並發布在線上資料庫的客觀數據作為研究數據。藉由結合上述數據來源，研究人員便可全方位地探討生物問題，政策制定者與決策者也可依據資料庫內容或研究結果制定及推動相對應的政策。相關研究文獻已發表在<Nature Plants>。【延伸閱讀】以大數據分析都市農業未來潛能 　　以大數據為基礎的研究，對於釐清生物演化史、現況分布及與預測未來可能分布的範圍有其必要性。在農業方面，善用宏觀的大數據分析將有助於預測作物分布之生長界限，倘若對臺灣特有種的分布有通盤的了解，將有利於未來制定保育政策，特殊的種源在完善的保育政策下將得以保存，對日後的育種試驗有相當大的幫助。 　　目前國內已由農委會、中研院與科技部共同成立「臺灣生物多樣性資訊入口網」，「臺灣生物多樣性資訊入口網」匯集各界研究學者與公民科學家調查之生物分布資訊，以數位化的方式呈現於網路平台，供國人查閱。

20世紀時超級市場的出現改變了傳統零售業的規則，不但因大量進貨壓低了產品價格，同時也簡化了消費者取得各類食物的途徑。現今隨著我國市場經濟迅速發展和人民消費水準不斷提高，消費者意識逐漸趨於複雜，在多樣化的選擇面前，這些個性化特質得以充分展現；且農產品加工、保鮮、物流等技術更朝向數位化、自動化提升，未來技術創新與消費者喜好將促使現有的商業模式進一步發生變化。以下為2019年超市六大發展趨勢預測： 1. 電子商務 　　根據IGD公司研究，至2023年十大全球線上食品雜貨市場預計總銷售額將達到近2,000億元，年增長率為20%。受益於科技的進步，結合實體店面與電子商務可提升消費者購物的便利性，更能滿足其消費需求。然而，若需與新鮮農產品結合，則更有挑戰性，為了支持業務規模擴張與壓低成本，須強化投資人工智慧與自動化倉儲技術等，才能順利促成線上與線下的結合。 2. 實體店數位化 　　接下來的一年中，預計實體店面將會逐漸掌握消費者購物偏好與習慣，設計使其更容易找到目標物的購物流程與設施。實體店的大空間比起線上商城更具優勢，許多商店已經逐漸利用這些空間，例如義大利的il Viaggiator Goloso的貨架上的電子標籤能夠顯示線上產品評論與分數，提供消費者參考。此外，實體店未來可能透過購物車上的設備或是手機應用程式引導消費者走向容易提起購買慾的區域，而貨架上的傳感器能夠追蹤客戶放入購物車的物品，並在其離開商店時以移動式支付系統收費。 3. 個性化體驗 　　消費者數據對長期追蹤消費者需求以發展個性化購物非常重要，只要準確地衡量企業的客戶洞察力，就能得到市場先機；故了解客戶的消費內容、時間、地點和購買方式，提升預測消費者購物偏好和行為的前瞻性，快速制定有影響力的決策更能推動市場增長。透過消費者數據、人工智慧與機器學習，零售商能更加有效地定位產品與服務，幫助供應商實行優惠券和抽獎等推銷作業前的市場推估。 4. 社交商務興起 　　電子商務可能帶來新的購物方式，社交商務很可能會在2019年出現，透過社交商務，零售商和供應商能夠提供更加針對性的行銷方式，以及讓線上購物變成更具社交性、即時性和便捷性的方式。新技術的使用意味著人們不再需要進入線上商城購買商品，只要在觀看商品圖片或影片時就能及時將該品項加入虛擬購物車中，這可能會重新塑造商品的買賣方式。 5. 供應鏈技術 　　社交媒體的發達使得消費者更能追蹤有關產品安全的相關消息，只要一點小問題就可能對品牌造成非常大的損傷，傳統供應鏈將會因此受到更大的壓力。同時，消費者對新鮮度的要求與減少食物浪費的壓力將會使得加工生產線需要準確了解進貨與維持安全的儲存量，超市也需要提升產品交易成功的效率。另外，超市和專門雜貨店可能減少現場營運成本，將更大比例的區塊用於展示商品；或是維持相同的規模，但變成實體與虛擬商店間的連結，客戶可於現場看到購買商品的樣子，線上提供的商品也可以透過互動式螢幕進行呈現或被購買。【延伸閱讀】以行動應用程式整合人工智慧香蕉病蟲害辨識系統讓蕉農獲得更全面的預警資訊 6. 可追溯性數據 　　數據儲存、計算、分析技術的進步也逐漸改變消費者對產品可追溯性的期望，越來越多中產階級對於食品安全、食物採購與篩選方式感到好奇，未來產品資訊或許除了來源外，還可能會擴及到營養與口味等其他更加細微的訊息。而且許多零售商(如家樂福)已開始採用區塊鏈技術，以QR code為消費者提供食品來源的詳細資訊，預期2019年將繼續快速發展。

部分人口可能因為受到遺傳、環境、作息、食物烹調方式等影響，造成免疫系統對攝入的食物蛋白或是其他物質過度反應，產生皮膚紅疹、噁心、消化道腫脹、腹瀉、氣喘等食物過敏的症狀，嚴重者甚至導致休克或死亡。然而食物中的過敏原種類繁多，可能受加工程序或產線重疊等因素使得消費者無意間購買並食用含有過敏原的產品，因此近年來各地食品管理部門紛紛提出食品中的過敏源標示規範。我國衛生福利部食品藥物管理署也將於108年7 月1日起施行11項食品過敏原標示規定，守護民眾食的安全。 　　瑞士第二大零售商Coop與標籤設計軟體NiceLabel的開發商合作，整合和簡化其工廠和麵包零售店標籤流程，以統一和可追溯的方式生產含有過敏原成分和營養資訊的食品標籤。公司聲稱，無論標籤是在哪個麵包店或生產設施上產生，消費者都可以相信上面包含準確和最新的過敏原和營養資訊。此系統可幫助食品和飲料製造商滿足法規和各地區標籤要求，改善食品安全。【延伸閱讀】IBM與雀巢、聯合利華等食品龍頭合作利用區塊鏈追蹤食物汙染源 　　起初Coop並無統一的標籤格式，一種標籤必須創造多種版本以使用在不同的列印設備，且無數位化轉換與統一管理的中央系統，不利於產品品質管理和使用者訓練，這些都是生產背後所不可忽視的風險成本。透過開發跨設備的通用標籤模板與流程數位化，有利於建立標準化的作業流程，提升生產速度並輕鬆管理多種語言的過敏原和營養資訊，所有的修改程序也記錄至檔案管理系統，增進可追溯性；NiceLabel系統使Coop在2017年的營業額達到250億歐元。 　　現在隨著Label Cloud的推出，NiceLabel標籤管理系統也可以在雲端進行管理，更增加了使用上的靈活性。越來越多的消費者過敏案例使得食品標籤市場正在發生變化，製造商於生產端就推出清楚明瞭的產品資訊有利於選購時的安全，並能累積消費者信心。

2018年7月時，倫敦市長辦公室提出了倫敦食物戰略草案，接受了8週的質詢與提問後，於12月時提出最終版本<The London Food Strategy - Healthy and Sustainable Food for London>，這是自2006年以來倫敦市的第一個食物戰略。實施計劃規定了市長將在2018年至2023年之間採取和支持的行動，以幫助實現戰略中的優先規劃事項。 　　儘管倫敦是一個繁榮的城市，許多市民仍然不得不依賴食物銀行，而倫敦目前也是歐洲兒童肥胖率最高的地區之一。食物是社會公平和經濟平等的重要組成，良好的食物策略可以通過多種方式改善人們的生活，倫敦食物戰略旨在確保所有倫敦人都能獲得健康、負擔得起和永續的糧食。為達成此目標，提出六大策略：【延伸閱讀】英國於農業活動改善空氣品質的策略—減少氨排放 在家庭吃好食物，減少食物不安全(Good food at home, and reducing food insecurity) 在家煮食對人們的健康和福祉有巨大的影響，我們必須解決貧困和不平等發生的原因，包括促進工資和解決長期發展的問題。該戰略概述了計劃如何支持自治市鎮制定並實施良好的食品零售計劃，並確保低收入家庭的兒童能夠獲得健康食物。 良好的食物經濟、購物和外出用餐(Good food economy, shopping, and eating out) 許多倫敦人在外出用餐和購物時發現很難找到健康的食物，特別是夜間和輪班工作者所能選擇的健康食物更加有限。為了解決孩童的肥胖問題，將限制高脂肪、高糖、高鹽的食品與非酒精性飲料曝光率，並藉由一系列計劃支持促進食品和社會企業發展，提升企業競爭力。 社區環境和公共機構的良好食物(Good food in community settings and public institutions) 透過食物將人們聚集在一起，減少社會隔離，且每個人都可以發揮功能，向大眾展示好的食物。透過採購良好的食物，可幫助提高生產商提升更優質的動物福利和環境標準。 孕婦和孩童的良好食物(Good food for pregnancy and childhood) 倫敦是英格蘭地區兒童肥胖最高的地方，貧困地區的孩童長大後肥胖的機率是富裕地區的兩倍，除了通過限制廣告來減少兒童接觸垃圾食品的風險，並幫助制定良好的食品零售計畫，早期的環境和學校教育可以幫助他們養成健康的飲食習慣。另外，餵母乳對嬰兒和母親都有很多好處，但是倫敦的母乳餵養率很低，故需推行正規化母乳餵養。 良好的食物種植、社區園藝和城市農業(Good food growing, community gardens and urban farming) 過去十年間倫敦已栽種越來越多糧食，這有利於增進社區團結，提升個人體能與心理健康，並有助於促進當地生物多樣性、經濟和就業機會，未來將與地方議會和其他合作夥伴支持城市農業推行。 對環境好的食物(Good food for environment) 食物的製造和供應過程所產生的溫室氣體幾乎佔據倫敦溫室氣體排放量的10%，需要調整食品系統以減少環境傷害。

近年來微生物相(microbiota)的研究蓬勃發展，這些棲息在動植物體內或是環境中的豐富微生物具有影響動植物生理或是環境變化的重要功能，人類腸道微生物相的族群消長則容易影響生理代謝和身體健康，且隨著性別、人種、年齡、飲食習慣與生活環境等。另一方面，「預防勝於治療」的觀念已廣為人知，了解個體獨特的生理變化，再採取適當的改善辦法是一種更加精確的健康管理方式。 　　隨著功能性產品的市場逐漸壯大，開發商與消費者對於個性化營養強化與消化道健康的興趣也日益濃厚。為此芬蘭公司GutGuide提供了一系列個性化的腸道檢測服務，透過開發液體穩定劑以固化寄送期間的糞便樣本，強化樣本收集的方便性，並使用高效的專利流式細胞儀技術進行微生物群分析，再比較健康成人腸道微生物數據庫，可確定近70％的腸道菌群，幫助客戶了解菌相差異與肥胖、大腸激躁症、乳糜瀉甚至憂鬱症間的關係。且客戶與健康專業人員可以創建私人的帳戶，定期詢問進度和結果，相關數據均受良好保護。【延伸閱讀】歷史性種子樣本監測基因變化性 　　只要微生物資訊持續累積，資料庫將會越加完備，分析成本也會更有競爭力，未來此平台更可協助廠商進行開發口腔牙齦炎、過敏性皮膚和腸道健康相關的機能性產品，以呼應特定客群的需求。考量於人種及飲食習慣的差異，目前此分析平台仍以歐洲市場為主，或許可再藉由技術移轉或新的數據庫收集以擴大使用區域。

果實的採收後處理是農產運銷中的一大問題，從採收後處理到商品上架被消費者購買的這段時間，是決定果實是否熟成及新鮮與否的關鍵。在產銷過程中，判斷果實是否採收與採收後的分級指標在於果實的甜度(sweetness)。為此，如何判斷仍在果樹枝條上的果實甜度，成為採收的關鍵與指標。 　　巴西農業研究公司(Brazilian Agricultural Research Corporation，簡稱Embrapa)已嘗試利用近紅外光譜儀(Near-infrared spectroscopy，簡稱NIRS)測量技術，建立不同品系芒果的採收指標。相較於傳統，將芒果樣本採集經實驗室分析的方法，巴西農業研究公司與巴西巴伊亞州立大學(Bahia State University)合作，開發非接觸性近紅外光譜儀檢測技術，可在芒果未採收時檢測果實乾種、可溶性固形物、澱粉含量、酸度、果實硬度、果皮顏色等物理及化學數據，再將測出的數據與巴伊亞州立大學建立的資料庫進行數據比對，便可即時判斷芒果的熟成度，並判斷何時為最佳的採收時機。 　　巴西農業研究公司花費近四年的時間，收集生長在聖法蘭西斯科河(São Francisco river)中下游，共3種不同芒果品系(Tommy Atkins、Palmer與Keitt)的果實熟成資訊，建立芒果果實基本資料庫，並設立近紅外光譜儀檢測流程。這項檢測法可望應用在果樹經營管理方面，農民能透過攜帶型裝置或手機，輕易的測量與紀錄果實的成熟度及甜度，即時掌握果園資訊，確保外銷到美國、歐洲及亞洲等海外地區的芒果依然新鮮。【延伸閱讀】研究顯示能同時生產魚和蔬菜的魚菜共生系統可以於商業上獲利 　　在人手一機的情況下，巴西農業研究公司與巴伊亞州立大學的這套檢測流程有機會推廣至全巴西，農民未來只需搭配能連結手機的特殊檢測裝置，便可將數據透過手機應用程式進行記錄並將數據與預先建構的資料庫進行資料比對，除可對果實進行初步篩選分類外，也能將果實成熟度與現有市場的銷售情況搭配，以便適時調整採收的進度，調節可能面臨的產銷問題，提升產品的競爭力。該研究的詳細描述，請參考相關連結。

目前在家禽市場當中，母雞所生產肉品與蛋品佔據較高的比例，公雞既無產蛋效能，肉質也不如母雞軟嫩，市場價值較低，因此有許多公雞常在出生後沒多久受到屠宰。基於人道主義考量，部分地區使用二氧化碳窒息或快速絞碎機的方式，在雞隻尚未感受到痛苦前即死亡，再經過加工製成飼料、肥料等作為其他用途。 　　德國是世界上極為重視動物福利的國家之一，然而，僅在德國每年就有超過4,500萬隻雄性小雞受到屠宰，且全球每年約淘汰掉60億隻小雞。目前絕大部分的地區還是以小雞孵化後以人工判別生殖器差異的方式區分性別，但此項作業需要累積長期經驗，若是可開發出快速檢驗性別的相關技術，在小雞成型前就先區分出雄性蛋，就能減少人力和孵化設備負擔，並雄性蛋孵化前進行處理。 　　經過四年的研究，德國Seleggt公司開發出一套技術，可以在受精後9天確定小雞的性別。首先將蛋從培養箱中取出，利用感測器檢查雞蛋是否受精，在受精蛋殼上利用雷射燒出直徑小於0.3毫米的洞，以非侵入性方式取出少量尿囊素(allantois)液體，若受精卵為雌性，液體中便含有雌酮硫酸鹽(一種雌性激素)，再將其置於專利標記物中，就可以根據顏色變化對蛋進行分類。【延伸閱讀】利用微型追蹤器提高龍蝦在供應鏈中的生存率 　　在Seleggt團隊取得突破後，後續透過機器設備設置與優化以便在孵化場使用，現已與荷蘭公司HatchTech合作製造了測試機型，而第一批雞蛋現正分發給德國超市Rewe，未來以此技術區分性別的蛋在銷售前會印上“respeggt”標章，並計劃在整個歐洲推行此種模式。

植物在面臨環境變化的過程中，演化出許多機制以適應自然界的變化。近日由英國伯明罕大學(Universities of Birmingham)與諾丁漢大學(University of Nottingham)共同的研究發現，陸生開花植物具有一套感知及記憶環境狀態的能力。 　　在植物演化的過程中，發展出一套與記憶相關的基因進行調控，以對抗極端的環境狀況與逆境。舉例而言，許多植物會記住一段寒冷的冬日，以確保開花時間是在溫暖的春天而非寒冷的冬天，其中參與調控蛋白群，被稱作PRC2 (polycomb repressive complex 2)。過去的研究已知，在寒冷的情況下，這群蛋白會匯聚形成PRC2複合物，並將植物由營養生長模式轉為繁殖開花模式，待天氣稍微回暖時，植株就能在春天綻放花朵，繁衍後代，而這種經低溫誘導將植物變成繁殖模式的現象，稱作春化作用(vernalization)。最新的研究發現，或許有其他基因與蛋白參與調控。 　　在最新的研究中提到，研究團隊發現在阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)的PRC2複合物中有個核心蛋白稱作VRN2 (vernalization 2)，研究團隊發現VRN2在較溫暖、氧氣含量充足的環境下會被分解失活；而當面臨淹水、含氧量低等逆境時，VRN2結構會開始穩定且逐漸累積，顯示VRN2與環境含氧量有關。在另一方面，研究也證實VRN2會在低溫逆境的情況下累積，使得PRC2複合物在溫度回暖時便能啟動開花程序，這樣的過程與植物面臨淹水缺氧逆境時的機制極為相似，證實VRN2在春化作用時的重要性。 　　春化處理在農業應用上十分重要，許多臺灣重要的作物如龍眼或荔枝等果樹，皆需經一定時間的低溫誘導後方能開花結果。在現今面臨全球氣候變遷與極端氣候下，暖冬常造成花芽分化率偏低，影響果樹結實率。該研究成果提供植物逆境調控基因之基礎研究，或許能應用在品種選育與作物經營管理方面。【延伸閱讀】STRK1基因促進鹽鹼土中的水稻生長和產量 　　該研究獲得歐洲研究委員會(European Research Council)與英國生物技術暨生物科學研究委員會(Biotechnological and Biological Sciences Research council)的研究經費資助，該研究成果已發表在<Nature Communications>。

人工智慧(artificial intelligence，簡稱AI)在未來農業發展中扮演重要的推手，透過人們預先編寫的指令，具人工智慧的電腦將能協助或取代人們在農業生產管理中的角色，例如自動摘採已成熟的果實、自動辨別病蟲害嚴重的區域並派遣無人機執行灑藥防治等行為。在人工智慧的開發過程中，如何將接收的外界資訊加以運用，在「學習」後執行指令以達成目的，始終是發展人工智慧的重要課題。其中一個重要的環節，稱作電腦視覺(computer vision)，是門在於如何判讀感測器接收到的影像，使影像被電腦所理解的一個過程及技術。電腦視覺仍是透過執行人們預先編寫的指令，賦予電腦影像判讀的能力，這意味著影像辨識能力的強弱，部分取決於指令下達的複雜度。目前電腦視覺仍僅能以接收的圖像作為判別基準，無法以局部資訊判斷出整體情況，比方說某一隻動物因上半身被物體阻擋，而僅露出半身資訊，這時人們可以透過常識或經驗「腦補」出可能的動物種類，但電腦可能就無法準確的辨認出人們一眼就看出的物品為何。【延伸閱讀】氣候智慧型農業將有助於農民對抗全球氣候變遷之衝擊 　　在以往對電腦訓練的過程中，電腦需經過辨識上千張的圖片作為訓練，才能建立特定特徵的影像辨識機制，但人工智慧系統並未如同人類大腦一般，可預先儲存各種經驗與常識的資料庫，以便在看到物件時「腦補」成完整的故事及圖像。為使人工智慧系統也具備類人腦般的辨識能力，加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles，簡稱UCLA)薩穆埃利工程學院(Samueli School of Engineering)的研究團隊受人腦的啟發，研發出新方法，以彌補人工智慧在學習方面的問題。該方法由三個主要部分所組成：(1)將圖片資訊拆解，每個被拆解的單元稱作viewlets；(2)電腦學習viewlets與圖片之間的構成關係，以及了解viewlets是如何組成大圖的；最後(3)辨識取樣點周圍的其他資訊，並判斷鄰近物體與主要物件之間的關聯性。此外，透過網路獲取資料的方式，除獲得海量資料供電腦學習分析外，也能得到同一物件的多種不同視角，供不同角度的判讀。 　　經研究證實，新型態系統的學習表現較傳統電腦視覺系統佳，能有效地令電腦透過僅有的有限資訊，推論出可能的完整資訊，為電腦視覺技術開啟新扉頁。該研究成果已發表於<Proceedings of the National Academy of Sciences> (PNAS)。

某些植物在種內存在花部結構多型性，部分多型性構造可造成合子前生殖隔離，進一步避免自花授粉，異型花柱(heterostyly)結構便是其中一種常見的花部特徵，其中廣為人知的物種包含原產於歐洲的園藝物種櫻草屬(又稱報春花屬，primrose；Primula, Primulaceae)植物。 　　異型花柱係指在同一物種在花部結構上，花藥與柱頭在相對位置上呈現至少2種以上的差異構造，在花部形態上，有些花朵呈現花藥位置較柱頭高的形態，有些則呈現相反的形態。早在19世紀，達爾文(Charles Darwin)就已記錄報春花科(Primulaceae)中具有異型花柱的形態特徵，直至近代，科學家們對於形態發育的研究有了更進一步的了解。英國東安格利亞大學(University of East Anglia，簡稱UEA)與厄爾漢學院(Earlham Institute)利用常見的植物農桿菌轉殖系統，透過農桿菌(Agrobacterium tumefaciens)感染的方式影響調控異型花柱的已知關鍵基因S-Locus上，以此建置一套有別於模式物種的農桿菌轉殖系統。由於如同阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)在內，多數模式物種的花部構造為同型花柱(homostyly)，因此建置櫻草屬物種的轉殖系統有助於更進一步了解異型花柱在花部形態發育及發育演化方面的意義。【延伸閱讀】基因工程提升光合菌的固氮活性 　　花柱形態差異通常與植物的交配系統有關，釐清植物以自交或雜交的分子機制，是農園藝育種研究不可或缺的一環，該研究在農作物交配系統上奠定深厚的基礎。研究團隊目前首要目標仍是致力發展更穩定的農桿菌轉殖系統，並希望在未來以基因編輯CRISPR-Cas9技術，進一步釐清相關基因的確切功能。該研究詳細的實驗流程及系統建置方法已發表在<Plant Methods>。

蜜蜂(bees, Apidae)為許多開花植物授粉，在農業應用上甚廣，例如花季時，果農多與蜂農合作，利用人為飼養的蜂群協助果樹授粉，蜂農可利用採收後的花蜜，發展特殊果香的蜂蜜商品。近年來由於農藥施用不當，加上氣候急遽變遷等因素，導致人工養殖與野生蜂群皆大量銳減，不但影響倚賴蜜蜂傳粉的作物，也使得許多野生蜜蜂物種面臨絕種的危機。有鑑於此，英國蘭卡斯特大學(Lancaster University)的研究人員設法找出蜜蜂拜訪開花植物的關鍵因素，最終發現有計畫的植樹可能是其中有效的保育策略。 　　研究人員發現，由於大型喬木或灌木樹籬(hedgerow)相較於矮小的草本植物開花數量較高，因此可提供相較多的花蜜，蜂群可在小範圍、短時間內採集大量的花蜜，減少覓食找蜜的時間，並降低因覓食所耗損的能量；另外，高大的喬木可做為指引蜜蜂採蜜與指引回巢的導航標的物；更重要的是，喬木與灌木供蜜蜂築巢、度冬、躲避颳風、下雨等功能，可作為蜜蜂棲息與躲避天災的場所。由此可見，樹木對蜜蜂的存亡扮演關鍵性角色，突顯植樹的重要性，為因應樹木與灌木在英國的覆蓋率在500年間快速減少，研究人員建議將來可運用人工智慧與機器學習運算，結合地景生態學，運用網絡運算方法規劃蜜蜂最佳的訪蜜途徑，並在不影響人們生活的情況下，以經濟效益高且管理方便的地區為植樹主要地點，除提供蜜蜂棲息與覓食的景觀環境，同時也讓透過蜜蜂傳粉的植物成功授粉、繁衍後代。【延伸閱讀】世界上最古老的茶葉拍賣會走向數位化 　　該研究提供有效的保育策略，並建議透過人工智慧、機器學系找出蜜蜂可能拜訪的最佳路徑，協助人們景觀方面的規劃。相關研究成果已發表在<Agriculture, Ecosystems and Environment>。

新興基因編輯(gene editing)技術被譽為是現代生物科學上最大的突破。藉由基因編輯技術，科學家可精確地針對基因組上特定位置進行修改，將原本的遺傳訊息進行置換或剪切。該技術可應用在生物、醫學甚至是農業領域，幫助人們解決疾病、作物產量等問題。以CRISPR/Cas9發展的基因編輯技術最初源於細菌的免疫機制，科學家透過改造Cas9蛋白的功能，達到精準標定與編輯的目的。過去科學家利用改造後的單股RNA片段(稱作引導RNA (guide RNA, gRNA))與Cas9蛋白形成的複合體，對目標DNA序列進行定位，Cas9-gRNA複合體根據gRNA與目標DNA精確的結合，便可精準地作用在被定位的DNA位置。根據CRISPR/Cas9的定位機制，科學家可利用失去DNA內切酶功能的dCas9 (nuclease-null Cas9，或稱dead Cas9)與目標DNA交互作用的特性，透過抑制或促進目標基因上游轉錄因子，研究目標基因調控的詳細機轉過程。 　　德拉瓦大學(University of Delaware)的研究團隊在gRNA的基礎上進行改造，將原始gRNA中設計的目標片段辨識區(Spacer)變成髮夾構型(hairpin-like structure)，只有在gRNA片段中的toehold區域與其他外來短片段結合的情況下，才能解除髮夾構型，這時gRNA的Spacer才能識別目標DNA序列，並與目標DNA結合，當gRNA成功與目標DNA結合，便可啟動dCas9的酵素功能，達到dCas9調控目標DNA序列的目的。【延伸閱讀】製作人羊嵌合體之突破 　　德拉瓦大學研究團隊所改造的gRNA稱作toehold-gated gRNA (thgRNA)，其調控機制已在大腸桿菌的模式中受到證實。該項由美國國家科學基金會資助(National Science Foundation)的研究可望應用在未來基因表現調控上，使人們精準控制基因表現的強弱。相關研究已發表在<Nature Chemical Biology>。

畜牧動物的肉品是人類獲取蛋白質的主要來源之一，但公豬、公羊等雄性動物於性成熟後可能因費洛蒙衍生的氣味而使人產生程度不一的厭惡感。俗稱的「公豬臭(boar taint)」就是由於公豬的成熟睪丸所生產的雄烯酮(androstenone)與腸道中酪胺酸(tyrosine)分解產生的氣味物質混合所造成。因此，目前大部分的公豬，除為育種或特別用途，通常都會在仔豬時期就被閹割或直接屠宰，減少公豬臭對肉品的影響。 　　然而使用手術進行動物閹割會損害其動物福利，隨著社會價值觀的變化，人們逐漸重視經濟動物於額外人為手術中所受的痛苦，歐盟早於2010年就討論公豬的閹割問題與替代方案且發布了相關宣言，內容指出參與的組織需自2012年1月1日起於閹割公豬時進行麻醉或鎮痛，減少豬隻的不適感，並自2018年1月1日前放棄閹割豬隻的行為。 　　除了手術處理外，部分地區也會採用變換飼料或遺傳篩選的方式以降低公豬身上的味道。以往在飼料中使用菊糖(inulin)，可降低公豬在運送至市場前肉品發臭的比率，但添加菊糖所需的成本較高，因此亟需尋找替代品。荷蘭飼料公司Vitelia則採用甜菜渣(beet pulp)作為飼料添加物，幫助減少公豬異味，試驗成果非常成功，且瘦肉率和腸道健康狀況也有所改善。【延伸閱讀】高油酸花生可以增加蛋黃顏色 　　該公司測試了4組飼料，分別含有100％的穀物、甜菜漿、菊糖與標準飲食。在兩個農場共2,200頭豬中，追蹤約500-600隻動物，在交付至屠宰場前一週向動物提供了不同的複合飼料，並進行分析。試驗結果發現，添加甜菜渣的飼料可以減少近60％的公豬臭，且生產者證實動物情緒變得更加穩定，有助於產生更多瘦肉。 　　目前添加甜菜渣會導致每頭豬價格上漲約3歐元，若無額外動機，生產者通常不太願意變換原有的飼料配方。未來或許可朝向提升豬隻健康或其他多種功能性開發，以提升市場興趣。

若按農委會相關法規定義，傳統之農業廢棄物(或稱農業副產物)係指從事農作、森林、水產、畜牧等動植物產銷所產出之廢棄物。以臺灣為例，保守估計臺灣地區一年農業廢棄物總量約高達400多萬公噸，若全部做為廢棄物處置，將對環境造成巨大的衝擊，為此發展農業廢棄物的循環再利用技術，減輕對環境的衝擊，使之成為循環農業的一環，提高整體農業產值，將是未來的主流。 　　椰棗(date palm)原產於中東地區，由於其耐旱、耐熱的特性，因此特別適應中東地區特殊的沙漠乾燥氣候。在中東及北非地區做為人們主要的農糧作物之一，多食用椰棗的果實，其他部位較少被利用。一項由英國普茲茅斯大學(University of Portsmouth)領導的研究團隊，開發出以椰棗葉鞘纖維與聚己內酯(polycaprolactone, PCL)組成的生物複合材料。該生物複合材料不但具可生物分解，減低環境衝擊的特點外，其更具有高材料強度的特性。研究顯示，加混入椰棗纖維材料後，聚己內酯的材料極限抗拉強度(簡稱強度，tensile)皆有顯著提升，研究發現在複合材料中混入28%重的椰棗纖維，其強度將由原本的19百萬帕(MPa)提升至25百萬帕。由於「聚己內酯-椰棗纖維」組成的生物複合材料具有可生物分解、高強度及高經濟效益等特點，因此可用來取代難分解且高價的傳統玻璃纖維及碳纖維，成為船隻與汽機車輕量化的首選材料。【延伸閱讀】開發綠色廢棄物再利用成為生產人造土壤的永續原料 　　研究團隊在成功研製出混入椰棗纖維的生物複合材料後，可望在不久的將來取代傳統輕量化的碳纖維與玻璃纖維。以輕量化材料打造的車輛及船隻，由於重量大幅減輕，在減少燃油用量之餘，也減少二氧化碳的排放，有效降低對環境的衝擊，成為環保產業的推手。相關研究成果已發表在<Industrial Crops and Products>。

經濟發展的背後有賴於能源穩定供應，包含火力等方式在內的電力生產方式成為發電選項之一，但以燃燒化石燃料為發電基礎的火力電廠，每年溫室氣體的排放量相當可觀。近日舉辦為期10多日的聯合國氣候大會，也針對全球氣候變遷議題進行討論，其中也重新討論巴黎協議中降低溫室氣體排放的目標。在當務之急，發展減少二氧化碳排放(簡稱減碳或減排)成為各國研究團隊首要解決的目標。 　　加拿大滑鐵盧大學(University of Waterloo)的研究團隊，近期發明俗稱碳粉(Carbon powder)，一種可用於吸附二氧化碳的碳奈米球(carbon nanospheres)，可吸附大氣中的二氧化碳氣體分子，改善溫室效應帶來的衝擊。研究團隊透過熱處理萃取植物中的碳元素，經處理後使碳粒子形成富含多孔隙表面的奈米級碳粒(粒徑<0.7奈米)，多孔隙表面就形成吸附二氧化碳的結構。 　　由於生產碳粉的材料多元，且原料與產物皆為環境友善的物質，因此研究團隊的產品若能以較符合經濟、環保效益的製造過程，將對現今各國所關注的減碳議題提供正面的幫助。【延伸閱讀】蔗渣回收變菇包 杏鮑菇產量增二、三成 　　研究團隊現階段已提出新穎且便於製作碳粉的生產方法，解決長期以來開發製造上的困境，該作法也能經客製化調整碳粉粒徑大小與碳粒純度後，應用於吸附二氧化碳以外的用途。例如可將客製化的碳粒應用在水質淨化與能源儲存方面的研究，這些都在未來具發展潛力。 　　滑鐵盧大學研究團隊的這項研究或許能應用在當前農業廢棄物處理的方法上，將臺灣農業廢棄物成為具有價值的農業資材。詳細研究成果已發表在<Carbon>。

發動機燃油為原油精煉後的產物，也是現今大多數汽機車使用的燃料之一。原油屬於非再生能源，終將有開採完的一天，因此其他能源的開發或再生能源的研究是刻不容緩的議題。美國伊利諾大學(University of Illinois)與美國麻州大學(University of University of Massachusetts)的研發團隊將濕生物性廢棄物(wet biological waste)變成可添加在柴油中的再生性資源，使能源研究邁進一步。 　　部分生物性廢棄物來自食品加工處理及動物飼養生產過程，由於未經處理的生物性廢棄物含水量高，因此在脫水乾燥的過程中會耗費大量的能源，不符合經濟效益。研究團隊利用現有的水熱液化(hydrothermal liquefaction, HTL)技術，以生物性廢棄物中的水作為反應媒介，將非脂質生物廢棄物轉化為可用之生質原油。此外，研究人員在生質原油分餾的過程中加入酯化反應，將生質原油提煉，提煉後的生質燃料可以10-20%的比例混入柴油，作為燃油使用。【延伸閱讀】科學家找出微藻生合成生質燃料前驅物的關鍵蛋白 　　添加生質燃料的柴油，在能源使用效率與排放組成上均與純柴油的性質相仿，可望在不久的將來應用在消費市場上。生質柴油的開發將有助於解決如豬隻排泄物、等農業廢棄物，及處理食品製造過程中產生的廢棄物，並減少燃燒化石燃料造成的碳排問題。 　　該研究成果已發表在<Nature Sustainability>。

在全球氣候變遷下，各地出現長時間乾旱及強降雨等極端氣候的頻率增加，嚴重衝擊農糧及經濟作物的產量。除了透過研究抗逆境的物種外，因應氣候變遷而發展新的作物經營管理方法，將是對抗氣候變遷衝擊、維持農糧生產的方法之一。國際熱帶農業研究中心(International Center for Tropical Agriculture，簡稱CIAT)與西澳大學(University of Western Australia)共同研究發現，現階段以氣候智慧型農業(climate-smart agriculture，簡稱CSA)方式經營下的農業生產，將具提升農業產值的潛力。 　　氣候智慧型農業乃為解決氣候變遷造成農業生產方面之衝擊，而在農業經營管理上做出之調整與建議，氣候智慧型農業法主要包含三項目標： 　　　　(1)永續提升糧食生產力穩定糧食安全； 　　　　(2)提升農糧體系對氣候變遷之調適力及回復力； 　　　　(3)降低溫室氣體在農糧生產過程中之排放。 　　國際熱帶農業研究中心研究非洲、亞洲及拉丁美洲等地推行氣候智慧型農業法之成果，這些農業生產都位於熱帶地區且受到氣候變遷的衝擊。該研究以成本效益分析(cost-benefit analysis，簡稱CBA)發現，若遵守氣候智慧型農業原則，發展適地適種的方法，將可視種植作物種類與適當的栽培管理方式，在短時間便可獲得較佳的收入，然而大部分的調查卻呈現相反的結果。研究顯示，雖然氣候智慧型農業具有解決工業化農業所衍伸的問題，例如：減少大量化學肥料施用改以其他有機肥施用以改善土壤肥力問題，間接減少農業資材的投入與碳排等，但在大部分的案例中，許多地區仍未採用氣候智慧型農業的作業方法，這可能與當地農民不熟悉新型態的農作法、農民勞力限制及無足夠資金投入等原因，因而造成氣候智慧型農業法並未被農民採納。研究發現，除亞洲越南地區外，中美洲尼加拉瓜與非洲烏干達地區所推行之氣候智慧型農業法尚未有明顯的效益，這顯示氣候智慧型農業的推廣仍有成長的空間。氣候智慧型農業的推廣若能結合傳統農業生產、生活及生態三大功能，將能有效調適與減緩全球氣候變遷帶來的衝擊，融入在地農業生活，減緩地球暖化，最終必能達到預期之社會經濟效益。【延伸閱讀】人工智慧秒測豬隻重量技術 　　氣候智慧型農業作為國際農業研究諮商組織(Consultative Group on International Agricultural Research，簡稱CGIAR)與國際熱帶農業研究中心共同推廣與研究的目標，其研究成果可做為各國政府擬定相關農業政策與推動時重要的參考依據。該研究由國際農業研究諮商組織、國際農業發展基金(International Fund for Agricultural Development，簡稱IFAD)提供研究經費上的協助，相關研究成果已發表在<PLOS ONE>。

真菌是自然界中常見的微生物，人們若誤食受真菌感染的農畜產品，輕者將引發腸胃道不適，重者則引發急性中毒反應，黃麴黴菌所產生的毒素就是其中一例，該黴菌常見於採收後受潮的花生堆中，黃麴黴菌產生的黃麴毒素具肝毒性，一旦不慎攝入過量的黃麴毒素恐導致肝臟衰竭喪命。由於真菌是主要引發農糧食品採收後的致病因子之一，倘若保存條件與採收後處理稍有問題，真菌一旦伺機性感染，恐引發大規模糧食安全問題，對於農產品安全而言乃一大隱憂。為有效抑制真菌繁殖，除透過改善儲藏環境與食物滅菌消毒外，開發抗真菌劑(antifungal agents)亦是解決手段之一。由於現存既有的抗真菌劑無法抑制已產生抗性的真菌、對部分施用者有不良反應及詳細生物機轉未知等因素，導致抗真菌劑產品無法上市或上市後面臨乏人問津的窘境，因此開發新型態的抗真菌劑是當前刻不容緩的重點研發項目。 　　一項由西班牙農業基因體研究中心(Centre for Research in Agricultural Genomics, Spain)、分子生物與細胞植物學研究院(Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, Spain)及農業化學與食品科技研究院(Instituto de Agroquímica y Tecnología de alimentos, Spain)在先前的研究發現，某些絲狀真菌能生產抗真菌蛋白(antifungal proteins，簡稱AFPs)用以抑制其他真菌生長。研究團隊因此共同開發以菸草鑲嵌病毒做為表現載體，將基因轉殖到菸草鑲嵌病毒的表現系統。研究團隊接著讓轉殖後的煙草鑲嵌病毒感染菸草，再將表現的蛋白質純化後獲得抗真菌蛋白。經實驗證實，該表現系統生產的蛋白質產物能成功抑制番茄灰黴病。【延伸閱讀】微生物組的研究是提高番薯產量重要的第一步 　　西班牙研究團隊的研究顯示，以菸草鑲嵌病毒作為載體的表現系統能提供穩定且具抗真菌效果的蛋白質製劑，目前研究團隊仍試著將研究規模擴大，待有朝一日能以商業化規模生產，將抗真菌劑應用在農產品病蟲害防治與農產品防腐保鮮方面。 　　該研究由西班牙科學部(Ministry of Science, Innovation and Universities)提供研究經費，相關研究成果已發表在<Plant Biotechnology Journal>。