在非洲撒哈拉沙漠以南地區，絲狀黴漿菌(Mycoplasma mycoides subsp. Mycoides，Mmm)感染山羊、乳牛等許多畜牧動物，導致傳染性牛胸膜肺炎(contagious bovine pleuropneumonia或稱lung plague)等疾病產生。目前此疾病依然難以控制，每年造成超過6,000萬美元的損失，並影響2,400萬生產者的生計。雖然受感染的動物可使用抗生素治療，但這些動物多數為非法來源，在惡劣的環境中容易導致治療無效和抗生素耐藥性等問題。 　　迄今為止，市場上只有一種活性減毒疫苗可以控制lung plague，將疫苗注射到牛的尾部，數週後就會開始產生相應的抗體。雖然疫苗效果很好，但其對溫度較為敏感，在非洲這種高溫地區，容易使得疫苗弱化或是變性，並可能導致接種後的動物產生發炎和潰瘍等免疫反應。 　　為尋求更好的解決方式，加拿大薩克其萬大學(University of Saskatchewan)通過加拿大國際糧食安全研究基金(Canadian International Food Security Research Fund，CIFSRF)申請並獲得了國際發展研究中心(International Development Research Centre，IDRC)和加拿大全球事務部(Global Affairs Canada)的資助，與肯亞的研究人員合作以開發新的疫苗。 　　不同於使用傳統疫苗開發方式，研究團隊使用反向疫苗學(reverse vaccinology)開發新型疫苗，利用程式分析細菌基因並找出最可能導致牛產生免疫反應的抗原，再製備與純化所選蛋白質，與佐劑混合測試。在鑑定的66種Mmm蛋白中，有四種可保護牛隻免受侵害。【延伸閱讀】血液檢驗將有利於促進乳牛健康 　　這種新型疫苗使用肯亞各種Mmm菌株的蛋白質抗原，生產成本更低，且於室溫更加穩定，現今已獲得肯亞疫苗生產商的許可並進行生產，預計將進行田間試驗。反向疫苗學已被用於目前市場上的人類腦膜炎球菌疫苗，未來也可用於開發其他重要動物疾病的疫苗，抵抗結核病菌、黴漿菌、大腸桿菌的感染。

穀類富含大量的碳水化合物，自古便做為人們的主食，雖可供溫飽，但人體仍需額外攝取其他維生素或礦物質等元素，如：鐵、鈣、維生素A及B群等，才能進行正常生理代謝。美國農業部農業研究局(USDA Agricultural Research Service)的研究人員Robert Graybosch博士表示：食物中營養素不足或內部所含反營養物質(antinutrients)會干擾人們對營養素的攝取，根據統計，全球約60%的人並未攝取足夠的鐵質。 　　透過額外添加維生素或礦物質於食物中提升營養價值的手段，稱作食品營養強化(fortification)，可幫助補充人體所需養分。傳統的食品營養強化方式為食品添加劑，例如食鹽中適當添加碘可防止甲狀腺腫大。隨著生物技術不斷進步，若能在作物生長的過程中，利用遺傳育種或基因工程等方式，使植物自行生合成特定維生素或礦物質，強化食品本身營養素的方式，則稱作生物營養強化(biofortification)。 　　以稻米為例，稻米在部分貧困地區是窮人賴以維生的主食，但其中維生素A含量少，貧民在長期只食用稻米的情況下容易缺乏維生素A，使得免疫力下降與疾病產生。經基因工程技術，科學家成功培育富含維生素A的黃金米，提供更有效攝取維生素A的途徑，此為透過基因改良方式達到生物營養強化的案例之一。 　　Robert Graybosch及其研究團隊以小麥(Triticum aestivum, common wheat)作為研究材料，希望在不減少產量的前提下，探討影響穀物蛋白含量(grain protein content)的Gpc-B1基因與低榖植酸(low grain phytate)的 lpa1-1基因在小麥田間試驗中如何調控產物中的微量元素含量。結果表明，結合此兩種特性可以增加了人類從中獲得的鋅、鈣和錳等元素。【延伸閱讀】植物科學發現可能有助於治療過敏和免疫缺陷 　　雖然此研究結果有助於培養高蛋白含量、低穀植酸且單位面積產量不變的小麥品系，但植物基因表現容易受環境因素影響，因此在其他地區可依照這些研究結果調整小麥品系的育種背景方向，例如未來可改良北美大平原(Great Plains)的小麥，利用基因漸滲(introgression)的方式獲得生物營養強化的優良性狀，並在北美草原大量推廣種植。

臺灣每年平均飼養3億多隻雞，其中會讓雞隻下痢、出血的球蟲病，因為病原體會存在糞便中難以清除，容易造成雞場雞隻重覆感染與腸道病原菌二次性感染，雞農常會使用抗生素、抗球蟲藥物進行防治，卻衍生出藥物殘留與抗藥性病原等問題，這幾年雞蛋屢被驗出不該使用的乃卡巴精便是一例。 　　中興大學獸醫學系特聘教授張力天發現可食性植生素咸豐草，可改善雞隻免疫系統，具有對抗球蟲病的功效，不僅如此，也可改善雞隻腸道菌相，改善蛋雞生產環境。目前市面上已有兩款飼料添加物上市，他努力讓這系列產品推向國際市場。  全球因球蟲病，產業年損20億 　　科技部去年推動「前瞻農業科技──新世代農業生物保護劑之開發」，希望解決產業問題，以推動安全健康農業。長年鑽研中草藥醫學研究及抗原蟲飼料添加物研發的中興大學獸醫學系特聘教授張力天，共提出「改善雞、豬腸道菌相的新穎性優質飼料」與「抗植物病原菌的綜效性微生物製劑」等三項研究計畫，希望開發可食性的植物性飼料添加物，取代抗生素濫用現象，改善禽畜產業的疾病問題。 　　十多年前，張力天因參與中研院農業生物科技研究中心研究員楊文欽團隊，透過動物實驗的研究，發現咸豐草具有改善糖尿病代謝疾病與抗食因性細菌的潛能，循著此線張力天和楊文欽進一步發現咸豐草應用在雞隻上，具有抗雞隻球蟲病的潛力，因此合力研發配方，在五年前奪得第十屆國家新創獎。 　　據農委會統計，臺灣去年飼養約3.3億隻雞，其中蛋雞約有1千7百萬隻，年產75億顆雞蛋。為了供應市場雞肉、蛋大量需求，雞隻長期被密集飼養，環境容易傳播病原菌，像雞隻球蟲病就是養雞產業非常普遍的一種疾病。 　　球蟲病一年四季都可能發生，其傳染途徑是當球蟲卵囊在適合的溫度、濕度和充足的氧氣下芽孢化後被雞隻食入，雞就會感染球蟲病。具感染力的卵囊在雞的腸道中釋放出芽胞子侵入破壞腸道上皮細胞，造成雞隻脫水、下痢、出血。小雞最快可在七天內死亡。而這些被感染的雞排出的糞便將帶有卵囊，卵囊再度芽孢化後還可繼續傳播，在環境中生生不息。 　　不僅如此，張力天指出球蟲病和瘧疾很像，在它還沒被殺滅前，會一直留在雞隻的腸道寄生，雞的腸道因為受傷，吃進去的飼料吸收效果都不好，間接影響飼料換肉率。每年全球家禽因球蟲病約損失20億美元。為了抵抗這疾病，雞農和蛋農通常會使用抗生素、抗球蟲藥物進行防治，但也衍生後續雞蛋殘留藥物、球蟲病產生抗藥性等問題。 　　放眼國際，張力天說，歐盟、東南亞、美國近年已陸續表態將禁用抗生素，而歐盟更直接明定2021年後不准在飼料裡投入化學性的驅蟲藥（緩衝期有三年），顯見研發非化學性的咸豐草製劑，將有助於未來全球家禽市場的發展。  透過侵入分解病原體，咸豐草讓雞更健康 　　臺灣常見的咸豐草主要有三種，分別是大花咸豐草、小花咸豐草和黃花咸豐草，而大花咸豐草是多年生草本植物。從外觀上判別，黃花咸豐草只有中間黃色管狀花，小花咸豐草和大花咸豐草黃花周圍則有白色的舌狀花瓣，但大花咸豐草的舌狀花瓣會比小花咸豐草還長。 　　經過多年研究，張力天發現，實驗動物吃下咸豐草飼料配方後，免疫系統的巨噬細胞會分泌酵素物質，把病原菌分解掉，讓細菌的散佈機制被瓦解，而不致發生發炎反應影響動物健康。 　　「簡單來說，它不是直接殺滅病原體，而是影響病原體侵入的方式來控制疾病。」張力天強調，由於球蟲菌株非常多種，他們針對不同球蟲菌株、甚至是有抗藥性的球蟲菌株做測試，發現咸豐草都有辦法抑制。 　　此外，張力天說，雞隻吃了咸豐草飼料配方還可改善腸道菌，使腸道菌壞菌減少；也可以改善飼育咸豐草飼料蛋雞的生產環境，減少因運輸保存過程產生的劣蛋、 汙染蛋比率。 　　張力天更做了咸豐草飼料配方產品的穩定性研究，「我們做了兩年的品管，從原料、加工、成品到倉儲都進行把關，平均每一個月進行抽樣檢查，發現在儲存和運輸上，這配方在4℃、室溫、40℃、高溫90℃和瞬間高溫130℃都沒問題，基本上每一個製程步驟都很完備。」 　　現階段和張力天合作，使用咸豐草飼料配方的蛋雞平均一年有20萬隻，白肉雞則約是10萬隻。看準2024年全球近130億美元的抗球蟲藥物及疫苗市場，張力天預計在今年底募資、成立公司，並首先鎖定東南亞市場，他希望這項抗球蟲的咸豐草飼料配方不僅能被臺灣產業界廣泛使用，更能走向國際，造福全球的家禽市場。 【相關資訊】 想更進一步了解此專案研發成果細節，請逕洽財團法人農業科技研究院黃小姐，電話：03-5185151，信箱：1112047@mail.atri.org.tw

漁業和水產養殖業是各地民眾重要的食物、營養和收入來源，自糧食革命與工業革命以來，世界上人口持續增加，對於水產品的需求量也連帶上升；然而捕撈漁業產量在20世紀80年代末開始相對停滯，故水產養殖業成為促進食用水產供應量大幅增長的主要驅動力。 　　亞洲是全球養殖漁業發展最興盛的地區，然而養殖業可能受到氣候變化影響，使得產量下降，加上極端天氣出現越加頻繁，水產養殖保險可保障漁民因天然災害產生的經濟損失。目前已有數種水產養殖保險可以降低經濟風險，但海水養殖可能因當地海水深度或物種耐溫能力等特殊因子，造就不同的產量差異，這也是實際評估所面臨的挑戰，保險實施則應納入評估魚獲價值以及累積環境數據的相關技術才能真正貼合生產者需求。【延伸閱讀】Holstein UK推出牛資料庫以增進可追溯性與遺傳價值 　　日本Umitron公司已開始在水產養殖領域使用物聯網與人工智慧技術，2017年開發的第一個產品UmiGarden可透過記錄魚群變化幫助漁民優化飼料配方。現在Umitron更擴大早期資金並啟動水產養殖保險數據服務，總額達到11,043,702美元，是aquatech早期創業公司籌集的最大金額。另外，自2018年8月起，開始使用物聯網和衛星遙感數據協助水產養殖保險服務，以評估和減輕與海洋環境和漁場營運的相關風險。

microRNA(小分子核醣核酸)是真核生物中廣泛存在的短片段核糖核酸分子，可調節其他基因的表達，影響動物繁殖、代謝和免疫等功能，部分microRNA的表達具有組織特異性，可在血液檢查時作為疾病發生的潛在生物標誌。 　　長期以來，人類為了獲得更多產量，對乳牛的遺傳特性進行選擇，高產量乳牛是現今市場主流；然而，高產乳量除了需要耗費更多飼料外，也連帶使得牛隻容易患有乳腺炎、子宮感染或其他疾病。英國高達三分之一的乳牛受到疾病或繁殖障礙的影響，除了隱含的動物福利問題，也間接提升酪農成本。 　　英國愛丁堡大學(University of Edinburgh)和蘇格蘭農村學院(Scotland's Rural College，SRUC)研究發現，血漿中的microRNA 含量會隨著乳牛年齡、產乳量、乳腺炎指數、生育能力等產生變化。目前血液中microRNA含量已可以在實驗室中分析，用於評估組織變化，應用於人類疾病的診斷，或許可以使用簡單的血液檢測來預測乳牛的健康和生產力，將有利於乳製品行業並改善動物福利。【延伸閱讀】利用新型細胞株快速診斷非洲豬瘟 　　此項計畫由SRUC資助，相關研究發表於<Scientific Reports>，然而資料庫中的乳牛資訊較少，需要借助人類研究標靶做為參考，未來將持續開發改善動物福利和農場作業的應用性。

漁業是人類歷史上規模最大，也最悠久的產業之一，自45,000年前採用人力捕魚到今日使用人工智慧、機械網和其他技術以提高漁船效率和海產品質，雖然增加了水產捕獲的數量，但仍舊無法達到最高的產業效率，許多自海中取得的產品仍舊浪費。然而，地球上人口持續增加，對水產品的需求也日益提升，海洋漁業需要改變現在非永續性的生產方式。 　　建立數位化供應鏈能透過大量數據分析建立供應計畫，善用科技串連供應鏈上下游的數據，除了可精準控制生產及庫存數量，倉儲成本、物流成本、門市缺貨風險等也將連帶下降，提高整體營運效率。然而全球漁業產業龐大，在分散的產品供應鏈中，不易達成數據共享的供應優勢。 　　為了解決大多數水產品供應鏈的碎片化的問題，Fishcoin的開發設計為點對點(peer-to-peer，P2P)網路，允許各行業關係人利用區塊鏈的共享機制，進而提升數據可信度、透明度和安全性。這種所有工具均開放使用且不依靠單個應用程式或中心行程的分散式系統就像是海星一般，稱為Starfish Protocol。Starfish Protocol是唯一與GSM協會(Groupe Speciale Mobile Association，GSMA)合作的區塊鏈項目，GSMA是世界上最大的電信公司協會，可能幫助其快速擴展至全球。【延伸閱讀】有朝一日泡泡無人機能協助農民為花朵授粉 　　使用Fishcoin除了可應用區塊鏈數據的共享機制，隨著使用者增加也會使得結構更加龐大，並且在漁民、進出口商等參與者輸入數據時提供獎勵-Fishcoin tokens，這樣具可擴展性的獎勵方式可增進漁民提供數據的主動性，進而促進漁業效率與永續性。

1984年中國的家禽業向資本市場開放，建立了工業化的大規模養殖模式。肉雞因生長快速而受到青睞，並很快成為速食業的首選，但每年爆發的禽流感和過量使用抗生素的報導都讓消費者存有疑慮。此外，2013年的禽流感疫情導致家禽業損失高達400億元，使得中國政府擴大了對食品安全的監管措施，且隨著消費者越加注重從農場到餐桌的食安問題，中國家禽業正在引入高科技技術幫助創新。 　　中安科技於2017年6月推出GoGo Chicken計畫，主要通過數位科技與區塊鏈提升家禽產業鏈的透明度。GoGo Chicken將自由放養的家禽與監控技術結合，每隻雞腳踝上都戴著一條腳環，可用以計算每日踩踏步數、年齡甚至死亡時間，預先購買雞肉的消費者可以透過應用程式查看所有詳細資訊。現今養雞業繁殖的肉雞通常於40天左右就可屠宰，但GoGo Chicken計劃中的雞隻可存活166天，風味比普通肉雞更好。 　　中國是世界上最大的肉類消費國之一，佔2016年全球消費量的28％。消費者為了追求更好的食品安全保障，逐漸捨棄在傳統市場購買雞肉的作法，轉而尋求於國際超市或是當地農民直接購買商品。由於看見背後的潛在利潤，許多中國的科技公司也已將觸手伸進肉類和家禽產業，例如京東集團在2016年推出了一個稱為Running Chicken的類似計畫，同樣使用區塊鏈，而網易公司投入有機黑豬飼養也已進行八年多。然而，中國目前沒有任何全國性官方的自由放養或有機產品認證，表示消費者需要自行驗證供應商聲明是否真實。總體而言，中國家禽業的轉變與20世紀80年代的歐洲相似，只是此趨勢是受到食安影響，而非考量於環境與道德問題。【延伸閱讀】可擴散至全球海洋產業的數據生態系統 　　GoGo Chicken的另一個目標是幫助提高農村收入，中國中西部地區受到地形影響，農地大多破碎，不易進行大規模的一致性生產，但透過良好的放養管理模式，或許能在保護環境的同時提升村民收入。目前負責GoGo Chicken的中安科技子公司連模科技已在貴州、安徽、山東和河南省招募了合作農場，並進一步擴展到西南部山區，預計到2020年將招募3,000個農場，提升綠色養殖的永續性。

日本人口高齡化程度嚴重，為了緩解農業勞動力不足的問題，近年來各界積極進行無人機輔助農業作業的開發研究，目的是緩和農民務農的身體負擔並增進生產力，以對抗數十年來農村出生率下降與人口外移的問題。無人機可能是未來的日本高齡化農村的主要勞動力來源。 　　近期新創公司Nileworks 開發的無人機Nile-T8與JA Miyagi Tome及Sumitomo Corp公司進行合作測試，自動無人機於水稻田間噴灑殺蟲劑，同時診斷植株生長狀況，快速分析稻稈並決定需要多少農藥或肥料，讓農民能輕鬆判斷田間投入之需求與估算作物規模。購買一般較大型無線電所控制的小型直升機搭配噴霧設備約需1,500萬日圓，無人機卻只需約400萬日圓左右就可購得，高科技應用能緩解農村社會在年輕人出走後所面臨的勞動力短缺。【延伸閱讀】藉由無人機技術應用，精準監測馬鈴薯種植過程之氮肥使用 　　目前Nileworks公司正與官方進行協商，期望能允許操作者不用證照就能控制無人機，且能利用iPad進行操作及運用繪圖軟體，最終目的是將水稻種植成本降低到現在的四分之一。Nileworks計畫於五月開始販售無人機，預計第一年以100架作為年度目標並於五年達成4,000架。其它無人機業者，如SkymatiX公司也與Mitsubishi Crop及Hitachi公司合作，將提供農用無人機服務。 　　現今人們對農業仍存有刻板印象，認為務農是骯髒且粗重的工作，透過科技逐漸促進農業現代化轉型，或許能有效轉換民眾的舊有觀念並吸引年輕人回歸。

傳統火力發電廠藉燃燒煤、石油等化石燃料發電，過程中會產生二氧化碳等造成暖化的溫室氣體，長期下來逐漸使得全球氣候變遷越加明顯，故許多國家擬訂能源政策時常將碳中和視為最終目標，也就是使得碳排放(carbon emission)與碳吸存(carbon capture and storage, CCS或bio-sequestration)達到穩定平衡。 　　在減少碳排放的同時，為了滿足人類生活對於能源的需求，可再生能源成為未來使用的能源導向。美國密西根理工大學(Michigan Technological University)則比較了燃煤電廠與太陽能農場的溫室氣體排放與土地轉化效率，發現美國境內燃煤電廠的總碳排放量需在89%的國土面積滿足平均覆蓋森林率時才有辦法抵銷；而太陽能農場所產生的碳排放則較燃煤電廠少5倍，顯示太陽光伏技術(solar photovoltaic technology)是一種更有效率的土地利用方式。 　　作者Joshua Pearce博士表示：此種計算方式並無計入效率較高的黑色矽晶圓(black silicon)太陽能電池、在太陽能板之間加裝鏡子以增加吸收率或在兩裝置間種植農作物以達農電共生的模式增加土地利用率等方法。作者希望透過此次發表，呼籲應將資源運用於提高太陽能板轉換效率及太陽能農場的經營模式規劃，而非一昧用於火力發電廠大量排放溫室氣體後的碳吸存技術。【延伸閱讀】來自葉綠素f的新型光合作用系統 　　相關研究發表於<Scientific Reports>

英國食品供應鏈的標準在全球擁有高度公信力，也保障了消費者信心，受到各種食安問題的影響，未來消費者對食品可追溯性的期望將會逐漸提升；而英國乳品行業也需要透過各項措施以促進未來的產業發展，包含牛奶成分要求、健康監測、農場保障、培訓和流動性以及身體狀況評分等。 　　Holstein UK的ARC(Approved Registered Cattle)計劃於英國乳品日(9/12)啟動，預計將建置一個完整的資料庫，提供登記在herd-book中動物的真實資訊，協助增進全球動物可追溯性與相關知識。此部分將與動物耳牌公司Caisley合作，為會員提供簡單且防篡改的組織取樣系統(tissue sampling system)，並與動物血統、健康測試、乳品記錄、分類和基因數據相對應，可用於基因評估和親緣鑑定項目，提升品種遺傳價值。 　　另外ARC也對已登記譜系的牛隻後代開放，通過繳交組織採樣與親子資訊，可以將這些動物登記到單獨的數據庫中。而Holstein UK也能直接把數據傳送給British Cattle Movement Service (BCMS)，便於其簽發牛護照，減少人員重複輸入數據的狀況。此計劃使消費者和加工者可確保動物飼養品質，並完整保留動物屠宰前的可追溯性，動物的DNA和親緣資訊也提升了供應鏈價值；酪農也能更準確地進行動物登記，優化配種決策以加速遺傳進展。【延伸閱讀】選擇氣候友善食材不僅可保護地球，也能促進健康與減少醫療支出 　　此計劃將有助於鞏固供應鏈整合，未來目標是推廣至所有其他乳牛和肉牛品種。

自動化機械發展已有數十年，工業上常使用機器人幫助進行精密且重複性高的作業，提升製造業工作效率。近年來，隨著研發水準逐漸提高，部分廠商也逐漸拓展機器人於農業的服務，包括除草、氣候預測或作物監測等。在法國的850,000位農民中，有79％的人使用互聯網(internet)，70％的人會使用智慧手機的專業應用程式，此現象對於初創企業而言，代表農業市場的巨大需求。以下介紹三間智慧型農業機械的初創企業： 農業無人機的先驅- Airinov 　　Airinov公司推出的無人機結合多光譜感測器，可提供準確的統計數據與定位，在無人機飛越田間時即時檢查作物狀態，幫助農民了解作物健康並提升營養管理的能力。此外，隨著技術推進，農民所負擔的成本也逐漸下降，2012年時購買一部無人機需要40,000歐元，但到今日只需支付4,000歐元。 協助農民了解氣象創始者-Sencrop 　　天氣狀況是影響農民工作的核心要素，Sencrop的感測器系統可有效連接溫度、雨量和風速測量儀，提供農民視覺化的數據呈現，協助農民長時間與遠端監控田間狀況，提升管理效率、產量與抬高農民生活品質，至今已有超過6,000位法國農民使用此項技術。【延伸閱讀】隨著Nvidia投入智慧農機領域，人工智慧晶片發展將逐漸白熱化 除草機器人製造商- NaïoTechnologies 　　只要是種植作物的地方就有雜草生存的空間，使用除草劑可能使得農產品具有健康上的疑慮與爭議，因此使用機械性的方式除草則可免除此種狀況。然而這對農民而言需要付出大量勞力，故NaïoTechnologies公司發明了各式除草機器人，以應付不同作物的田間除草需求，包含葡萄園機器人Ted、除草機器人Oz和大型農場機器人Dino。

水稻(Oryza sativa)是人們賴以維生的糧食作物之一，估計每公斤稻米需要使用到2,500公升的水，屬於水資源密集型的產業，而目前全球近半以上的稻米作物來自雨養農業系統；然而氣候變遷已逐漸改變現有的種植環境，極端乾旱和高溫的出現將會更加頻繁，因此消耗大量水資源的水稻將不符未來所需。 　　水稻如同大多數的植物一般，使用氣孔調節二氧化碳進入與釋放蒸散作用的水氣，另一方面也可調節植株溫度。在水份不足時，氣孔會關閉以減緩水分流失，低密度氣孔的水稻保水效果更好，在必要時也存有較多的水可供植株降溫。 　　英國雪菲爾大學(University of Sheffield)則藉由基因工程開發出一種高產水稻品種-IR64，透過水稻表皮形成因子OsEPF1基因的過度表達，能夠產生較少的氣孔，用水量僅占一般品種60%，對於未來的高溫和乾旱氣候具有更強的耐受性。此外，在大氣二氧化碳濃度升高的情況下，基因工程水稻在乾旱與高溫(40℃)中的存活時間更長，且產量更高。【延伸閱讀】保護區之劃設有助於減緩生物面臨氣候變遷之衝擊 　　此項低氣孔密度植物的研究或許能更加推進後續氣候變化對於農作物和糧食安全的發展，相關研究為P3 (Plant Production and Protection)與菲律賓國際水稻研究所(International Rice Research Institute)合作進行，發表在<New Phytologist>。

有鑑於人們對高脂肪乳品的需求增加，高脂肪品種價值將逐漸上升，如何選育高產量的牛隻作為未來生產所用，是非常重要的課題。然而，只有母牛才能夠泌乳，若只根據母牛表現出的遺傳特徵進行選種，則需耗費大量的時間與經濟成本，因此育種與選種技術對酪農而言是個極高的門檻。 　　為此，紐西蘭公司DairyNZ推出了「育種價值指數(Breeding Worth，BW)」評估技術，希望能夠根據各項指標協助選出高產、高脂肪量的乳牛品種。計算方法是將BW與經濟價值結合，由經濟價值反映乳牛各項表型特徵的價值，其中包含乳蛋白、乳脂、乳量、活體重、生育力、身體狀況評分、存活率和體細胞分數(somatic cell score)等八個遺傳表型特徵，將這些數值與基礎參考數值進行比較，就能評判牛隻的遺傳特性是否更具經濟價值。 　　牛奶的價格通常與乳脂和乳蛋白價值相關，當市場中乳脂和乳蛋白價格發生變動，就可能使得BW發生變化。在過去三季中，脂肪相對於蛋白質的價值一直在增加，預估此趨勢將持續。DairyNZ預估2019年乳脂的經濟價值為每公斤3.45美元，比今年的每公斤2.85美元上漲60分；而牛奶蛋白的經濟價值下降1.72美元，從6.06美元/公斤降至4.34美元/公斤，連帶使得高脂肪公牛的BW將增加，而高蛋白公牛的BW將下降。【延伸閱讀】牛飲用的水槽可能是大腸桿菌汙染關鍵 　　透過市場價格變動的趨勢，也影響了乳牛品種的BW，在前兩百名BW牛隻數值中，有70%是娟珊牛(Jersey)，5%是霍爾斯坦牛(Holstein-friesian)，剩下25%則是雜交種；平均而言，娟珊牛增加了23美元，而霍爾斯坦牛減少了28美元。酪農可利用BW挑選公牛進行人工授精，也可決定保留或購買那些母牛進行繁殖。

日本農業勞動力高齡化比例非常高，而現有耕作方式也使土地生產力到達某種極限，因此積極導向智慧化以輔助高齡化勞動力之不足與增進土地生產力。然而，現今的農田中自動化機械的移動性還不夠流暢，可能因其體積或外型而產生一些作業限制，且全自動機械使用時需考量其安全性。 　　到目前為止，無人駕駛與工業設備領域是各個公司發展AI技術的目標，但農機與相關的自動化設備也逐漸成為新的戰場。為了突破農業和其他領域機械的作業限制，美國Nvidia公司正在與日本YAMAHA公司合作以開發智慧機械。YAMAHA的目標是建造無人駕駛農機，用於採摘和運輸蔬果等農業作業，計劃於2020年進行商業化，並將技術推進於其他無人機械。 　　由於農產品種類多樣，因此難以使用單一軟體進行所有農產品的辨識作業，但現今電腦的類神經網路與深度學習技術發展越趨成熟，我們可以教導人工智慧如何分析數據並從中學習。Nvidia設計的圖形處理器(graphics processors或稱graphics processing unit，GPU)能夠有效地處理大量數據，因此非常適合深度學習。目前Nvidia產品已結合於許多設備， Komatsu 公司和Fanuc公司都是其合作的對象。【延伸閱讀】光譜分析技術用於探討生物多樣性的潛力 　　在此同時，Intel也正在提升競爭力，去年以150億美元收購以色列Mobileye以提升AI晶片開發的優勢，今年5月，Intel表示將在2019年推出新一代神經網路處理器系列晶片。而Google和阿里巴巴也正在發展各自的處理技術，未來隨著物聯網技術的應用與設備連結逐漸擴張，相關處理晶片的市場戰爭將會越趨於白熱化。

美國是目前全球第一大大豆出口國，種植地區分布於中西部各州，是當地相當重要的經濟作物。除了氣候變化以外，病蟲害也可能造成農產品災損，大豆蚜(soybean aphid，學名Aphis glycines)引起的蟲害便是其一，為此若能降低大豆蚜的族群數量，便能減少經濟損失。 　　大豆蚜原生於亞洲地區，北美地區於2000年才在威斯康辛州被記錄。大豆蚜的生活史有部分時間是在大豆植株上。目前的防治方式除了透過農藥及非農藥資材的方式施用之外，選拔具病蟲害抗性的物種抑是對抗大豆蚜的方法。雖然可利用基因工程的方式將具抗性的遺傳物質直接轉殖到大豆上，但隨著目前民眾與各國政府對基改作物的疑慮，該技術的施用仍需評估，因此現行可行的方法是透過分子性狀選拔的方式找出相關的抗性基因。 　　科學家在早些年前即發現某些大豆品系與抵抗蚜蟲相關的基因，稱作大豆蚜抗性基因(aphid resistance genes, Rags)，具該性狀的基因可有效的降低大豆蚜在葉下產卵拓殖的機會，選拔出具Rag基因或與Rag基因關聯的性狀，可暫時解決蟲害問題。然而如同施用農藥逐漸產生抗藥性的問題一樣，經過幾個世代後，具抗性的大豆蚜將又會拓殖其族群量，人們又將面臨大量具抗性的大豆蚜族群。 　　美國明尼蘇達大學農藝暨植物遺傳學系(Department Agronomy and Plant Genetics, University of Minnesota)的副教授Aaron Lorenz及其團隊將1000多種已知的大豆品系進行全基因組關聯性(Genome-Wide Association)分析，利用統計方法，標記(map)特定染色體區域與蚜蟲抗性具統計上相關的基因。Lorenz與其同事利用這個方法找出一些先前研究未被標記，而其中具潛在抗性的候選基因。目前該研究團隊仍須針對這些區域加以研究。該研究提供了具抗性的候選基因供後人進行病蟲害防治的相關研究。【延伸閱讀】利用微針萃取技術快速獲得植物組織中的病原DNA 　　本研究由明尼蘇達州大豆研究及推廣委員會(Minnesota Soybean Research and Promotion Council)、明尼蘇達州入侵陸生植物及害蟲中心(Minnesota Invasive Terrestrial Plants and Pests Center)提供經費上的協助。該研究成果已於8月初發表在<The Plant Genome>。

對花生過敏的人而言，即使食物內含有微量的花生，都能引發程度不一的過敏反應，嚴重者則會令患者呼吸困難，甚至造成休克死亡，因此花生過敏者都應避免食用含有花生的食物；然而部分產品標示不實，這對消費者而言是個隱憂。據統計，美國有3,000萬人對花生過敏，且近十年來此類人口有穩定上升的趨勢，若產品成分中具微量且忽略未標示的花生原料，對這群過敏者而言，將產生嚴重危害。目前研究人員已研發出DNA檢測法，用來檢測食物內是否具花生DNA的微量跡證，得知食物內是否用花生作為產品原料之一。 　　在食物加工處理的過程中，受到高溫、高壓或乾燥等過程，大部分的蛋白質結構都在過程中受到破壞。相較於蛋白質，食物內的DNA在加工過後仍可保持部分完整的片段，提供比蛋白質更多的辨識資訊。不僅如此，在植物的細胞中，具許多葉綠體基因，因此美國食品藥物管理局食品安全暨應用營養中心(Center for Food Safety and Applied Nutrition, U.S. Food and Drug Administration)的研究員Caroline Puente-Lelievre及Anne Eischeid想出利用分子生物技術中的聚合酶鏈鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)法，擴增(amplify)食物中的特定基因片段，例如花生的葉綠體基因，以判斷食品中是否含有花生的相關成分。【延伸閱讀】幫助液態檢體診斷新技術 　　研究人員選用葉綠體中matK, rpl16及trnH-psbA等三個基因片段做為檢測用的分子標記並設計引子(primer)。利用上述的分子標記，研究人員可檢測含花生成份的三種常見食品：烘焙食品、巧克力及番茄醬，且該技術靈敏度可高達1ppm，比起先前的檢測技術敏感度更高，因此若能加以推廣，必能保障廣大的消費者的健康。 　　該研究已於2018年8月發表在<Journal of agriculture and food chemistry>

生物感測器(biosensor，又名生物傳感器)是一種分析特定組成分的裝置，一般生物感測器具生物感測區(bioreceptor)及生物訊號傳輸轉換區(biotransducer)兩部分。生物感測器的偵測原理是將生物感測區偵測到的生化反應(例如：酵素催化、抗體抗原免疫結合)訊號產生之電化學、光學或質量訊號變化進行初步的接收，再將接收的訊號透過生物訊號傳輸轉換區進行轉換，轉換後的訊號通常利用儀器自訂或內建的資料庫進行比對分析其組成分，分析的結果最後透過顯示器呈現供人判讀。法商Aryballe的人造鼻(artificial nose)就是一款透過生化感測器(biochemical sensor)偵測不同氣體分子類型，並結合光學技術(optic technology)獲取氣體分子訊息的一台生物感測裝置。 　　某些具有氣味的揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, VOCs)充斥在環境中，不同比例成分混合的揮發性有機物構成我們所聞到的氣味，若能釐清揮發性有機物的種類與多寡便能了解物質的氣味的化學構成並量化之。人造鼻上的生化感測器可與不同的揮發性有機物結合產生特定的形式，透過用光學方式接收特定形式的光學訊號並放大處理，最後再比對Aryballe已建置的氣味資料庫，就可得知特定氣味的組成。人造鼻可應用於各種領域，包括食品科學方面。 　　Aryballe的總裁Tristan Rousselle解釋自家的人造鼻並非取代人鼻，而是做為輔助辨識的工具，並宣稱人造鼻能透過檢測氣體分子在不同時間中的變化，推斷食物的氧化程度並研判食物的新鮮度。在食品工業上，人造鼻能聞出每批產品的風味，使其達到一致的品管標準，也能協助新商品的開發。【延伸閱讀】快速檢測假蜜的電子舌 　　法商Aryballe目前已建構包含800多種氣味的資料庫，人造鼻已於上個月芝加哥食品科學學會(Institute of Food Technologists, IFT)展示發表。

監測牛隻重量與其健康管理息息相關，傳統上須將動物個別驅趕至固定式或移動式的磅秤，然而大規模畜牧業因其管理動物數量眾多，不易於短時間內反覆量測體重，且其中所耗費的人力與時間成本較高，動物於秤重過程受到人為干擾，容易使其出現緊迫或高壓反應，進而影響心理與生理健康狀態，人員於作業過程也可能面臨受傷風險。 　　匈牙利公司Agroninja則考量到智慧型手機的便利性，推出新的智慧型手機應用程式-Beefie，利用機器學習與智慧影像判讀技術對牛隻體重進行計算。只要在距離牛隻2-6公尺處利用安卓(Android) 5.1以上作業系統的智慧型手機拍攝動物側面照片，並依其指示輸入品種、性別、年齡和體型等參數，就能得到程式估算的牛隻體重；搭配輸入個別牛隻編號，程式就會記錄測量結果，並透過電子郵件傳送至管理者信箱，因此離線狀態也可讀取已儲存之牛隻體重資訊。【延伸閱讀】強化水體品質、提升檢測技術、發展綠能設施將健全漁業現代化發展 　　了解動物身體狀況有助於改善飼料配方、治療追蹤和確認授精之關鍵，結合手持式技術有利於縮短時間成本，也能將動物留在原本的畜舍，排除例行性健康檢查時的緊迫感。因此應用程式會進行一段時間的拍攝，就算動物正處於非靜止狀態，使用者也能挑選出較為清楚的照片作為計算使用，並保有95%準確度。