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趨勢快訊
應用基因編輯技術轉型農業科技
2021/08/17
農業生物技術的主要重點之一是以永續性的方式來解決世界飢餓之議題。當前許多耕種方式效率低下,乃源自耕種方式需要大量的水,肥料和殺蟲劑。農業生物技術正嘗試從種子開始解決這些問題。   Inari是一家專門從事種子編輯技術的公司,該公司利用基因編輯之方式來改變其糧食生產方式,從而提高糧食生產的永續性, Inari聲稱已從各方籌集了2.08億美元,預估可達到12億美元的估值。 永續糧食生產   Inari的SEEDesign平台主要致力於基因編輯之種子,且基因編輯過之種子可改變農作物的栽種方式。希冀藉由少量之水資源及肥料使用之方式來促進糧食生產之永續性。同時,亦能提高農作物之產量,以滿足日益增長的食物需求。   Inari希望基因編輯過之農作物只需要少量的水、肥料及土地即可種植,藉此增加糧食產量,同時減少其農業足跡。由於大豆和玉米是常見的食物來源和農作物,該公司以大豆和玉米作為首批作物,並種植在南北美洲之3億英畝大之土地上。   透過Inari的SEEDesign平台可提高可將大豆和玉米的產量提高20%,同時將用水量減少40%,並將玉米的氮需求減少40%。 使用CRISPR編輯種子的基因   基因改造生物是一個有爭議的話題,因為涉及的範圍從食品標籤至政府法規。基因改造農作物可包含除去不要的基因或修飾基因,例如減少對農藥的需求。或者以細菌為載體,人為地將基因插入農作物中以修飾其作物之基因。   將外部基因導入農作物是主要的爭議之一。但是,Inari並未將外部基因導入其農作物。相反,該公司通過基因編輯來改變植物中已經存在的基因。   Inari使用CRISPR技術來快速編輯基因,並將其應用於農作物研究。 CRISPR技術使該公司能夠改變植物中的基因序列並培育出更好的種子。   Inari的SEEDesign平台使用預測設計和人工智慧(AI)來了解植物的遺傳學,並為其基因編輯工具製作藍圖,該工具可以在單個基因組中進行多次編輯。基因編輯可以使農作物種子具有更高的產量和更低的農業足跡。   最終,目標是藉由農業生物技術來改善農業行業,並使其更具可持續性。此外,為了在不破壞地球的情況下並解決全球飢餓之議題,您需要更好的農作物,首先要有更好的種子。【延伸閱讀】專家們表示:新興植物育種技術將能解決未來糧食安全問題
研究發現類薄荷醇化合物能活化植物的免疫機制減少農作物損失
2021/08/16
儘管對於一般觀察者來說植物可能看起來相當"安靜",但經研究證實,植物之間可以相互傳遞生長環境中具有危險的訊息,這些訊號以揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)的形式於空氣中傳播,而一種稱為萜類化合物(Terpenoids)的化學物質被科學家證實在危險訊號傳播過程中扮演著重要的角色,過去的研究也顯示,大豆和皇帝豆都會釋放出萜類訊號,活化同物種鄰近植株的防禦相關基因,而這種化學誘導的基因活化可以幫助植物保護自己免受草食性害蟲等威脅。   日本東京理科大學 (Tokyo University of Science)的一位科學家意識到,這種透過化學訊號增強植物防禦機制的能力,可能使其成為農業及園藝產業有用的害蟲防治工具,並表示迄今為止,農業技術的發展很大程度上依賴農藥和化肥的使用,這造成許多環境污染和生態系統的破壞,為此便開始研究從薄荷葉中衍生出來的萜類化合物-薄荷醇(menthol)以作為農藥的環保替代品,目的是開發出與薄荷醇於結構上類似但能提高其活化植物免疫系統能力的化合物,協助農民繼續栽種作物的同時降低環境生產成本。   研究人員透過連接氨基酸對薄荷醇進行化學修飾,總共合成了六種薄荷醇衍生物,並將薄荷醇做為控制組及其衍生物噴灑於大豆葉片上並暴露24小時後,觀察哪種衍生物在提高大豆防禦相關基因的表現可以超越薄荷醇本身,結果顯示僅有一種稱為纈氨酸薄荷酯(valine menthyl ester,ment-Val)的化合物優於薄荷醇的活化效果。研究人員也發現,用ment-Val溶液噴灑大豆葉片一次可以提高防禦相關基因表達三天,並於第四天噴灑第二次則可再次提高這些基因的表現,而在進一步試驗中ment-Val也增加了豌豆、煙草、生菜和玉米作物中相關防禦基因的表現,而其在各種條件下皆很穩定的特性,也代表著農民可能在作物儲存過程中不會因化合物的降解而損失其效用,相當具有作為化學農藥替代品的潛力,目前也已經申請了ment-Val作為農作物保護劑的專利,並且預測其商業化後將產生數十億日元的經濟效益。【延伸閱讀】藉由西班牙新研究技術之應用將可使種植葡萄時的農藥用量減半
何時可採茶?台灣茶葉生產管理資訊平台幫忙預測
2021/08/13
以往茶農依照節氣進行修剪、灌溉、施肥、病蟲害防治等管理茶園,但隨著氣候變遷及不穩定,乾旱及低溫發生頻率增加,尤其夏季高溫屢創新高,茶樹的生長週期與過去的經驗值已出現大幅偏差。   農委會茶改場建置「台灣茶葉生產管理資訊平台」,提供全台主要茶區即時、歷史及預警氣象資料及每月更新五大茶區10處監測茶園管理資訊,提供包含茶樹目前生長狀況、推估當月生長情形、茶園病蟲害、推薦用藥及專家建議等資料,茶農朋友能查詢該茶區預測的採茶期的茶芽葉片數及重量,可提供茶農田間管理及採收排程參考。   茶改場場長蘇宗振表示,在主要茶區建置微氣象監測系統,提供茶農鄰近茶園的重要的氣象資訊,如氣溫、雨量、日射量、風力等,並整合微氣象監測系統、中央氣象局預測及預警、專家生產管理建議及茶樹生長預測計算軟體等四大面向資料,建置「台灣茶葉生產管理資訊平台」,呈現全台五大茶區10處監測茶園管理資訊。   他表示,這平台免費提供給茶農及茶企業作為茶園管理參考依據,並可預估茶葉採摘期,可預作採茶人力的安排。一般民眾也可透過此平台了解全台各茶區目前茶樹生長狀況。   茶改場表示,這平台可減少氣候變遷對茶葉生產的衝擊,並解決產期集中及調節採收人力分配,增加田間生產效率,降低農業損害及生產成本,提高茶葉產品安全性。未來,平台將導入雲端管理系統,並結合長時間蒐集茶葉生產資料大數據,藉由巨量資料分析及建立自動化專家決策系統,進行智慧化茶園管理及生產排程。【延伸閱讀】印度AgNext的AI技術將推動茶產業的復興
AI人工智慧在食品保鮮上之應用
2021/08/10
位處加州的處理食品廢棄物公司Apeel周二宣布,Apeel將收購一家名為ImpactVision的軟體公司,而ImpactVision主要是應用人工智慧、機器學習和高光譜成像技術於產品供應鏈上,以確定其產品之品質、新鮮度、成熟度及、植物營養含量,進而提高產品的一致性,提供優質的產品,減少供應鏈浪費。有關該交易之相關條款並未被披露,且根據PitchBook的數據顯示,經過去年12月的一輪融資後,Apeel目前估值約為11億美元。   2012年,Apeel設計了一種植物性可食用塗層,該塗層可延長產品壽命兩到三倍。且該塗層已在數十種不同類型之蔬果進行測試,於市面上常被用於在酪梨、有機蘋果和柑橘類水果(柑橘、檸檬、萊姆、手指青檸)。該塗層是從植物中提取出來的,能防止運送過程中的氧化和水分流失,藉此來延長保存期限,且Apeel並沒有透漏形成該塗層有關之配方的細節。【延伸閱讀】能讓香蕉在六天內都不會變黑的保鮮膜   ImpactVision創始人Abi Ramanan在一份聲明中宣布了這筆交易並表示:” ImpactVision的技術可藉由高光譜影像來預測食品內部品質。當這種超越人類視覺極限的能力與Apeel的保值期延長技術相結合時,將可減少產品收穫後之損失、優化分銷和延長產品保存期限,進而於根本上改變產品供應鏈之型態。”   Apeel計劃使用ImpactVision的成像技術為公司的客戶提供更好的產品質量安全檢測能力。而該成像技術可識別產品新鮮度、成熟度、植物營養含量和產品質量等其他方面數據。   Apeel聯合創始人兼首席執行長James Rogers 對CNBC說:”我們現在有能力在不使用破壞性測量技術下得知和量化產品的品質、可持續性和營養含量,為該公司之客戶更有效地管理產品供應鏈及其產品之生命週期,使食物浪費趨近於零。”
讓日本高知縣數位化轉型帶你看地方創生與農業
2021/08/09
日本推動地方創生起源主要因人口結構改變下所受到衝擊提出的因應政策。原本人口數排行落後的日本四國高知縣,正首當其衝面臨這嚴峻的挑戰。根據數據顯示,高知縣的人口數全國倒數第二名(人口數約72.8萬人),高齡化比率高居日本全國第2高(32.5%),眼前所見數據猶如戰前1920年情況一般。身為這項衝擊前線的高知縣,卻擁有鮮少人知的富有自然環境與傳統歷史文化底蘊。   日本政府在因應這項議題,在全國推動「區域創新戰略支援計畫」,由跨部會(文部科學省、經濟產業省、農林水產省、總務省),共同選定示範城市,高知縣正是在評選之中著力的城市之一。這項計畫推動企圖藉由區域創新永續模式,為高知縣地方產業經濟注入強心針,帶動地方自主性營運,發揮其地方特質與強項。    而這項計畫的推動,則依循2016年所推動「驅動產業新發展」措施的大基礎架構下執行。並在該縣成立「高知縣IOT研發促進會」,依序①盤點縣內各領域議題項目、②與相關業者協議討論,進行議題評定、③撰寫計畫書(僅限於被選定議題)、④招開議題說明會、⑤設立媒合會與確立執行項目、⑥補助金的支援開發、⑦完成計畫執行項目等流程下,進行計畫項目擬定與執行。 目前實驗階段與開發中項目如下: 「農業」 ♦新農的遠距教學與建議指南 ♦AI設施園藝的生長診斷與預測系統 ♦專業柚子農夫的栽培技術標準統一管理與適度結果技術 ♦傳承新世代專業栽培管理技術 「水產」 ♦即時掌握漁獲量與數據存取 目前已完成項目如下: 「農業」 ♦農業肥料使用履歷管理系統 「水產業」 ♦自動餵食養殖系統 「林業」 ♦作業員安全確認與生產履歷存取系統 「醫療・社福」 ♦節省護理人員勞力作業的門診護理站APP 「教育」 ♦小學生出席管理系統 高知縣發展數位化新農業   提及該縣的地方創生,則不得不提及高知縣農業。以設施園藝位居日本全國第一聞名的高知縣,網羅全球優秀人才、凝聚學校與企業研發能量在這個地方。因此,在推動區域創新,農業數位化領域也是該縣重點發展項目之一。   為提升在地農業品牌化,增進農民所得,與產官學(高知大學、高知工科大學、高知縣立大學與相關產業團體、企業攜手合作加入「IOP新世代設施園藝農業」計畫執行。   以IOP(Internet of plants)為導向的「IOP新世代設施園藝農業」,主要期盼透過AI技術,促進溫室環境與使多種園藝植物的生理資訊可視化,並透過專業人才的培訓,達到作物的高產量、高品質、高價值化,開創超省力與節能的創新園藝設施。【延伸閱讀】人工智慧可以幫助養活世界嗎?   高知縣高度鏈結IT技術,不只促使農業數位化成功發展,更廣層面來說,也逐漸突破人口減少、高齡化與農業生產力下降等地方性嚴峻衝擊。期盼高知縣成功案例,未來也能進一步成為其他地方借鏡。   地方創生,除了注入創新技術協助,在面臨地方發展性與未來性,人的因素永遠才是最重要關鍵,創新發想與新模式,勇敢的挑戰突破才是對地方的愛護朝向一個積極正向發展。
農機智慧管理系統 獲日本農機企業青睞
2021/08/05
台灣農業人力長期不足且面臨老化,缺工現象更顯嚴重。在技術處及農委會科專計畫支持下,資策會數位服務創新研究所(服創所)與長生製茶廠及茶業改良場(茶改場)合作,開發「農機智慧管理系統」,實現茶園規格化、機械化及數位化的目標,成功吸引日本採茶機市占六成的農機企業-落合刃物青睞,並在資策會台日產業推動中心協助下,透過台日產業數位轉型(DX)線上講座完成第一階段成果露出。   台灣不只面臨農業人口老化的問題,過去靠著老一輩手把手的教育訓練模式,在傳承上也愈來愈困難,不利於現代化農業的推進;2014年到2017年間在經濟部技術處科技專案的支持下,資策會開發神農產銷平台,發展農業資通訊技術應用解決方案,協助農業經營者從產到銷,提升管理效益,並掌握流動人力,提升50%人員使用率,供貨資訊掌握從兩天縮短為一小時,並依據工作特性、人員能力,進行派工推薦,以創新科技大大提升產銷資訊整體應用效益。   出生於茶葉世家、榮獲第30屆十大神農的林和春,是長生製茶廠的第三代傳人,過去曾在日本留學,主修機械工程,學成後先在日本工業公司就職,後來有感於父執輩經營的茶園正面臨亟需轉型的階段,便決定根留台灣,運用自己所學所聞,協助台灣茶園朝規格化、機械化的目標邁進。   因緣際會下,2017年林和春透過新聞媒體,得知神農產銷平台,在與研發團隊聯繫並經多方溝通討論後,終於促成資策會、長生製茶廠、茶改場正式合作,2018年借重團隊平台開發經驗,並成功爭取農委會業界科專支持,開啟「農機智慧管理系統」的開發路程。   在系統開發前,長生製茶廠已引進國外大型機械,在台灣多個縣市提供茶園機械代耕,範圍包含桃園、新竹、苗栗、南投、花蓮、台東,合計面積超過100公頃。在茶園機械化管理的基礎下,再由資策會服創所團隊協助建置「農機智慧管理系統」,正式導入智慧化後台管理,透過農機上的感測器及行車電腦數據蒐集,管理系統可依不同品種的茶葉、耕作方式及採收狀況作成生產履歷,修正工作效率,並提升設備的稼動率。在系統開發過程中,由長生製茶廠及茶改場提供親身經驗,讓系統能持續優化,真正符合農機管理需求。   林和春表示,透過此系統服務,管理者可從數據中看出許多管理資訊,追蹤各茶園採收產能、各駕駛工作表現、各農機維護狀況,建立更好的管理模式。以長生製茶廠為例,在有良好管理模式之下,茶園產能可比一般茶園多30%,且精簡人力成本達50%。【延伸閱讀】印度AgNext的AI技術將推動茶產業的復興
不用殺蟲!日本研發新型驅蟲劑-提高植物防禦能力,有效驅除害蟲
2021/08/03
農業生產最怕遇到病害蟲發生,然而農藥抗藥性問題卻日益嚴重,特別肆虐全球難以驅除的薊馬(Thysanoptera)類病蟲,甚至已侵入至植物工廠等大型園藝設施,造成損失至今無法得到緩解。為了解決這項問題,日本早已組成一批專業研發團隊,由理化學研究所RIKEN、生物資源研究中心BRC-植物實驗開發室、農研機構、神奈川県農業技術中心、廣島縣立綜合技術研究所等單位,共同投入這項研發行列。   關於此項研發,目標以不用殺蟲,也能有效驅蟲的新害蟲管理模式為出發點,利用茉莉酮酸的茉莉酸丙酯(PDJ)的植物生長調節劑,共同研發出一款新型驅蟲劑(圖1)。由於茉莉酮酸是一類幫助植物生長發育的植物激素,與水楊酸並列可增強植物對害蟲的防禦能力重要關鍵激素之一,經實驗結果得知可有效驅除薊馬(圖2)。植物為了生存,須保護自己免受到各種害蟲與病原體的侵害,相較於殺蟲,研究團隊認為提升植物防禦機制才是首要要件。                                                                    圖1-新型驅蟲劑有效驅除薊馬(Thysanoptera)類病蟲                                     圖2-蔬菜栽培場試驗(以500倍稀釋PDJ溶液,在薊馬釋放前噴灑2次,釋放後噴灑3次,比較每8株的薊馬數)   這項新研發的驅蟲劑開發成功後,在番茄和櫻桃番茄田間反覆驗證試驗,已通過內閣府的食品安全委員會、厚生勞動省、食品衛生分科會、農藥與動物藥部會審查,並在今年取得農林水產省的農藥註冊。期望這項研發成果能擺脫過去農民對殺蟲劑的依賴,友善環境使農業得以永續經營,滿足生產者和消費者都能安心使用訴求。除此,期盼也能為聯合國永續開發目標(SDGs),實現「2.零飢餓」與「15.守護豐盛土地」等目標做出重大貢獻。【延伸閱讀】DNA甲基化研究為植物病蟲害防治帶來新的突破
科學家運用海藻製作可食用的食品保鮮膜
2021/07/30
在《食品工程雜誌》(Journal of Food Engineering)上所發表的一項最新研究中,來自印度和俄羅斯的國際科學家小組運用天然成分製作了可食用的食品保鮮膜,能用來包裝水果、蔬菜、家禽、肉品及海鮮,研究團隊表示這種保鮮膜具水溶特性,能在24小時內溶解近90%,對於消費者健康和環境來說皆相當安全。   來自俄羅斯烏拉爾聯邦大學(Ural Federal University)有機合成實驗室的研究員運用著名的天然海藻生物聚合物-海藻酸鈉(sodium alginate)生產了三種不同種類的食品保鮮膜,海藻酸鈉是一種天然多醣碳水化合物大分子,在水解狀態具有潛在的成膜特性,平時以不同鹽混合物的形式大量存在於海藻細胞壁中,其最大的特點是在水溶液中會形成液態凝膠。   研究小組將海藻酸鹽分子與天然抗氧化劑阿魏酸(Ferulic acid)交叉鏈接(cross linked),能使生成的保鮮薄膜結構更加均勻、強韌且堅固,並延長使用壽命,而其抗氧化劑成分能減緩食物氧化過程,延長保鮮時間。此外還可以透過加入大蒜、薑黃和生薑等添加物,運用其所含之特有化合物阻止病毒傳播,增加保鮮薄膜的天然抗病毒性。論文作者也表示,這些保鮮薄膜具有不需要特殊的儀器設備即可進行工業規模製造的特性,若能於鄰近海洋的地點進行生產,便有無窮無盡的藻類資源可供利用,其商業應用性不可限量。【延伸閱讀】利用棕櫚果串副產物製造生物可分解的塑膠薄膜
【減量】以色列對抗氣候變遷 2050要減排85%
2021/07/29
為減緩全球暖化,以色列政府25日批准應變氣候變遷計畫,目標2050年的溫室氣體排放量,將較2015年的排放量減少85%、2030年減排27%。總理納夫塔利·貝內特表示,此舉將協助以色列逐步轉向清潔、有效率和有競爭力的經濟模式。 目標減排85%   根據《路透社》報導,以色列外交部指出,2050年國家目標包括運輸部門二氧化碳排放量減少96%、電力部門減少85%,以及城市廢棄物部門減少92%。   《耶路撒冷郵報》補充,為實現2030年減排比例達27%,設定了多項目標,包括減少固體廢棄物溫室氣體排放量47%以上,且減少城市垃圾掩埋量71%;限制新車的溫室氣體排放,2026年起預計購買的每輛新巴士都是環保的;減少發電產生的溫室氣體排放量30%;減少工業溫室氣體排放量30%等。 轉向低碳經濟   根據《BBC》報導,納夫塔利·貝內特表示,這些決定將協助以色列逐步轉向低碳、清潔、有效率和有競爭力的經濟模式,並讓以國站在對抗氣候變遷的前線。   自工業時代開始以來,世界已升溫約攝氏1.2度。除非世界各國政府大幅削減排放量,否則氣溫將會持續上升。以國參與簽署的巴黎氣候協議,目標是將全球溫度相較工業化前時期不高於攝氏2度,並盡可能將升溫控制在1.5度以下。【延伸閱讀】巴黎協定5週年!聯合國籲各國 進入「氣候緊急狀態」
運用機器人收集作物資訊來優化作物育種
2021/07/28
由於作物育種及種子產品開發過程漫長且成本高,因此農業生產者希望能透過些即時性的耕作資訊來即早發現問題並且提早解決,以利作物後續生長。因此,過去,農民以人為之方式收集耕作區之作物資訊,如高度、結實狀態、葉面生長情形等重要特徵。然而以人力之方式來收集耕作資訊卻是極其困難,且所收集而來之數據品質也往往不是那麼的好。為了能更好地收集耕作資訊,以數據驅動為導向之Corteva Agriscience則引進無人機,該公司已有500部無人機且皆已投入量測及記錄作物之高度和特徵。過程中,也發現許多作物的情況並無法從上空觀察到,還需要配合影像與其他感測器從樹冠層以下來收集,才能獲得更完整的耕作資訊。因此,Corteva Agriscience運用TerraSentia自主移動機器來輔佐收集資料,藉以獲得更完善之資訊,進而協助播種者提升作物產量及品質。【延伸閱讀】以大數據解決全球植物問題之時機已成熟   迄今為止,該自主移動機器人直至今日已有80 台機器在作業中,且預計今年在多生產100台來輔佐資料收集。 自動化收集   自主移動機器人TerraSentia的重量約30磅重、寬達1英尺,是由美國伊利諾伊大學的研究人員開發,具備電腦視覺與機器學習能力,經培訓後能自動在耕地中樹冠層下巡邏並量測作物之早其生長、高度、果實、生物質、生理與疾病徵狀、非生物逆境反應等相關資料。並即時將資料傳送至使用者之電腦設備中,而使用者將可透過手中之電腦設備並搭配專屬APP及GPS等來遙控機器和查看影像。   由於該機器所獲得之資料準確性比人為量測方式來的更精確、效率及低成本。期望該自主移動機器人能幫助飽受較極端的氣候條件如雨季、旱季或蟲害等所苦之播種者來優化作物育種、提升農作物產量和品質及維持產品之可持續性和穩定度。
新加坡南洋理工大學利用電子訊號與植物溝通
2021/07/27
新加坡南洋理工大學(NTU)研發了一項藉由電子訊號與植物溝通之通訊設備。NTU研究團隊利用水凝膠粘合劑,將電極片附著在捕蠅草植物表面上,從而實現導電。有了附著在捕蠅草表面的電極片,研究人員可以傳遞電子訊號至植物也能接收植物所釋放出的電子訊號,進而從中了解植物狀況。   幾十年來,科學家已知道植物會釋放電子訊號並感受周遭環境作出反應。NTU研究團隊認為測量植物所釋放出電子訊號的能力將帶來新機會,例如協助幫忙拾起易碎物品的植物機器人或者是用於檢測農作物疾病檢測上以提升糧食安性。   植物的電子訊號極微弱,只有當電極片與植物表面接觸良好時才能被偵測到。因此,團隊利用水凝膠粘合劑加以協助,從而實現導電及獲取電子訊號。 利用電子訊號來建立植物機器人   NTU研究團隊從心電圖 (ECG) 中汲取靈感,心電圖通過量測器官產生的電生理活動來檢測心臟異常。作為驗證概念,科學家們將他們的植物“通訊”設備連接到捕蠅草的表面—捕蠅草是一種食肉植物,葉瓣多毛,在觸發時關閉,藉此捕抓昆蟲。 該電極片直徑為 3 毫米,對植物無害且不會影響植物進行光合作用的能力。使用智能手機以特定頻率向通訊設備(電極片)傳輸電脈衝,藉此誘導捕蠅草在 1.3 秒內需關閉其葉子。   研究人員還將捕蠅草連接到機械臂上,並通過智能手機和“通訊”設備刺激它的葉子關閉並撿起一根直徑為半毫米的電線。且相關之研究結果於今年刊登於科學期刊《自然》上。 收集電子訊號來監測作物健康狀況   NTU研究團隊希望運用此通訊設備來協助農民保護其農作物。NTU研究團隊陳曉東教授表示:”氣候變遷正在威脅著世界各地的糧食安全”。通過監測植物的電子訊號,我們或許能夠檢測到潛在的求救信號和異常情況。若用於農業上,農民可及早發現農作物異常狀況,如葉子發黃或正遭受疾病威脅等。及早發現異常狀況可使農民迅速作出應對措施和行動,藉此來確保其農作物產量及品質。 【延伸閱讀】新型感測器可改善昆蟲監測和作物管理 進化版之水凝膠   為了提高植物“通訊”設備的性能,南洋理工大學的科學家們還與新加坡科學技術研究局 (A*STAR) 下屬的材料研究與工程研究所 (IMRE) 的研究人員合作。   這項獨立研究的結果於 3 月發表在科學雜誌《Advanced Materials》上,結果發現,相較於普通的水凝膠,新研發出來水凝膠在室溫下從液體狀變成可拉伸的凝膠狀,能緊密地附著在植物表面上,且信號接收能力更強。   在闡述這項研究時,NTU研究團隊陳曉東教授表示,” 熱凝膠的材料在液態時表現得像水,這意味著粘合劑層在變成凝膠之前可以符合植物的形狀。例如測試在向日葵的毛莖上,這種改進版的植物‘通訊’裝置的粘合強度是普通水凝膠的四到五倍,且信號接收能力更強,其背景噪音更小。”   IMRE 執行董事 Loh Xian Jun 教授說:“該設備現在可以粘附在更多類型的植物表面上,而且更安全,標誌著植物領域向前邁出了重要一步。電生理學替植物相關之技術開闢了新的機會。”NTU研究團隊希冀能再次精進其通訊設備及應用程式。
Society5.0下的日本農業新視野-高知縣「IoP 雲」~利用數位技術,打造「輕鬆、有趣、能賺錢」農業新領域~
2021/07/26
以設施園藝為聞名的高知縣,被日本選為農業數位化轉型的重點發展城市。匯集四面八方跨域產學研能量投入下,於年初成功公開現階段成果-「農業資訊整合平台」。這項平台整合所有高知縣的農產品出貨資訊,以及溫室內等相關生產數據,企圖在跨域數位技術驅動下,帶動農產量提升。   「農業資訊整合平台」的建置,不僅集結當地的JA高知、高知大學、高知工科大學、高知縣立大學、IOP促進機構、高知縣工業會、高知縣OT促進研究會等產官學跨域合作。同時,也招攬了全國知名企業、研究機構與大學院校,一同加入策畫。例如:東京大學情報學環-越塚研究室(The University of Tokyo Interfaculty Initiative in Information Studies)、九州大學、Digital Hollywood University、農研機構、NTT Do Co Mo、富士通、四國電力等。                                                                               圖1-參與策劃的組織與企業一覽   關於平台運作,預計未來將持續以「IoP 雲」為核心,擴大跨域合作範圍圈,目標希望在2023年能蒐集到高知縣六千戶農家的相關數據,成為日本最具規模的農業資訊整合平台。一同提升高知縣當地設施園藝農業發展、發揮產業群匯集能量,凸顯當地大學研發優勢。期盼藉此能這項模式順利推展至其他縣市的一級產業,進而實現Society5.0新農業願景。 以下針對建構該平台核心-「IoP 雲」功用、API模式進一步詳細說明: 「IoP 雲」功用   所謂「IoP 雲」,是利用IoT物聯網(Internet of Things)的連結,能即時反應溫室內的數據外,也一併整合高知縣所有農產品個別出貨數據等資訊系統。   例如:在生產方面,集結溫室內的溫度、濕度、CO2濃度、影像、機台運作等數據。在農產運輸方面,集結JA高知縣的農產出貨數據。以上相關資訊都能透過系統即時反應,同步上傳,相互串聯。   因此,倘若能充分將數據的應用發揮到最大化,則有利於生產者分析原因、更加掌握溫室環控要訣,甚至在資訊共享、遠距監視與操作、自動化等運作下自身與團隊能更加實際感受到技術的提升,相對也能比過去能更有策略性地有效提升產量。【延伸閱讀】數據正驅動日本農業未來—「WAGRI」農業資訊共享平台   另外,「IoP雲」用途,不僅提供生產者所使用,同時也支援產官學能促進農業在生產活動上能更有多面向運用,具體執行案例目前有:(1) 結合高知縣和 JA 高知,一同精確解析數據,並提供即時性栽培指導;(2) 作為大學研究機構的植物生理學的生長預測研究與試驗; (3) 提供高知縣的民間企業開發更高端功能的農業用機械與軟體。                                                                             圖2-「IoP 雲」下的「輕鬆、有趣、能賺錢」新農業藍圖 「IoP雲」API   為了促進設備與設備間的數據相互串聯、新軟體開發,「IoP雲」公開API。企業自製品只需要符合API基準,則可將產品IOT化、以及符合雲端使用,與資安標準。此外,可善用一部分測試空間,即使未持有雲端也能利用此平台開發商品。   透由上述API的發佈,除可擴大先端農用機器與軟體市場使用外,進而也能提升生產現場作業效率。                                                                                    圖3-「IoP 雲」API 示意圖
Syngenta Crop Protection 與 Insilico Medicine共同應用人工智慧和深度學習技術來加速農產品及農業科技
2021/07/23
近期,作物保護企業龍頭先正達與AI深度學習公司Insilico Medicine將展開長期合作,利用人工智慧AI和深度學習技術等加速研發與創新更有效之作物保護解決方案,以保護農作物免於蟲害、疾病等威脅,期許創新且有效率的作物保護解決方案,能為耕種者們帶來新幫助耕種者提高作物之產量、品質及穩定度,並滿足全球糧食之需求。   先正達全球作物保護執行長 Camilla Corsi 表示:與Insilico Medicine的合作意味著先正達將透過人工智慧的巨大潛力和廣泛之應用性等特質來開發可持續性的作物保護解決方案。這將幫助耕種者提高作物之產量、品質及穩定度,並滿足市場對於農作物之需求。同時,以最大限度減少對環境之影響。   Insilico Medicine是一家美國生物科技公司,該公司利用基因體學 、大數據分析以及深度學習等方式來進行AI藥物開發,而該方法在作物保護解决方案的開發上也有著巨大潛力。因此,在此次合作中,Insilico Medicine將利用其人工智慧驅動的小分子生成化學技術,以更快的速度發明活性成分的分子,同時積極設計出更可持續和環保的分子,以最大限度地減少化學藥劑所造成之環境影響。   Insilico Medicine創始人兼首席執行長Alex Zhavoronkov博士表示: “我們的人工智慧從基礎開始設計並以非常精確之化學反應來保護及維持人類健康,而該技術對於科學家來說是非常有價值的,對於以產品安全為主之企業來說更是如此。先正達是一家不斷追求創新之企業,擁有許多傑出科學家,我們將共同致力於應用人工智慧來造福農業產業之發展”。   先正達全球作物保護執行長 Camilla Corsi 表示: 與Insilico Medicine合作,結合雙方之技能、知識與技術,從而確保雙方以更快的速度將更有效之作物保護解決方案供耕種者使用,藉此提高耕種者之作物產量、品質及穩定度,並滿足全球之糧食需求。同時,亦能維護生態系統。【延伸閱讀】 人工智慧幫助病蟲害風險管理
把大自然搬到頂樓-你想「屋頂綠化」嗎?
2021/07/22
「屋頂綠化」是綠建築「生物多樣性指標」的評估要項之一。「屋頂綠化」一詞許多人都耳熟能詳,其實並不新鮮。只是近年來臺灣都市化嚴重、過度人工開發,使得原本的自然綠地變成了水泥叢林,許多都市問題,諸如熱島效應、都市洪水、空氣汙染等隨之而生,再加上全球氣候變遷、地球暖化等議題發酵,使得人們開始思考各種綠色設計的可能,「屋頂綠化」就是眾多綠色設計技術之一。   屋頂綠化不僅在視覺上帶來綠美化的環境,植栽能夠淨化二氧化碳、粉塵與空氣中的重金屬,也有減緩都市熱島效應、調節微氣候、增加保水性能、增進建築節能等功能,因此近年來備受歐、美、日等先進國家重視。其中德國與日本更訂定屋頂綠化的推廣與獎勵政策。   以德國為例,推廣生態屋頂的政策起自1989年,規定建商必須以屋頂綠化的方式規劃一定的綠化面積。漢諾威市更頒布「屋頂綠化建築規劃指導方針」,明確規定屋頂綠化的規畫設計、施工、維護管理等內容。   日本東京都政府更明文規定,面積超過1千平方公尺的新建建築,五分之一的屋頂必須以綠色植物覆蓋。在美國則是以銀行低利貸款及減少稅徵的方式鼓勵建造生態屋頂,最知名的例子是芝加哥市政廳在其屋頂建造了超過3千平方公尺的綠化屋頂,種植約1萬5千種植物,對都市環境降溫、雨水貯留、創造生物棲地等都有正面的影響。 屋頂綠化的分類   在屋頂綠化的分類上,由管理維護與土壤層厚度的角度來看,可區分為密集型、半密集型與粗放型。密集型的屋頂綠化可看成是位於屋頂的花園,其覆土較深,可種植喬木、灌木等較大型的植栽,需要大量的人工維護與管理。而粗放型屋頂綠化,覆土較淺,保水不易,以種植耐旱的草種、低矮灌木與地被植物為主,屬於低維護型,幾乎不需要密集的維護或一年一次即可。通常這類型的綠化是不允許人們在上面活動的。   半密集型屋頂綠化則介於上述兩者之間,需要少量的人工澆灌與維護,植栽則以滴灌的方式給水,同時以輕重量的陶粒做為土壤介質,除可減輕屋頂荷重外,陶粒本身多孔隙的特徵也可幫助保水。另有一種綠化方式是根據屋頂載重,在既有的屋面利用盆栽或擺放盛土栽植容器做簡易綠化,這種方式最省工,但植栽的根系成長易受局限。 屋頂綠化的構成   屋頂綠化不若一般裸露地的綠化,由於位處建築物樓板上,需要考量對建築物的荷重負擔。若應用於既有建築的屋頂上,可覆以較淺的植草以避免大幅增加樓板的荷重。此外,在與建築的整合上,尚需確實做好對建築物屋頂層的防護,避免因施工導致屋頂防水層破壞而漏水。 屋頂綠化的成敗與否與以下幾個要素相關:植栽選種、生長介質、防水與防根措施、排水與過濾層。 1.植栽選種:   植物種類是屋頂綠化最為關鍵的因子,會影響屋頂所欲呈現的景觀。在選擇上以多肉型植物如馬齒牡丹、馬櫻丹、佛甲草等為主,因為它們肥厚的根、莖、葉可有效保有水分,又具植株低矮、生長快速與繁殖容易的優點,且對氣候的適應性強。除了多肉植物外,一些匍匐生長的地被植物,如翠玲瓏、蔓花生等,也常用於屋頂綠化。 2.生長介質:   介質除提供生長的基層外,還有提供養分與保存水分的功能。常用的介質有泥炭土、珍珠石、椰纖塊、粗河砂等。此外,陶土粒因有優良的保水性且重量輕,也常添加在土壤中或單獨做為屋頂綠化的介質層。 3.防水與防根措施:   防水層位於最底層,直接鋪設在屋面上,以防止水分滲透至屋頂樓板內而破壞結構,其材質包括PVC、瀝青、合成橡膠、PU等。防根層則位於防水層上方,主要防止植物根系穿透防水層導致屋頂漏水,使用的材料有合成橡膠、PVC、厚瀝青等。 4.排水與過濾層:   排水層位於過濾層下方或防水層上方,當土壤介質中的水分達飽和時,多餘的水分便藉由排水層緩慢排出,避免植栽因積水而浸泡其中造成根系腐爛。目前市場上更有兼具蓄水、阻根與導水功能的模組化排水板可供應用,優點是重量輕且施工容易。此外,為了防止介質、碎屑滲入排水層內造成排水管堵塞,常在排水層與介質間鋪設一層過濾層,其材質通常是防水的不織布。 屋頂綠化的好處 1.提供都市生態跳島與多樣生物棲地:   都市環境的人工化、均質化造成生物的食物來源、棲息地、交配區等減少,無法維持適當的棲息環境,造成都市裡生物種類減少。據統計,近年來臺灣各都市每人平均擁有的公園綠地面積,臺北市是4.95平方公尺、高雄市4.88平方公尺、臺中市8.72平方公尺,比起歐美都市每人可達約30 平方公尺的綠化面積,臺灣的都市綠地顯然嚴重不足。   都市裡預留均質分布的綠地是維繫都市叢林中生態的要件,在密集的都市環境中,倘若建築物的屋頂能夠綠化,成為都市平面綠地的延伸,不但使得都市綠地面積增加,其分布也較都市公園廣泛,可成為都市裡的生態跳島,小動物得以自由遷徙於都市水泥叢林內,而有助於都市裡物種的交流與小棲地的形成。 2.降低都市熱島效應:   都市過度人工化、水泥化會導致都市高溫化,這就是所謂的都市熱島效應。根據成功大學建築研究所的實測結果,臺灣大都會區中心和郊區的夜間空氣溫度差竟可高達攝氏3至4度,導致夏季時都市空調耗能的增加。   都市熱島現象的起因,包括大量人工構造物的吸熱放熱、不透水鋪面的增加阻礙了水循環、都市綠地減少與大量的人工排熱等。屋頂綠化的植栽層可以減少人工鋪面曝曬於烈日下,減低水泥屋面的吸熱,植栽葉面的蒸散作用又可調節周遭空氣的溫溼度。   經實測,在綠化屋頂上方約30公分處的夜間空氣溫度,比裸露的水泥屋頂上方平均低約攝氏2度。然而在白天時反而高約攝氏1.5度,但是就表面溫度而言,綠化屋頂的表面溫度比一般平板屋頂最大可低約攝氏19度,顯示確可大幅降低都市熱島效應。 3.減少都市洪水發生:   都市不透水面與人工構造物的增加使得都市裡裸露地減少,當暴雨來時不利於雨水的自然入滲,因而造成都市排水系統的額外負荷,如排水不及則易導致都市洪水現象。綠化屋頂由於有土壤層,可以吸收降雨並延遲暴雨進入都市排水系統的時間,能減輕都市下水道的負擔,其作用有如位於自家屋頂上的小型滯洪池。   據內政部建築研究所的報告,屋頂綠化可使保水量提高約17%,能降低洪峰流量,並延緩約20分鐘的雨水排放,在都市防洪上有重要貢獻。 4.建築節能效益:   屋頂綠化由於有厚厚的土壤層覆蓋在屋頂表面上,可以增加熱阻成為建築屋頂隔熱的一部分,留滯在土壤內的水分更可提高土壤的平均熱容量,延緩熱量進入室內的時間。此外,植物葉面提供的日射反射與遮蔽效果,也使得土壤層的表面溫度遠低於裸露的一般屋頂,這效果在葉面密度高、種植間距密的情形下更為顯著。因此可以大幅減低室內日間的空調耗電量,有助於空調節能。   除了上述對都市與建築上的生態與節能效益之外,屋頂綠化對都市生活品質、延伸生活綠地與休憩空間也有正面的功效。更有醫院、安養院利用屋頂露臺建構花園的方式應用於園藝治療、復健上,因為綠化的環境可以紓解現代都市人的壓力與焦慮,可見其影響與各種應用上的可能性。   臺灣都市的景觀通常缺乏特色,比比皆是的水泥建築搭上五顏六色的鐵皮屋頂,構成了一幅醜陋、難登大雅的都市景觀。倘若屋頂綠化能夠推廣,匡正國人對屋頂的利用僅止於加蓋鐵皮屋的觀念,將有助於都市景觀的改善與永續都市的實踐。   臺灣的屋頂綠化風氣仍處於起步階段,雖已有許多民間公司開始綠化屋頂的志業,周邊支援的產品、施工的廠商更是不在少數,然而真正讓大眾卻步的仍是擔心屋頂漏水、管理維護與成本問題。惟就永續都市的角度來看,屋頂綠化不啻是增加都市生態、改善都市熱島、減低都市洪水、增進建築節能與提升生活品質的方法之一。【延伸閱讀】打造全方位自然體驗的療癒都市 深度閱讀 Osmundson, T. (1999) Roof Gardens: History, Design, and Construction, W.W. Norton & Company, Inc. New York, NY. Wong, N.H., P.Y. Tan, et al. (2007) Study of thermal performance of extensive rooftop greenery systems in the tropical climate. Building and Environment, 42(1), 25-54. 廖朝軒、蔡燿隆(2009)屋頂綠化建構技術之研究,內政部建築研究所,臺北。
運用數位相機和AI監控土壤濕度並進行智能灌溉
2021/07/21
當前用於感測土壤濕度的方法存在既有問題:埋入式感測器易受基材中鹽分的影響,並且需要專用的硬體進行連接,而熱成像相機價格昂貴,並且會受到諸如陽光強度、霧氣和雲霧等氣候條件的影響。相關的支出成本極高,就連較富裕的農民都難以負擔。因此,南澳大學和巴格達中級技術大學的研究人員研發出一種經濟實惠的解決方案,該方法利用數位相機來精準監控土壤濕度。 經濟實惠且可靠的土壤濕度監測   該系統簡單、耐用且價格合理,可作為支持精準農業的前瞻技術。參與該研究之阿里·納吉(Ali Al-Naji)博士說:「這項技術基於標準的相機,且該相機可以分析土壤顏色的差異以確定水分含量。研究團隊人員在不同的距離、時間和光照水平下對其進行了測試,顯示該系統非常精確。」   在位於伊拉克巴格達的一個農業苗圃中,研究團隊將單個數位相機(Nikon D5300)安裝在高度為1.5 m的三腳架上,以獲取全天壤土的圖像。該相機將連接到人工神經網絡(ANN),這是機器學習軟體的一種形式,研究人員對其進行了培訓,以識別不同天氣條件下不同的土壤濕度水平。使用該人工神經網絡,可以對監控系統進行培訓,以識別任何位置的特定土壤條件,從而可以針對每個用戶對其進行自定義,並針對不斷變化的氣候環境進行更新,以確保最高的準確性。   參與該研究之Javaan Chahl教授說:「一旦對網絡進行了培訓,就能智能灌溉地調節及維持土壤含水量。」   「現在,研究團隊知道這監測方法是準確的且正計劃依據該團隊之演算法,使用微控制器,USB攝影鏡頭和水泵,設計出一種可以處理不同類型土壤的經濟實惠的智能灌溉系統。」「在不斷變化的氣候條件下,該系統可望在成本、可獲得性和準確性方面作為改進農業灌溉技術的工具。」 農業用水管理的重要性日益提高   聯合國表示全球有70%的淡水用於農業,根據目前的使用方式,預測到2050年地球上的許多地區可能都無法滿足農業需求。解決這全球難題的方法為開發更高效的灌溉技術,其核心是對土壤水分的精確監控,從而使感測器能夠引導“智能”灌溉系統,以確保以最佳的時間和比例澆水。【延伸閱讀】能偵測土壤水分多寡的作物灌溉感測器將能達到省水之效
日本靜岡大學成功解析茶葉DNA、機能性成分預測、縮短新品種開發時間
2021/07/19
日本靜岡大學研究團隊,成為全球第一,成功解析日本茶葉的DNA訊息,並預測兒茶素和咖啡因等機能性成分的含有量。由於此研究可在茶葉在剛萌發的幼葉階段能預測成熟樹中所含機能性成分的含有量,進而大幅縮短了新品種的開發時間。   日本靜岡大學研究團隊成功解析約初發芽三個月嫩葉的DNA訊息,並與靜岡縣的茶葉研究中心所持有的150種茶樹的機能性數據相對照,預測茶樹在未來成長時能可含有多少的機能性成分。   由於一般茶葉品種開發,雜交後約須花費4~5年時間種植,並重複來回評價製茶口感得以得知結果。相對此項研究,不僅可將20~30年的新品種開發週期縮短至10年以下,甚至可以省去廣大種植地。   另外,針對此項研究,也有專家指出,日本靜岡縣的在地種「やぶきた」。自1908年由杉山彦三郎民間育種家挑選種植後,幾乎占了日本茶葉種植品種75%,由於品項過於統一,期盼藉此研究能有新的茶味與香氣的品種出現,以拓展市場新需求。另一位茶葉栽培與加工業者代表也提出,這項研究若能落實應用,最重要莫過於茶葉香氣,特別是能預測香氣技術。而關於此項研究論文已刊登於英國科學雜誌(Scientific Reports)。【延伸閱讀】研究顯示抹茶內的機能性成分可有效緩解焦慮感
看荷蘭「還地於河」,與水共存的永續
2021/07/15
環境永續的議題在台灣越來越受矚目,商品或服務是否對環境永續有正面影響,往往決定年輕消費族群對品牌的支持度。在年輕族群意識到環境永續價值的重要。2021年台灣面臨百年乾旱,嚴重衝擊台灣的民生,台灣的產業要怎樣發展?青年朋友要怎樣準備自己的職涯,參與這場環境永續議題的社會變革?   日前一場論壇上,國立清華大學學務處、智邦文教基金會社會企業「元沛農坊」邀請行政院唐鳳政委、荷蘭永續議題的線上媒體「荷事生非」代表張芸翠,透過荷蘭的永續實踐案例的對談,給了不少方向。 荷蘭風車誕生 與水共存的永續   從荷蘭的發展歷程,地理、人口等都與台灣的永續發展議題相似。張芸翠問:你對荷蘭的印象是什麼?充滿童話風情的風車?滿街的腳踏車?大家對荷蘭的印象或許是美麗、如童話世界。   但荷蘭的國土治理,有著重大的挑戰,有一半的國土面積都覆蓋於水下。多數人對荷蘭風車的印象常和鬱金香放在一起,但實際上風車作為荷蘭的特色,來自於一個向天爭地的過程。   荷蘭有著特別的合作型淤田模式,利用濁水灌淤田地,進而改良土壤成為沃土,同時把水往外排,讓荷蘭產生可以耕作的土地生產糧食。與水共存的永續價值,讓荷蘭人思考在這種劣勢要怎樣取得與環境災害之間的平衡。   2013年,荷蘭面臨了新挑戰。全球氣候變遷與荷蘭人口增長同時來襲,國土容易淹水,缺乏宜居土地的荷蘭,需要一個重新思考土地利用的方法。在此背景下,不能避免淹水,那就和水共存的想法,促成漂浮屋的出現。在阿姆斯特丹的運河上,隨處可見可以忍受淹水的水上房屋。   既然水需要更多的空間涵容,洪水應該往哪裡去?2015年,荷蘭想出了鹿特丹水廣場的想法,就設計一個沒有洪水的時候是遊憩的設施,洪水來了就讓它淹水的環境。而減少因為都市建築造成的洪水問題,同時增加與自然共存的環境,荷蘭也發展出「還地於河」,例如荷蘭奈梅亨的都市再造,就將過度的人造設施拆除,還原適合河流環境的自然景觀。 逆境中找解方 循環經濟創新案例   荷蘭在缺乏天然資源的條件下,要讓國家續存,養成了荷蘭人經典的三大特色 : 重商、民族認同高、以及重視合作。 在天然資源缺乏的狀況下,重商成為荷蘭最重要的國家策略。 「將可用的資源,透過合適的商業模式轉換價值」促成了荷蘭實踐循環經濟,並產出許多有趣的社會企業案例。   舉例來說:一位荷蘭廚師專門收集醜食物烹調,並告訴社會大眾,食物雖醜,但美味依舊。儘管歐盟對食品控管嚴格,但醜食物在荷蘭找到另外的生命,創造新的商業模式。在減少製造的永續實踐方面,在快時尚領域,荷蘭也出現「借衣圖書館」,以租代買的方式,讓每一件衣服多了新的利用。   只要一證在手,全館的衣服都可以借走。這個案例展現一個新的服務價值 : 「你需要的是穿一件衣服,而非買一件衣服」,當我們解決了衣著的需求,而非促進消費者多買一件衣服,資源的利用就會得到更大的效益,同時也減少不必要的製造。 循環經濟的解決方案 得先定義需求   倡議循環經濟與永續發展,需要明確定義人的需求到底是什麼,並給予相應的解決方案。眾人周知的,飛利浦倡議燈泡以租代買的模式,背後的重要推手來自於荷蘭著名建築師:托馬斯‧勞(Thomas Rau)。   托馬斯勞認為:「當消費者購買的不再是商品而是『服務』時,為了追求利潤的最大化。供應者必須提供更為耐久的產品,從此,維護和回收的成本,從消費者方移轉回供應者方;而消費者的身分,則從『擁有者』的轉變成『使用者』。」   這樣的價值思考,讓建築需要的照明變成是一種商業模式:「我需要的是照明,那麼我就跟你買燈泡的流明數就好,我需要多亮,你就按流明數賣我就好。燈泡壞了,你最知道怎樣拆解回收,費用涵蓋在流明數給我就好。」   上述三個案例都可觀察到荷蘭如何因為重商,進而讓每一件有「社會創新價值」的事情產生相應的發展模式,除了增加就業,也創造經濟價值。同時對荷蘭的社會創新有一定的認同,並透過異業合作的方式打造具有高度識別的創新循環經濟模式。   張芸翠還提到一個有趣的詞彙 : 「荷蘭病(Hollandse ziekte)」。政委唐鳳對此也有所呼應,提到他在台積電的演講當中,台積電的同仁也現場提問 :「台灣只剩下半導體作為護國神山的時候,台灣的經濟會不會生荷蘭病 ? 」   講座當中提到荷蘭病的故事,是來自於1960年代荷蘭在北海發現天然氣油田。因為挖到了天然資源,大量出口天然氣帶來貿易順差,累積大量外匯,導致荷蘭盾(Dutch guilder)實質匯率大幅升值,讓國內其他產業出口競爭力下降,加速去工業化的現象。過度重視天然氣的單一產業導致其他部門發展遲緩的借鏡,也變成台灣現在產業可能的挑戰。 永續創業有機會嗎?唐鳳:政府負責增幅   如何找尋新的產業出路?近來出現在台灣社會的永續議題,也成為年輕世代嘗試切入的創業題材。不少人也問起: 「我想以永續的題材創業,政府會幫忙嗎?」、「在台灣用永續的題目創業好像不太行,如果是組織NPO來從事會不會比較好?」   致力推動永續及社會創新,唐鳳表示:政府對於永續議題與社會創新類型的創業是很支持的。   他同時也解釋:政府最重要的功能是「增幅」。他舉例來說:荷蘭解決快時尚的問題,在台灣其實也有人在做,以他身上的衣著為例,就是使用回收的牛仔褲布料,透過設計師的巧思縫紉成獨一無二的新衣服。   每個他出現的場合,都有這件衣服的時刻,除了引起大家好奇,也連帶地支持這個很好的想法。 有別單純補助,或者獎金給予,而是讓社會看見好點子,進而透過認同而支持並帶動具有永續價值的消費行為。   除此之外,唐鳳也提到,在社會創新以及永續發展的創業,政府有設立社會創新實驗中心,對於想要驗證想法是否可行,需要集結更多相同價值的夥伴一起努力,都可以在這邊進駐,並歡迎有興趣的年輕朋友可以勇於提出自己的想法,每一週他也會有固定辦公的時間在社會創新實驗中心,也很歡迎想要共同激發創新想法的朋友直接預約他的時間。   「而到底是營利組織好?還是非營利組織好?」 張芸翠也分享荷蘭經驗。她說道:「在荷蘭的環境從事任何型態的組織,無論是公司或是非營利組織都是很被鼓勵的選項,端看想要創業的人喜歡哪一種型態,並沒有哪一種組織比較被鼓勵,反而要回到創業者本身的經營傾向來決定。」【延伸閱讀】後疫情時代 專家:科技創新為發展永續農業關鍵
聖嬰現象數據可提前幫助預測可可樹的收成
2021/07/14
全球農業中有80%的土地面積為雨養農業(非人工灌溉),約佔總產量近60%。在這些地區中因天氣因素造成作物產量年度變化相當巨大,許多地方降雨數據缺失且變化極大,面對不確定的天氣模式,農民缺乏足夠的分析工具可用來做栽培管理決策,本研究利用現代資訊系統和分析方法試圖解決某些地區天氣資訊不足的問題。   世界各地許多地區天氣波動受聖嬰現象(ENSO)影響。聖嬰現象是指每隔數年(2-7年)發生在赤道東太平洋海水異常增溫、影響全球氣候的現象,常用來監測ENSO的指標為海洋聖嬰指數(ENSO OI)。本研究選在受ENSO影響的印度尼西亞(印尼)可可農場進行,研究人員使用了一種Bayesian Neural Networks (BNN)機器學習方法分析,此方法不需要當地的天氣記錄,只需要當地的農場類型、肥料施用和作物產量等相關生產數據。研究發現ENSO數據可預測75%產量變化,太平洋的海表溫度可以準確預測可可樹的收成,甚至在某些情況下,有可能在收穫前25個月就做出準確的預測。   摩洛哥非洲植物營養研究所(APNI)專家表示:「此研究成果代表可利用ENSO數據有效地替代當地天氣數據,可使用此方法研究其他與ENSO有關的農作物」。國際生物多樣性聯盟和國際熱帶農業中心(Alliance of Bioversity International and CIAT)的科學家James Cock表示:「這使我們能夠在農場增加不同的管理方式(例如:施肥),並有信心能建立有效管理制度,這是管理運籌學的整體轉變」。可可樹農民因此項研究對何時投資化肥充滿信心,因其投資損失通常發生在天氣評估錯誤的情況下,這可使這些弱勢群體減少投資損失。   儘管在沒有天氣數據的情況下,此方法可能會帶來更準確的農作物產量預測,但科學家(或農民)仍需準確地收集一些生產資訊,並共享數據進行分析,才能建立預測模型。APNI專家表示共享數據非常重要,強大的預測模型可以使農民和研究人員受益,並可促進進一步的合作。此研究對於農民、科學家和全球巧克力業者皆是有益,提前預測收穫規模可改變農場的投資管理決策、改善熱帶作物研究計劃並可降低巧克力產業風險和不確定性。【延伸閱讀】日本農民企圖心:運用數據改革農業!AI完美預測奇異果的產量與採收時間

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