為了熬過深太空(deep-space)任務的艱困環境，在地球外生長的食物們需要一點細菌的幫忙。最近在國際太空站上的一項研究或許能幫助植物們抵禦這種高壓環境。與NASA合作的研究人員表示在兩次連續航班中於國際太空站上的不同位置發現並分離了4種屬於Methylobacteriaceae(甲基桿菌科)的細菌，並將此研究發布於Frontiers in Microbiology雜誌。其中一種菌株被鑑定為Methylorubrum rhodesianum羅氏甲基桿菌，其他3種則為先前未發現的新種。這些分別被稱為IF7SW-B2T, IIF1SW-B5, and IIF4SW-B5的桿菌，經由基因鑑定後顯示他們和Methylobacterium indicum有較近的親緣關係。甲基桿菌主要和固氮作用、溶磷作用、非生物壓力耐受性、植物生長促進及植物病原菌的生物防治有關。 在火星任務中的潛力 　　為了紀念著名的印度生物多樣性科學家Ajmal Khan博士，團隊決定將此新種命名為Methylobacterium ajmalii. 　　NASA太空總署噴射推進實驗室(JPL)的Kasthuri Venkateswaran博士及Nitin Kumar Singh博士對此研究表示，這些菌株在太空的植物栽培上或許有著「生物技術上有用的遺傳決定因子」。 不過，還需要更多的實驗來證明這的確是在太空植物栽培上的決勝關鍵。「為了在只有極少資源的極端環境中栽種植物，分離出能在壓力狀態下促進植物生長的微生物是必要的」，團隊表示。 　　和JPL一起的參與此項研究的，還有洛杉磯的南加州大學、康乃爾大學及印度海得拉巴大學的研究人員。鑒於NASA的目標是將人類帶上火星或更遠的地方，美國國家科學研究委員會的十年調查報告中建議太空總署將國際太空站作為調查微生物的測試平台。他們補充道「我們的團隊擁有在極端狀態下培養微生物的專業知識，因此NASA太空生物計畫委請我們調查ISS上微生物的存在與其持久性」，「國際太空站無疑是個維護得非常整潔的極端環境，因人員安全是第一優先，了解相關人體及植物病原菌是很重要的，但我們還需要些有益的微生物，像是這些新的Methylobacterium ajmalii菌。」 擴大國際太空站實驗室 　　作為進行中監測任務的一部份，在過去6年中，國際太空站上的8個位置上細菌的生長狀況被持續的觀測著。取樣區域包含工作人員群聚點或實驗進行的地方，例如植物栽培室等。至今，取自太空站上的數百種細菌樣本已進行了分析，但仍約有1000個取自於太空站上不同地點的樣本，還在等待回到地球進行詳細檢查。根據Venkat 與Singh表示，最終目標是跳過這個冗長的過程，並利用專為國際太空站開發的分子生物設備找到新的菌株。「與其將樣本帶回地球分析，我們更需要的是複合型的微生物監測系統，能在太空中用分生技術來收集、處理及分析樣本。像這樣微型的太空組學技術(omics in space)-一種生物感測器的開發-將能幫助NASA及其他前進太空的國家們實現安全及永續的太空探索。」 【延伸閱讀】農業先進大國荷蘭將邁向新的挑戰—應用宇宙衛星預測作物生產

隨著健康意識逐漸抬頭，消費者愈來愈重視食安與環境保育，因此有機與自然耕種成為消費者選購食材的考量之一，而要如何挑選健康的食材呢？有一部分人則回歸到最根本的做法－自耕自食，透過自身雙手將餐桌上的綠意化無為有，原料來源皆能親自把關，這正是在全球各地漸漸成為的「農耕熱」風潮。 為食安把關　也為環境盡一份力 　　小至個人家中陽台花圃、大至社區公共空間都可以是當個「城市農夫」的起始點，而自己種菜除了能夠為食安把關，更能為環境盡一份心力，城市中遍布的高樓大廈、柏油路面以及空調設備排出的熱氣，讓都市叢林逐漸高溫化，透過紅外線觀測可以明顯發現都市中心的溫度大幅高於近郊，此現象稱為「熱島效應（Urban Heat Island Effects）」，而緩解熱島效應的方法其一便是－綠化，增加綠地面積讓蒸散作用幫助城市降溫。除了在都市巷弄間的畸零地種菜，部分公家機關也會開放屋頂供民眾打造成另類農場，種植的蔬果更能成為社區內長輩共餐的材料，成為友善家園的城市農夫。 　　說到城市農夫，則一定要提到「可食地景（Edible landscaping或稱Foodscaping）」這個概念，意即將可食用的植物景觀化，不但具有花園的美感，還能兼具食用價值，同時更能凝聚社區的向心力，增加左鄰右舍溝通交流的機會並強化都市人缺少的農耕體驗及知識，以新北市政府為例，除了針對社區、鄰里閒置空地以及學校機關等空間推動可食地景，更與企業合作「公私家菜計畫」，期望利用新北市高達27萬家企業辦公大樓的屋頂推廣種植可食地景，不僅讓員工可以就近在公司種菜達到減輕碳足跡、縮短食物里程、降低都市熱島效應等環保的功能，也能讓員工透過農耕活動舒緩身心、降低工作的疲憊感。 在不到1%的可耕面積中　找出農業新模式 　　關於「城市綠化」以及「可食地景」，或許可以借鑑高人口密度的新加坡，全國可耕種面積不到1%，超過九成的農產品必須透過進口，而在這樣一個與農業絕緣的國家，卻有一個社會企業「Edible Garden City」選擇在水泥叢林中為農業尋找一線生機，倡導著「Grow Your Own Food」理念並在水泥夾縫中種下一片片綠意，或許只是停車場、人行道、大樓屋頂，各個閒置空間都有機會打造成食物產地，以科技為輔助，包括垂直農法（Vertical Farming）以及空中苗圃（Rooftop Farm）的農業模式蔚為流行，重新塑造新加破農業地景的里程碑。 　　不僅社會企業的參與，新加坡政府的推動更是不遺餘力，由國家公園局推行的租用園地計畫（The Allotment Gardening Scheme）開放10餘座公園，提供超過1000個租用園地，在承租的空間內，可以自由種植蔬果、香料、草藥或任何觀賞性植物，宛如現實版的開心農場，而此計畫的推動也間接地鼓勵民眾走出家門與大自然相處，尤其成為銀髮族退休後的一大樂事，藉此機會也認識周遭的農友，為生活增添姿色。【延伸閱讀】打造符合高產、高效之永續都市菜園 在都市也能當農夫　為自宅增添綠意 　　若想要當一名城市農夫卻苦於無地可耕，別擔心，自家陽台與盆栽便可成為一方天地，不用大動干戈便可輕鬆體會農作樂趣，不假他人之手的食材也吃得安心，而既然自耕自食，當然要種些實用或自己愛吃的，以下推薦幾種適合種植於盆栽的作物，讓你輕鬆打造出自家小農場。 1.番茄 　　種植番茄需要充足的陽光，每天日曬5-6小時為最佳，並且需要疏鬆、排水性佳的土壤，適合深栽，最好要將根莖的2/3掩埋，也可以運用架子或爬藤架，讓蕃茄的藤蔓往上攀爬避免倒伏，不同品種的番茄結果以及生長的速度都不同，可是要細細呵護哦！ 2.辣椒 　　如果是愛吃辣的朋友，種辣椒絕對適合！茁壯後的辣椒產量高，但因其根系較大因此需要一個大且深的盆栽，陽光的照射需要循序漸進，使其漸漸習慣，土壤則適合排水良好的沙質土或者腐植土，小技巧是浸泡過水的種子較容易發芽哦！ 3.香菜 　　香菜是台灣常見的調味配料，種植方法也是相當的簡單，將種子外的硬殼搓開後均勻撒至土中並撒上一層細土，選擇的土穰建議為腐植土，香菜種子喜歡濕度較高的土壤，一定要將土壤澆透，在種子出苗前在陰涼處放置即可，出芽後便可以搬到太陽下面曬曬太陽囉！ 4.迷迭香 　　迷迭香也是常見的香料植物之一，在家種植能夠隨時為料理增添風味實在方便，迷迭香喜歡全日照環境且乾爽的環境，待土讓快乾了再將盆栽澆透即可，若要讓其更美觀，一個月灑一次肥料就可以囉！是個簡單好上手的盆栽作物。

紐約新創公司Good Liquorworks之創辦人之一Willey在瓜地馬拉發現僅有少部分水果廢棄物被作為肥料，多數仍被排放到河中或垃圾掩埋場，該狀況啟發其建立供應鏈以運送水果廢棄物，並利用水果廢棄物作為釀酒的糖分來源。該公司推出的旗艦產品Good Vodka，便是一種利用咖啡果(coffee cherry)果肉中的糖製成的透明烈酒，將咖啡果的副產品完全轉變為新產品。另一創辦人Byrne說明比起源自馬鈴薯或穀物的醇類衍生物所釀造的伏特加，此新產品具有更滑順的口感和更濃郁的風味，甚至有香草和黑胡椒的獨特味道。【延伸閱讀】研究證實咖啡加工的副產物萃取物富含許多機能性成分 　　產生特殊風味的因素與咖啡果實的種類或收穫後的製程無太大關聯，阿拉比卡(Arabica)咖啡的糖含量約為羅布斯塔(Robusta)咖啡果肉的兩倍，前者會產生更多的酒精，而風味差異微小，主要是歸因於利用水果的不同部位釀造。開發團隊已經嘗試對果皮、果肉和半水洗過程之果肉懸浮物進行蒸餾，(現主要使用後者)，以及各種製程的測試如乾燥、煮沸、濃縮，風味雖有些微差異，但仍保持著主要的甜味和一點點胡椒味；此外，咖啡果實的整體品質及成熟度對咖啡果伏特加沒有影響，故生產商不用擔心為了生產良好的咖啡果伏特反而付出更多把關副產物品質的成本。 　　Good Vodka的售價為29.99美元/750毫升/瓶，Good Liquorworks公司與哥倫比亞咖啡種植者聯合會(Colombian Coffee Growers Federation, FNC)合作，從哥倫比亞Caldas地區的農民購買的咖啡果肉原料，並與Finger Lakes Distillery釀酒廠合作製造伏特加，未來計畫將事業擴展到其他咖啡生產地，並將咖啡果肉開發作為其他烈酒的原料。

自然界中有其維持平衡的方式，此說法可從食草動物攝食之植物得證。事實上，這些植物已進化產生防禦系統，其透過植物內部及外部細胞信號傳導來警告甚至免於掠食者攻擊，如對捕食者或植物本身產生各種「誘導原」的分子感應及引發「SOS訊號」。 　　當同一草食動物多次攝食該植物時，植物則會學習辨識攝食行為並記錄與之相關的分子模式，稱「草食動物相關分子模式 (HAMP)」。HAMP也為誘導原，包括以下幾種： (1)存在於植物細胞內的成分，當草食動物對植物造成傷害時，即釋放出來。 (2)草食性昆蟲口腔中的植物細胞壁和其他胞器之消化物，此消化物成為一部分昆蟲口腔的分泌物(OS)時，也可引起誘導原的作用。另外，透過高通量基因和蛋白質檢測系統確認       特定或特殊型草食動物影響而生成的誘導原，如吸食性草食動物唾液腺含有多種誘導原，如黏液素唾液蛋白、螨蛋白等，吸食植物過程中分泌至植物中，促使誘導原產生作用。 (3)其他特殊誘導原：蟲卵、植物可偵測之昆蟲信息素、昆蟲腸道之共生細菌等。 　　然而，植物以什麼方式傳達SOS信號呢? 目前的證據指出植物可藉由空氣傳遞SOS訊號，當植物受損時，其釋放揮發性化學物質到空氣中，使附近的植物可偵測到，另外，植物的防禦系統因昆蟲的攻擊，其透過後生調控產生”遺傳記憶”，進而針對未來的攻擊做出相應的調整。 　　有鑑於了解植物防禦系統及有害生物影響遺傳調控，可幫助人們降低農藥的使用，隨之減少農藥所帶來的各種風險，因此，可使農業朝向有機化發展，避免有害化學物質的危害。 【延伸閱讀】揮發性化合物誘導植物防禦啟動的影響

高雄市政府農業局105年起創全國之先導入植物醫師制度，以自有經費聘請2名植物醫師高佩琳及鄭靜霖，為高雄農民解決農作物疑難雜症；今年又爭取到農委會動植物防疫檢疫局補助基層農會新聘2名儲備植物醫師陳原諄及邱柏勳，分別派駐在美濃區農會綠色農業資材中心及大樹區農會姑山倉庫，就近輔導產地農民，加倍把關農產安全。 　　農業局張清榮表示，除了植物醫師的現場診斷輔導外，農業局現正積極建置線上植物防疫平台，透過雲端蒐集植物醫師第一線的診斷資料，未來能以智慧科技提供農友疫情即時預警，以及作物病蟲害即時求診管道。此外還可提供線上預約、排程、看診及案例追蹤，輔導農友正確用藥並實踐農藥減半。 　　高雄市目前有4名植物醫師，除了提供作物診斷諮詢服務，同時協助病蟲害疫情監測並建立當地作物有害生物樣貌，並輔導農民以友善環境防治資材取代傳統化學農藥，以維護消費者健康並降低環境負荷。今年截至4月底，已協助高雄市植物診斷案件138人次，輔導面積達74.58公頃。 　　高雄市農業局表示，派駐在美濃區農會綠色農業資材中心的陳原諄，畢業於中興大學植物病理研究所；另一位是中興大學昆蟲學系畢業的邱柏勳，目前派駐在大樹區農會姑山倉庫。大樹區主要作物是荔枝和鳳梨，邱 柏勳報到時適逢2大作物的產季，立即上線。 　　農業局自籌經費成立專家技術服務團，團隊包含植物病害、蟲害、病毒及土壤肥料等專家，由技術團共同協助植物醫師成長，提升植物醫師知能及診斷技術，一同解決農友病蟲害及用藥問題，以栽種出更多安全的農產品。 　　張清榮說，植物防疫平台可利用智慧化分析大數據，幫助市府了解各種疫病蟲害發生的地緣關係，精準掌握病蟲害控制及擴散狀況，讓診斷及預警更有效率，也更能減少農民經濟上的損害。 【延伸閱讀】植物適用的可穿戴式裝置

一種常見且極具破壞性的病毒-徒長病(bakanae disease)透過種子傳播影響了世界各地的水稻，而造成這種疾病的元兇為Fusarium fujikuroi，此病原菌會產生一種植物生長激素-赤黴素，導致植株異常伸長和黃化，受感染的植株呈現淡黃色或白色，莖桿倒伏，並且無法結出可食用的稻穗，該病原菌影響甚大，尤以亞洲為最，其可侵害約20-50%的農作物。 　　因此，人們通常利用化學殺菌劑或將種子以熱水處理來對抗該疾病，然而，這些方法較不穩定，導致抗病有效性日益受到更大的挑戰，如無法有效抵禦種子感染及化學藥劑造成抗藥性菌株的產生，加上環境保護意識抬頭，農業領域傾向減少農藥使用。 　　因此，研究人員開發出新型生物防治方法來對抗徒長病，其將另一種非致病性鐮孢菌屬真菌-Fusarium commune，透過噴灑的方式把真菌孢子接種於水稻花上，該真菌是由實驗室分離出來的菌株，經測試發現不會對蕃茄、稻米等作物產生不良影響，並已被證實為優勢菌株，研究人員進一步進行防禦能力持久度測試，由於日本的稻作栽種為水稻種子收割後儲存於種子庫約6個月，度過寒冬才會開始播種，因此勢必需要確保該菌株能至少存活一段時間，避免在儲存期間種子庫的水稻受到感染，研究人員將此菌株進行調整，使其具有螢光性，6個月後發現真菌菌絲體仍發螢光，表示此非致病性菌株仍存在，並與致病性真菌競爭。 　　這項試驗結果不但與傳統防禦成果相似，可保護水稻的種子免受疾病影響，也可防止後代間的疾病傳播，實屬現階段的創新技術，研究人員欲以此新型防禦方法進一步應用於其它與水稻生理相似之禾本科植物，如小麥、大麥和玉米等，以及蕃茄、菠菜、生菜和胡蘿蔔上測試他們的新方法，以期這些作物可抵禦致病性真菌並達到環境友善之目標。 【延伸閱讀】科學家新合成了一種新型殺真菌農藥

聯合國永續發展目標 ( Sustainable Development Goals, SDGs )，共發表十七項目標，其中第二項為Zero Hunger，其希望可消除飢餓，實現糧食安全，改善營養狀況和促進永續農業，但伴隨新冠肺炎 ( COVID-19 ) 與氣候變遷，確保糧食安全任務變得日益困難。對此，百事可樂PepsiCo認為需藉由產業間與政府的共通合作來達成，主要可透過三個面向： 1.發掘利用可改變現況的新科技 　　百事可樂PepsiCo認為精準農業 ( precision agriculture ) 是強而有力的工具，能夠協助農夫獲取即時資訊，做出應變，能有效提高產量與品質，同時避免無謂的水分、肥料或農藥的投入，降低能源消耗，減少浪費，其相關產品iCrop，已結合馬鈴薯生產者在歐洲的16個市場應用，在疫情當下，透過此科技可遠端監控馬鈴薯生長情形。此外，基因科技能使植物更加適應環境或抵抗病蟲害等，提高植物生長特性，百事可樂PepsiCo與Corteva Agriscience合作進行燕麥基因相關研究。 2.將農夫置於計畫中心 　　農夫相對於農業為重要的基石，當科技、研究、分析等無法回饋至農夫身上，將無法實際將其應用，因此百事可樂相當重視農夫的發展，視其為計畫(PepsiCo’s Sustainable Farming Programme)的核心之一，協助其了解並使用農業相關科技，並派出專家提出輔助與諮詢的服務，使農夫能於種植的每一步驟皆能展現發揮永續經營的精神。百事可樂製作了燕麥指導手冊(Oat Growth Guide)，並公開共享，提供燕麥生長發育相關的指南，使農夫接觸何謂永續農業，豐富相關知識。 3.產業與政府間互相合作 　　為了更加優化整體糧食生產系統，傳統單打獨鬥的模式已不敷使用，唯透過彼此互相合作才能達成未來糧食需求目標。農業科技日益發展，但品項過於複雜且龐大，造成農夫使用上的困難，政府須為農夫簡化並協助其使用最適合自身的科技。在數據方面，各產業階段皆有各自的系統，但對於農夫使用上來說頗為不便，產業與政府應使資訊更為透明，同時將複雜的資訊精簡並互相整合成一大數據，使農夫更易接觸與使用，同時配合政府政策與獎勵措施，鼓勵農夫尤其小農願意投入資金進行農業轉型，同時利用科技的創新，邁向永續經營。 【延伸閱讀】如何藉由物聯網技術之應用以解決糧食損失之問題

由於糧食不安全與氣候變遷問題日益嚴重，為降低農產損失，精準農業是提高農業生產率及達成永續耕作的解決方法，其一策略為確認植物在承受逆境後出現症狀前的健康狀況，但植物表現型分析昂貴又耗時，且對於作物管理及育種計畫的後代篩選之應用有其困難點，而快速的逆境表現型分析技術可以在出現明顯病症和造成損失之前快速診斷植物逆境狀況，促進世界主要糧食作物的生產力。反射光譜學已被用於快速、非破壞性評估植物葉片的化學成分(例如葉綠素、類胡蘿蔔素)，但是對於一些非生物逆境及一般逆境反應，其反射率和透射率變化相似，且與光譜反射率變化相關的逆境標記需時間累積，無法在前期進行有效逆境檢測。 　　新加坡-麻省理工學院研究與技術聯盟(Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART)與淡馬錫生命科學研究院(Temasek Life Sciences Laboratory, TLL)的研究人員合作開發可攜式拉曼葉夾(leaf-clip)感測器，並由新加坡國家研究基金會(National Research Foundation, NRF)在其卓越研究與企業級技術學院(Campus for Research Excellence and Technological Enterprise, CREATE)之計畫資助。拉曼光譜可被視為各化合物的化學指紋，並廣泛應用於監測植物健康與生長；感測器由以拉曼光纖探針組圍繞構建的3D列印夾組成，探針以830 nm激發雷射連接到可攜式拉曼光譜儀，可以快速、非破壞性、可重複體內檢測活體植物的健康數據，協助農民在早期即時診斷植物中氮與養分缺乏、常見蔬菜(芥藍、萵苣、菜心、小白菜和菠菜等)之代謝物的含量，以及植物逆境表現型程度，例如乾旱、熱/冷溫度、鹽分和光逆境。此外，在全光(full-light)生長條件下使用可攜式拉曼葉夾感測器所得到的檢測結果，與在實驗室條件下以桌上型拉曼光譜儀測量葉子切片的結果一致。 　　此新型可攜式拉曼葉夾感測器的使用方法簡單、迅速，適合農民在田間檢測多種蔬菜，並可幫助研究人員於實驗室快速篩選品種以增強耐逆性，研究團隊認為，該感測器可提高農作物產量、增強氣候適應力，並減少肥料的使用以減輕過多的氮滲入地下水所造成的水生生態系統污染，新工具為糧食不安全的問題，提供經濟、永續、環保的解決方法。 【延伸閱讀】研究人員開發了一種快速準確的測試方法來鑑定穀物中的毒素

科學家觀察到飛行昆蟲相當敏捷且強壯，當他們在複雜的環境下飛行時，可表現出卓越的雜技動作，如翻轉、快速逃跑、飛行過程遭受碰撞可快速恢復等。當前最先進微型無人機主要的透過剛性致動器(MAV)產生動力，如壓電陶瓷，即為電能和機械能相互轉換的特殊陶瓷材料，這類無人機具有較低的斷裂強度(120MPa)和承受破壞的應變能力(0.3%)。此外，現有飛行系統雖然有較高的升重比，表示易於起飛，但是他們面對干擾等狀況時，無法做出如昆蟲般的快速反應。 　　因此，麻省理工大學的研究人員開發出一款藉由介電彈性體致動器 (DEA) 以驅動僅665mg無人機。DEA是一種新興的高分子軟性致動器，其由塗有碳奈米管的薄橡膠圓筒製成，當電壓施加於碳奈米管時，會產生靜電力，從而擠壓並拉長橡膠筒，反覆的拉長與收縮可使無人機的機翼快速擺動。此研究成果顯示新型DEA具有高功率密度 (1.2 kW/kg ) 和相對較高的轉換功率 (37%)，研究人員將其進一步整合於無人機中，使無人機升重比 (>2.2:1) 相對於以往機型較高，每秒機翼擺動次數高達約500次且可達到70 cm/s的上升速度，除了能夠在空中盤旋，還能夠在飛行過程中受到碰撞時於0.16秒內翻轉並恢復正常，相較於笨重的傳統機械，其具有多種優點，如較大致動力量、應變力高等，藉此展示出MAV所不具備的優秀飛行能力，從而凸顯出新型混合軟性與剛性機器人於工業和農業具有應用潛力，如農作物的人工授粉或災難後的搜救任務。因此，透過模擬昆蟲的生理特性，啟發了更多創新研究，為仿生機器人帶來新思路。 【延伸閱讀】有朝一日泡泡無人機能協助農民為花朵授粉

浮萍生長於除南極洲外的淡水中，其如同針頭般微小，且外觀像綠色的漂浮種子，浮萍沒有根部構造，只有一個融合的莖葉結構，稱葉狀，另外，浮萍為無性繁殖如同酵母，母株長出的芽即為子代。此外，一些專家發現浮萍僅需短短一天就可成為養活地球人口所需的重要蛋白質來源，尤其在東南亞部分地區具有水雞蛋之稱。雖然浮萍是已知生長速度最快的植物，但是該遺傳訊息對於科學家們仍是一個謎。 　　現今，基因組定序技術已相當先進，研究人員得以從中找尋這種植物獨特的原因，並發掘植物生理的基礎原理。為了了解影響浮萍生長快速的遺傳訊息為何，研究人員透過光/暗週期來分析植物基因在不同時段下的活躍狀態，結果發現浮萍與其他植物相比，其受光/暗週期調控的基因組數量只有約13%，而其他植物的基因表達量高達約40%，表示浮萍較不受光線影響，進而能夠達到生長快速的優點。此外，研究人員也發現浮萍缺少了許多保守基因，即不具有其他影響重要生理元素的相關基因，如與防禦機制有關的萜烯生物合成及根部生長等，其說明浮萍幾乎已演變成只專注於生長的植物。 　　研究員表示浮萍基因組的數據提供了重要的植物生理資訊，並有望成為一種新的實驗模式，藉由了解基因如何促進不同的生物活性以探討植物行為，如優化植物行為以開發出新品種。另外，其也增加了當前的植物基本學知識，為農業提供了新潛力，如開發出更能從大氣中儲存碳的植物，使植物可應對氣候變遷的威脅。因此，研究人員未來將更進一步利用遺傳訊息簡化的植物來探討控制植物生長等各種生理作用，得以更加了解植物發育的遺傳架構。 【延伸閱讀】化學家開發出促使植物生長之有機活性物質

全球暖化日益嚴重，各國皆擬定相關政策致力於碳排放的減少，許多跨國大企業如拜耳也宣布再經過20年~30年內要將產品變為碳零排放，甚至是負排放。 　　沃克斯 ( Walkers crisps )，英國最大的洋芋片製造商，每年自英國80座農場中收購將近400,000噸的馬鈴薯來製作相關產品。近來與 CCm Technologies合作，將洋芋片製程中所產生的廢物-馬鈴薯皮，進行轉換利用，可望大幅降低碳足跡高達70%。CCm Technologies提供沃克斯一肥料製成系統 ( CCm’s fertiliser production system )，其利用附有氨水 ( Ammonia ) 的有機纖維吸附二氧化碳，其餘厭氧消化( anaerobic digestion ) 下的氮、鉀等也被跟著混合來製作有機肥料。CCm’s fertiliser production system設計與原先工廠內的厭氧消化槽結合( Pepsico UK’s anaerobic digestor )，厭氧消化槽可利用食物廢棄物進行生質燃料發電，剩餘副產物再利用CCm’s fertiliser production system進行肥料製作，所製肥料回饋至馬鈴薯種植者，使馬鈴薯整體皆完整利用，並且形成循環，降低產品碳足跡。 　　除此之外，沃克斯的母公司 Pepsico UK還致力於降低其他作物如燕麥、玉米等碳排放，隨著肥料製程規模擴大，碳排放降低更加顯著，同時良好肥料將促進土壤健康，植物更加茁壯，碳固定能力增加，構成一良好循環。 【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

帕金森氏症為重要之老年病害，會造成顫抖、肢體僵硬、運動功能衰竭等症狀，目前常以L-DOPA來治療延緩病症進程，L-DOPA為多巴胺的前驅物，經由酪胺酸酶作用可變為多巴胺。目前大多的L-DOPA為化學合成，少數由植物種子中萃取，為L-DOPA 藥物提供天然萃取新資源，約翰英納斯中心團隊將甜菜頭合成甜菜紅色素相關基因轉入番茄之中，增進L-DOPA的生成，可獲得每公斤150mg L-DOPA的產量，此項研究有助於L-DOPA 藥物生產，進一步降低藥物價格，讓更多人受惠。 正文: 　　帕金森氏症 ( Parkinson's disease ) 是一種老年後易得到的病害，會造成顫抖、肢體僵硬、運動功能衰竭等症狀，其主因是基底神經核的黑質 ( substantia nigra ) 漸進性受損與退行性變性而導致的慢性神經退化疾病。當黑質病變時會導致多巴胺 (dopamine ) 減少，多巴胺能神經功能下降而膽鹼能神經功能相對亢進，出現帕金森氏症候群。目前常用的帕金森氏症的治療方法主要可分為兩大類，一是擬多巴胺類藥，主在直接補充多巴胺前體物或抑制多巴胺分解；二是抗膽鹼藥，主在拮抗過高膽鹼能神經功能。左多巴L-DOPA為多巴胺的前體藥，可彌補帕金森氏症患者多巴胺不足的情形，L-DOPA大多以化學進行合成，少數直接來自於植物種子當中如刺毛黎豆 ( Mucuna pruriens )，L-DOPA每年市場的產值可達數兆美元，是減緩帕金森氏症的重要藥物。 　　即使L-DOPA相比於其他藥物其售價並非很高，但對於許多發展中國家的人仍是一大負擔，約翰英納斯中心 ( John Innes Centre ) 的研究團隊將甜菜頭 ( beetroot ) 合成甜菜紅色素 ( Betalain ) 的基因轉入番茄之中，其與L-DOPA的生成相關，L-DOPA是由酪氨酸( tyrosine ) 經酵素酪氨酸酶 ( tyrosinase ) 轉換而來，為甜菜頭合成甜菜紅色素的初期步驟。基因科技番茄在每公斤中可得到約150mg L-DOPA，且少了其他富含L-DOPA食物的缺點，藥物萃取非常容易，無須高費用設備即可完成。基因科技番茄因富含L-DOPA ，使其產量更佳，同時增加儲藏期並抵禦灰黴病 ( Botrytis cinerea ) 的感染，對於L-DOPA的生產非常方便，番茄小規模種植能有很高的產量，可在溫室種植，配合先進自動化設備，在番茄上照顧上相對容易，為一重要新資源，可望增加整體L-DOPA 藥物產量，降低價格，使更多人受惠。 【延伸閱讀】藉泛基因組研究找回番茄原有風味

台灣今年缺水嚴重，各地面臨乾旱威脅，十分仰賴水資源的稻作產業首當其衝，為有效平衡農業用水與勞動力需求，農業試驗所與中興大學、農委會台中及苗栗區農業改良場從108年合作成立智慧水稻栽培團隊，應用水稻乾濕交替的灌溉模式，導入遠端遙控、即時監測與智慧調控感測器，在不影響原有產量水準下，可節省栽培用水20至30%，減少植株倒伏風險與稻米心腹白率、穩定米質。 　　農試所表示，水稻是台灣栽培面積最大的農作物，在水田整平插秧後，傳統長期維持3至5公分深水灌溉，整個生長期用水甚多。間歇灌溉是採乾濕交替的方式，將田水灌溉至水深約5公分後停止灌溉，接著讓田水自然隨稻株蒸散、蒸發或滲漏而慢慢減少，待土表無積水但確保土下仍濕潤狀態，隔天再灌水至5公分高，如此反覆操作，最重要是在抽穗開花期至榖粒完熟期給予足夠水分。 　　試驗結果顯示，適時透氣更可促進植株分蘗，產量不遜於傳統長時湛水，且無須購買多餘設備即可執行，不僅可達到省水之效，且有利土壤透氣與根系發育，可減緩發生嚴重倒伏 (小於10%)，讓稻穀收成量更有保障。 　　農試所表示，水稻生產過程從育苗、插秧至收穫乾燥，均有農機可全程機械化輔助、減輕農務負擔，但田間灌溉隨生育階段與氣候變化要適時補充水分，仍需耗費相當勞力並倚賴栽培經驗。 　　農試所說，對於大面積栽培或人力吃緊的農民，如果採用這方法灌溉，只需投資10萬元購買無線水位計、通訊主機與太陽能水閥門等田間感測器設備，實際費用依設備不同而異，每個月付120元通訊費，即可以一手掌控水位記錄也能遙控水閘門，還可預約灌溉時間，不用半夜清晨起來開水閥，大幅減少四分之三灌溉管理的人力與時間，降低田間肥、水的溢流情形，更可搭配氣象站，全方位掌握田間狀況。 　　農試所表示，水資源分配不均，水稻間歇灌溉加上智慧控制系統解決方案，兼顧有效利用水資源並確保台灣稻作生產，預期該方案將會是未來發展趨勢，將持續推廣應用於水稻產業。 【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

傳統的益生菌飲品大都是乳製品（如優酪乳和優格）。素食主義的興起以及常見的健康問題，例如：乳糖不耐症、高膽固醇和對乳蛋白過敏等，造成非乳製品益生菌食品和飲料的發展。劉副教授表示：「咖啡和茶是世界上最受歡迎的兩種飲料，也都是植物性飲料。因此，它們是開發益生菌飲品的理想工具。大多數市售的益生菌咖啡和茶飲都是未經發酵的。我們團隊利用發酵製程開發了一系列新的飲料，其發酵產出的化合物可提升營養物的消化力，同時保留了咖啡和茶的益處｣。 　　研究員Wang Rui博士為了開發新的益生菌茶，先將營養成分添加到茶飲中(任何種類的沖泡茶皆可)，然後選擇特定的益生菌加入發酵，發酵兩天後即可飲用試味，發現在整個發酵過程中，茶飲可保留茶的原始風味，並引入了果香和花香。這種益生菌茶的味道就像帶一點酸度的果茶，口感與原本茶飲類似，飲用者可以根據自己的喜好添加甜味劑、牛奶或奶精等。茶飲因含有多酚而有許多健康益處，例如：其抗氧化劑和抗炎特性。獲專利的發酵製程所生產之益生菌茶飲，可保留原本茶飲中的多酚含量，發酵後還可產出另一種抗菌劑苯乳酸(phenyllactate)。此外，此益生菌茶飲中還含有可促進腸道健康的益生菌。 　　另一位研究員Alcine Chan博士開發了一種新型的益生菌咖啡，在沖煮的咖啡中添加特別選擇的營養成分，然後添加特別選擇的益生菌，將咖啡混合物發酵一天後放入冰箱。完成此發酵過程後，就可飲用冷藏的益生菌咖啡，視個人口味，可在飲用前添加糖和牛奶。Alcine Chan博士表示：「這種配方非常複雜，並非每種益生菌都可以在咖啡中生長。另外，添加的營養素類型和數量與益生菌組合有關，添加的營養素太少將無法促進益生菌的生長，而添加的營養素太多會有不好的風味｣。  　　Alcine Chan博士配製了幾種益生菌咖啡，每種之間的風味各不相同，但都保留了獨特的咖啡味道。Alcine Chan博士表示：「有些益生菌咖啡具有更好的酸度平衡，有些具有更好的口感，有些具有更深的煙熏味，有些可以在長期保存後更好地保留咖啡的風味｣。此類益生菌咖啡中除了保留原本咖啡中的咖啡因含量外，還保留了綠原酸含量，這與咖啡的許多健康益處相關。  　　每杯益生菌茶飲或益生菌咖啡均含有至少10億單位的活益生菌，這是國際益生菌與益菌質科學協會  (International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics，ISAPP)建議的每日攝取量。目前兩位博士都在完善自己的配方，以提升兩種飲料的風味。NUS團隊還為益生菌咖啡配方申請了專利，並希望與產業界合作將這種飲料成功商業化。 【延伸閱讀】研究指出泡茶用水將大幅影響茶水口感及所含機能性成分多寡

2021年的茶葉大趨勢將是什麼？今年什麼將繼續吸引消費者喝茶？世界茶新聞邀請了一些專家分享他們的見解。TAZO茶包品牌經理Claire Hagerstrom表示：「首先，消費者趨向於飲用優質茶飲，不再喝劣質飲料。他們正轉向提供可以自己製作的咖啡屋風格的產品。第二個主要趨勢是功能性的健康飲料，新冠肺炎COVID-19大流行後，提升免疫力、放鬆和助睡眠等功能性茶飲將是未來趨勢。常見的傳統草藥例如：南非醉茄、薑黃和接骨木之類的成分可增強免疫力和鎮靜功效，這在如今尤為重要。這些茶和草藥已經有數千年的歷史且知對健康有益處，這種獨特的歷史使消費者對之產生信任｣。 　　Barry's Tea茶包品牌經理Paul O'Sullivan表示：「2021年遠端在家工作將仍然是常態，茶葉消費量應保持較高水平。另外，健康和環保意識日益提高，消費者會尋找對自己和地球都有益的產品。此時自我保健非常重要，Barry's Tea的天然茶即是根據這種需求而設計。我們的最新產品系列中，該產品還具有可生物降解的標籤茶袋，並封裝在可回收的信封和紙箱中，地球永續發展必須成為我們共同責任的一部分｣。 　　有機食品 PureLife Organics創始人Todd Lamb表示：「對身心有益的功能性茶將是2021年的最大趨勢。已被證明具功能性的茶將受到消費者的歡迎，例如：減輕壓力、減輕炎症、促進消化系統、增強免疫力和睡眠等特殊功效。這些有機植物茶飲雖具有強大的優勢，但最重要的還是其風味，消費者不會飲用風味不佳的產品。｣。Tea Runners茶包品牌創始人Charlie Ritchie也表示：「因疫情影響，2021年網售茶包業績將持續增長，隨著消費者開始尋求取代碳酸飲料的健康替代品，預估零售業中包裝茶的銷量應會增長｣。美國保健品Element Apothec專家Swathi Varanasi博士表示：「用抹茶來代替咖啡將是另一種趨勢，抹茶是最好的綠色咖啡因，它充滿了各種營養物和抗氧化劑並風味迷人｣。 全球餐飲服務領導者Lyons Magnus公司最近公開分享2021年飲料和食品市場的五個新興趨勢。Lyons Magnus公司預測排名前五的趨勢為： 1. 功能性趨勢：全球流行病加快了功能性成分的飲料和食品增長趨勢，這些功能性成分可能可以改善健康狀況、治療或預防未來的健康問題。在所有的功能性中，增強免疫力的飲料和食品是最受歡迎的。消費者公認與增強免疫力相關的成分為：柑橘和其他富含維生素C的水果、漿果、優格、黑巧克力、生薑、綠茶和抹茶等。 2. 植物性素材：素食主義的興起下，植物性飲料和食品將持續成為新興選項。隨著植物漢堡和牛奶的成功，未來植物來源產品的涵蓋範圍將無遠弗屆，可留意2021年純素奶酪(非乳製品)、植物性奶精以及原始的植物性飲料-茶的增長。 3. 短期懷舊風潮：去年新冠肺炎大流行後引發了鄉愁，許多消費者開始回憶從前快樂時光及回味從前熟悉的口味和產品，例如：童年時代的生日蛋糕、穀物牛奶將持續流行，亦會尋找黑巧克力，巧克力牛軋糖，起司蛋糕之類近期受喜愛的口味，以及像焦糖這樣的經典口味將重現市場。對於茶葉行業，應思考如何將懷舊融入茶品或茶葉行銷中。 4. 非傳統新組合：茶和咖啡風味很早就流行了，如今它們現在出現在各種各樣的非傳統新組合中。例如：咖啡和茶風味的雞尾酒、啤酒、奶昔、燒烤醬、碳酸飲料等。這趨勢預計在2021年還會增長，如果您是茶葉供應商，則應尋求創新的合作夥伴關係，以創新或美味的方式將茶葉融入各種新產品中。 5. 全球風味混搭：全球風味趨勢已經發展了數年，在疫情大流行間被迫隔離的消費者開始尋找方法，以飲料和食品風味創造冒險混搭，更大膽的全球風味混搭以及不尋常的風味組合（例如：柑橘味咖啡和神秘風味飲料）可能成為趨勢。對於茶葉行業，可以思考並著重於為客戶創造全球風味品嚐體驗。 【延伸閱讀】研究顯示技術創新是日本原產紅茶市場成長復甦的重要關鍵