現今，大多數的社會希望農民可減少或排除用作保護作物的化學品，農民也期望能夠做到，然而，科學家們正面臨一個重大的挑戰，他們試圖找出如何提供非使用化學藥劑的保護措施，以便農民能夠繼續增加糧食產量以因應日益增長的人口。有據於此，其促進了大學與企業研發不需依賴商業化學品的生物產品。逐漸地，已有可滿足消費者需求的產品問世，其對於食品生產更安全也具永續性。 　　RNA可在所有活生物體中發現，一個基因透過信使核糖核酸(mRNA)來產生蛋白質，其實際促進每個生物的生理作用，如我們飲食模式、成長狀況與行為表現。因此，GreenLight Biosciences公司使用生物學的RNA訊號來破壞昆蟲收到食用特定植物的訊息。該新發明與基改物種有很大的不同，其不對昆蟲或作物的基因進行修飾，即不改變原有型態。GreenLight將他們研發的產品噴灑於葉面，RNA訊號會傳送給害蟲使其想食用特定作物，如油菜籽，當昆蟲開始食用植物時，同時將噴劑分子食入，一但分子進入有害生物體中，其會干擾RNA訊號，使昆蟲對葉子失去食欲，不食用特定作物，即阻止昆蟲生存的關鍵功能，進而導致該昆蟲種群死亡，且有益於植株的昆蟲不會受到傷害，讓作物可生存並繁衍生息。GreenLight的首款商品旨在保護馬鈴薯免受以馬鈴薯葉為食的科羅拉多金花蟲之危害。事實上，若將昆蟲的基因作圖，研究人員根據此圖設計了一個可影響特定昆蟲的序列，進而控制科羅拉多金花蟲的表現，同時不影響蜜蜂、蝴蝶、瓢蟲或其他益於作物的生態。【延伸閱讀】利用全基因組關聯性分析標記天然遺傳抗性基因，解決大豆蚜蟲害問題 　　雖然許多製藥公司認識到mRNA對於改善人類健康並阻止傳染病擴散扮演重要的角色，但因生產RNA干擾劑的成本高且耗時，使得廣泛的商業用途變得非常昂貴。此外，傳統製造RNA的方法也犧牲了RNA的品質。而GreenLight找到了一種以安全且環保的方式生產低成本及高品質RNA的方法，即無細胞生物加工的專利。該專利可快速且大量生產高品質RNA以解決地球上一些最急迫的挑戰。GreenLight Biosciences的首席商務官Mick Messman表示RNA干擾劑將會成為下個世代用以保護作物的方法，利用RNA控制有害生物的概念已在先前的生物技術中使用，市場上已有一些產品是利用植物將基因傳送給昆蟲。但直到現在其成本仍居高不下，因此，GreenLight自我生殖的專利是個重大突破，這是最具成本效益的方法，並提供高品質產品。因系統的製程時間比一般化學製品製造時間還短，因此能夠加快將新產品推向市場，同時價格也相對較低。因此，該公司今年申請監管部門的批准其研發的新產品，並預計於2022年進行全面的註冊。

甲醇可作為無數產品生成所需的燃料，其用途非常廣泛且為高效化學物質。另一方面，二氧化碳為一種溫室氣體，是許多工業運作中不想要的副產品。將二氧化碳轉換成甲醇是一種改善溫室氣體含量的方法，由於分離膜可極大地改善多種化學過程，因此，以色列理工學院的化學工程師展示新研發的高效分離膜如何更有效率地將二氧化碳轉變為甲醇。此項新突破可改善許多主要以化學反應為主且副產物為水的工業運作，該項研究已發表於《科學》期刊中。 　　由於副產物為水將嚴重限制了反應的連續性，加上過去這類型的分離膜易使氣體分子洩漏出去，因此，研究團隊著手於優化膜上晶體組成，製作出由鈉離子和沸石晶體組成的膜，其可小心並快速地讓水從小孔洞中滲出（稱導水奈米通道），且不損失氣體分子。負責這項研究的化學和生物工程學特聘教授—Miao Yu表示鈉離子可調節氣體滲透狀況，其只允許水通過，當惰性氣體欲進入時，鈉離子則會阻擋氣體通過。當水有效地移除後，該化學反應能夠快速發生，進而能夠將更多的二氧化碳轉換成甲醇。【延伸閱讀】以水熱液化技術將廢棄物變成生質柴油 　　此項導水膜具有良好且實用的轉換效果，其對水資源、能源與環境有重大的跨領域貢獻。該膜主要可改善許多因水而受到限制的化學反應，進而在嚴苛條件有效地進行。現今，研究團隊現在正努力開拓膜的製備並初創公司利用導水膜來進行商業生產高純度甲醇。

為了控制開花與結果的成熟狀態，植物會釋放出氣態賀爾蒙—乙烯，而環境因素，如乾旱、鹽分和病原體，也會導致賀爾蒙水平有所波動。由於乙烯在植物的健康中扮演重要角色，因此農業界對監測乙烯很感興趣。盡早發現釋放出乙烯的變化可使農民採取防護措施，以恢復植物的健康並減少作物損失，因此，實時監測乙烯的釋放可以為農民提供有關植物發育和健康的重要資訊。然而，現有的感測器具有局限性，使得它在該領域中顯得不切實際。因此，麻省理工學院的研究員開發出一種可靈敏地檢測乙烯含量變化的感測器，其發表於ACS Central Science期刊中。【延伸閱讀】科學家為養雞場開發了寄生蟲檢測系統 　　新型感測器置放於一塊含有一個單壁碳奈米管（SWCNT）的玻璃中，其被夾在金電極之間。研究員將含有鈀的催化混合物放在SWCNT的頂部，因此，鈀催化劑將乙烯氣體轉化為乙醛，此反應稱Wacker氧化法。在此反應中，鈀催化劑改變了其氧化態以及與SWCNT的相互作用，從而改變了它們的導電率。透過這種反應方式，研究人員可隨時監測乙烯的變化。研究員將康乃馨或桔梗花放在裝有新型感測器的容器內，並觀察到花朵盛開和褪色時乙烯產量的波動。該設備具有高靈敏度，其可以檢測容器內十億分之一的氣體濃度，因此對於監測田間的植物具有應用潛力。

油菜、酪梨和橄欖樹等作物大多常被人類用來作為生產油或脂肪的材料，這是由於它們能藉由光的幫助從水和二氧化碳中生產油脂，而這項特性對於如單細胞藻類到巨型紅杉樹的所有植物而言，是相當基本而且普通的能力。過去一直認為藍綠菌(Cyanobacteria)，其又廣泛地被俗稱為藍綠藻(Blue-green algae)係缺乏這種特性，雖然名字中有“藻”字，但實際上是被歸類為細菌界的一員，藍綠藻跟大腸桿菌(Escherichia coli)的關係比和橄欖樹更加緊密。有別於一般細菌，藍綠藻具有行光合作用的能力，許多科學家懷疑葉綠體(chloroplast)，植物細胞裡負責行光合作用的綠色胞器最初來自藍綠藻，根據共生體學說，十億多年前原始植物細胞“吞噬了”藍綠藻，而細菌在細胞中存活並供給光合作用產物，倘若假說正確，那麼葉綠體的油脂合成酶最初可能來自藍綠藻。 　　德國波恩大學植物分子生理學和生物技術研究所（IMBIO）的科學家在過去的幾年間致力於研究葉綠體中催化植物油脂合成步驟中的其中一種酶。為了檢驗可能性是否為真，他們在各種藍綠藻基因組中搜尋是否有和植物油脂合成酶組成相似的基因，結果發現了一種同屬一類的酰基轉移酶基因，並透過進一步測試，驗證了雖然生成量小，但藍綠藻確實會利用這種酶產生油脂。雖然現今植物生產油脂主要是運用其他代謝途徑，但若以演化生物學的角度來看此結果，植物葉綠體中某些部分的油脂合成機制非常有可能源自藍綠藻。【延伸閱讀】將甘蔗副產物做為第二代生質酒精以外的另一種利用 　　此外，實驗結果也為動物飼料生產和生物燃料的開發創造了新的可能性，因為藍綠藻與油菜等作物不同，不需要耕地就能生長，一個裝有培養基的容器以及足夠的光和熱便可以滿足需求，能應用於沙漠中生產汽車引擎用油，無需犧牲糧食作物來完成。這種可能的替代能源同時還能為全球氣候保護貢獻心力，生活在海洋中的藍綠藻會吸收大量的溫室氣體，據估計，如果沒有它們的貢獻，大氣中二氧化碳的濃度將會是原來的兩倍，而所生成的燃料也相對環保，因為在燃燒後只會釋放藍綠藻從空氣中拿來製造油脂的二氧化碳。雖然類似的實驗已經應用於綠藻，但比起藍綠藻它們更加難以培養。而藍綠藻可以相對容易地進行基因修飾並透過生物技術優化提高油脂生產率。

新加坡南洋理工大學(NTU Singapore)的科學家找到了如何運用簡單的化學方法將植物界最硬材料之一的花粉變成柔軟而有彈性的軟凝膠顆粒，此項發明發表於《自然通訊》，由於其能夠響應外部刺激而改變性能，以至於超出自然性能的極限，因此研究員也建議若結合3D與4D列印技術可使以花粉為基底的粒子轉變成多種不同的形式，如建構組元的新環保材料、聚合物凝膠、”紙”片和海綿，從而達到環境的永續經營、經濟上可負擔且廣泛的應用層面，此外，以花粉為基底的微凝膠顆粒具生物相容性，其不會引起人體免疫、過敏和毒性反應，因此也對於傷口敷料、義肢和植入式電子設備具應用潛力。 　　由於花粉堅不可摧的特性，被科學家喻為植物界的鑽石，花粉壁內含有兩個不同組成的纖維素，外層堅硬與內層柔軟有彈性，雄性遺傳物質則被封裝於花粉之中。當釋放出花的雄性生殖結構時，花粉粒會脫水，每個花粉粒會自我折疊，反之，當花粉粒到達植物的雌性生殖結構時，其會水解並萌芽，同時花粉管產生出來並向雌性部分生長。花粉管的生長過程受花粉壁酵素的控制，該酵素改變壁的彈性並導致結構變化，這啟發NTU Singapore團隊嘗試運用類似於一般製造肥皂的方法將整個花粉壁結構與其材料性質進行改造，其將去除油基”水泥層”的向日葵花粉粒在鹼性條件下培養12小時，軟化了花粉壁兩個部分，且花粉因膨脹後變得更像凝膠，若培養時間越長，得到結果越像凝膠。在模擬系統中，研究人員也發現花粉外壁和內壁層的彈性性能必須落在精確範圍內，才能使以花粉為來源的材料表現出凝膠狀的結果。此表明在花粉粒中存在著化學與物理作用以決定是否進行水解使花粉萌芽。【延伸閱讀】新聚合物可保護低溫保存細胞免受冰晶破壞 　　新加坡材料研究學會—材料科學與工程學系的Cho Nam-Joon教授表示從實驗與計算結果皆可洞悉花粉的基本生物學機制，並證明改變花粉壁結構會導致花粉粒膨脹，類似於在生物過程中發生的形狀變化，如調和機制（花粉粒折疊以防止水分流失）和發芽，且研究成果更超越了花粉粒本身的性能極限，該研究啟發了人們了對暸解花粉材料科學如何影響植物成功繁殖的未來研究。

智慧農業是指利用現代資訊和通訊技術管理農場，其可為農民提高工作效率，在過去幾年中，進入智慧農業所需的技術和經費障礙已大大減少。然而，智慧農場的主要組成為監控環境和基礎設施，但此對於農村地區和跨距離較大的農場可能具有挑戰。來自加拿大艾伯塔省的農民 - Brian Tischler在今年初於薩斯卡通的CropSphere演講中表示"低功率廣域網(LoRaWAN)” 具有低功耗且網域廣泛的特性，使這些感測器的網路能夠遍布整個區域，通常距離涵蓋範圍為2-20公里，但具體狀況仍取決於天線本身與天線設計，因此，這種類型的網路可克服監控農村地區環境與基礎設施的困境。這也是LoRaWAN大放異彩的地方，其可幫助人們了解如何使用物聯網設備搭配LoRaWAN技術將農場轉變為智慧農場。 　　事實上，能在農場上進行監控的內容有很多，農民可使用智慧系統並透過手機接收警報，如當商店的門開啟、霜附著在農作物上、土壤溫度變暖使裝箱的穀物開始產生二氧化碳、牛隻在農場漫步的狀況、在距離農場很遠的地方開起一扇門、田野開始下雨或測量田地中的土壤濕度等。因此，許多農民有意付費給供應商協助建立該監控系統。但是，也有一些農民想自己安裝和維修農場設備，主因是他們不願花費龐大金額在其上面。然而，自行DIY的農民將會發現他們值得花更多時間關注線上社群以幫助他們瞭解遠程監控農場所需的知識。 　　LoRaWAN網路中使用的寬頻幾乎沒有限制，並且不需經許可即能免費使用。透過訂購感測器，其包含一塊基本的LoRaWAN面板和一個備用電池（可使用大約一年），只需花費幾美元就可以建構出一個基本的感測器連接到網路的設備。將這三個組件焊接在一起和基本感測器的硬體設備即為低功率收訊器(LoRa)的節點。LoRa具專有標準的設計，並非開放資源，所有的設備的通訊皆建構於SDI-12的標準上。感測器將透過電路板發送訊號，該訊號可接收指令並執行基本功能，如打開或關閉照明設備或灌溉系統。雖然這些訊號頻率處於非常緩慢的速度並隨時間而改變（增加或減少），但這些訊號只需在極小的設備以非常低耗能的方式運行數英里遠。 　　由於用戶對天氣訊息的需求龐大，因而推動了DIY LoRaWAN社群的發展。一個稱EnviroDIY的全球性社群擁有所有的資料庫、所有軟體與大多數感測器通信的所有內容，並且都可以免費下載。LoRaWAN面板現已能編程並可以傳輸感官信息，因此，可從EnviroDIY社群中（www.envirodiy.org）複製要輸入到網路中任何特定感測器的代碼。接著，用戶需輸入設備ID或在網路上將來自EnviroDIY所複製的代碼進行編號並輸入於設備中。 　　感測器連接到LoRaWAN面板後，該面板將發送遠距離信息到一個稱為閘道器的網路組件。閘道器可偵測並收集來自感測器的所有信息。一般而言，可直接購買已建立好的LoRaWAN閘道器或農民可使用Raspberry Pi構建自己的閘道器。Raspberry Pi是一種小型單板計算器，價格便宜，能夠與已經安裝好的LoRaWAN、藍牙和wi-fi組件一起訂購，並且可以利用線上社群提供的編碼對其進行編程以執行基本操作。Tischler在演講中展示了Raspberry Pi閘道器，該閘道器具有八個感測輸入口。但是，每個感測器僅間歇性傳遞訊號，因此，若縮短每個設備傳遞訊號時間，那麼短時間內不僅可收到8台設備的訊號，甚至可到800台設備。現今，包括歐洲在內的世界許多地區，已經有LoRaWAN閘道系統可用，因此人們不必費心建立自己的網管系統，但是這些網路在加拿大仍然不常見。 　　之後，閘道器將信息藉由家用路由器傳遞到網路服務器，該網路服務器就像是網路的橋樑，並且在某種程度上像交通警察。該服務器可在中國、也可在家裡的桌子上、或是在互聯網上零散地散佈，其無固定的形式。網路服務器從閘道器收集所有訊息並弄清楚誰在發送訊號、誰在接收訊號、誰需要接收訊號並可以臨時存儲數據。對於免費的網路服務器的選擇，Tischler建議使用The Things Network（TTN），該系統擁有超過一萬個閘道器、數百萬個設備和十幾萬個用戶。為了要在TTN上使用感測節點，須設置一個帳戶並輸入對感測節點進行編程時所使用面板上設備的ID或編號，它將開始自動接收數據。【延伸閱讀】荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心正在研究番茄的數位雙胞胎 　　現在，感測節點將信息發送到LoRaWAN閘道器，再傳送至路由器，路由器又將信息發送到網路服務器（TTN），這些動作需要一個應用程式，該應用程式將進入網路服務器收集數據，同時將數據發送或命令送回節點。在TTN上，用戶可以輕鬆設置因應數據資訊的操作，如當感測到田野低於零的數據，用戶將會收到電子郵件的通知。該信息可以輕鬆匯出到Excel或自動發送到C-sharp應用程式，該應用程式將即時製作圖形。 　　農民在進入新技術之前需要知道他們在時間和金錢上的投資是值得的，因為他們不想在不使用的新設備上浪費金錢。而LoRaWAN是一項建構完全的技術，此外，越來越多功能強大且一般人負擔得起的感測器已經上市。如溫度感測器非常便宜，因此一個農民僅需花100美元建構一個系統，其可監控距離農場數英里遠的20個農倉。因此，LoRaWAN可協助農民建立智慧農業。

人類種植檸檬已經超過千年以上，最早可能源自於印度北部。這個不起眼的水果，包括果皮，果肉和果汁常被用在食譜或家傳藥方中。 現在，來自義大利Palermo的國家研究委員會National Research Council (NRC)與葡萄牙里斯本大學的研究人員合作應用綠色化學科技為檸檬的應用開闢一條寬廣之路，遠遠超出它在傳統市場的經濟價值。研發團隊負責人Mario Pagliaro表示，過去35年來，檸檬在全球柑橘類水果產量的佔比從5％增加至13％，從5.2噸增至1,750萬噸。將檸檬衍生為有價值、極具潛力的生物產品。 新綠色化學科技 　　目前許多國家普遍將水果副產品加值應用作為化學和生物性產品的原料，尤其以柑橘最多被稱為橙色生物經濟。但並沒有檸檬生物精煉的相關研究。 　　檸檬富含生物biophenols，萜烯terpenes，檸檬酸citric acid和單寧酸tannis，而檸檬皮向來是食品中使用的膠凝劑和穩定劑果膠的主要來源。拜當今綠色化學科技之賜，研發團隊使用例如微波輔助萃取(microwave-assisted extraction)，流體動力空蝕作用(hydrodynamic cavitation)和太陽能驅動萃取(solar-energy driven extraction)等即可高效能地萃取出高價值成分，無需使用酸，鹼或有機溶劑。 發展柑橘類水果生物精煉 　　研究人員指出，利用綠色化學科技將檸檬加工廠的廢棄果皮轉化為具經濟價值的原料將全面快速發展。這些萃取技術具模組化與適用於延續製程的特點，可以輕鬆安裝，加工廠可以輕鬆安裝即轉變為生物精煉廠。 除了其生物活性成分外，Pagliaro還強調瞭如何將廢棄檸檬皮用於生產香水，抗菌纖維以及先進的功能性材料，例如生物氣凝膠。【延伸閱讀】把水果副產物穿戴在身上的新利用方式 　　Pagliaro表示：「從黃色15〔1〕再到我們的IntegroPectin〔2〕，重要的是將這些成果商業化，以取代對健康，食品安全和環境造成危害的產品和製程。」 註1：文中意指係由美國北卡羅來納州的Mark Hamann團隊開發出的高度穩定的天然染料到上述的氣凝膠。 註2：首次應用流體動力空蝕作用與太陽能驅動萃取技術從檸檬皮精煉出具抗氧化且無細胞毒性反應的檸檬果膠。

根據國家犯罪記錄局的數據，2016年有超過11,000名印度農民自殺。賓夕法尼亞州立大學信息科學與技術助理教授—Amulya Yadav表示，雖然造成高自殺率的原因很多，但是因為許多印度農民借貸買種子、肥料和設備，之後再將收成的農作物賣至市場上，但是該國農產品市場價格普遍波動，農作物在市場的實際銷售價格取決於供需關係，若農民的售出價格過低而無法讓他們償還債務並維持生計，從而導致財務困境。政府的協助僅是以其所訂定的最低價格購買有限配額，然而原產地與市場距離有時較遠，進而增加了運輸與燃料成本，若未爭取到政府購買農作物的農民，其不得不將農作物出售給無法保證以最低購買價購買之第三供應商。 　　因此，賓夕法尼亞州立大學及溫州基恩大學的研究人員藉由開發深度學習算法以作為預測農作物未來市場價值的決策系統，希望解決印度農民因負債而導致令人震驚的自殺率，該研究團隊在3月初的人工智能促進協會會議介紹此研究成果。【延伸閱讀】科學家借助科學技術來預防第二批沙漠蝗蟲過境 　　研究團隊為了創建演算法，其分析過去11年中1,300多個印度市場的最高與最低農作物價格及作物數量，進而開發出深度學習法的模型。該系統會假設將農民利潤最大化，藉以預測農民何時何地最適合出售他們的農作物。例如此算法會建議農民待農作物收成後5天再運送至40公里遠的市場以獲得較高價格，此預測系統反而不會建議將農作物在收成後隔天賣至當地市場。因此，該預測模型相較於現今標準模組具有更符合實際狀況的準確性。

幾百年來，中醫從業人員常使用名為「直立百部 (Stemona sessilifolia)」的草藥作為寄生蟲感染的治療用藥，如蟯蟲或蝨子引起的感染。然而，具有殺蟲劑的作用是因微生物共生於直立百部而生成的產物，並非植株本身。 　　內共生菌為生長於植物細胞間隙，但不會導致植物產生疾病的微生物。一些內共生菌可強化植物的生長、養分吸收或抵抗乾旱與害蟲等。因此，科學家進而利用內共生菌的潛在功用作為研發新藥和農用化學品的材料，如王夏昌、胡麗紅及其他研究員想從直立百部中篩選出具殺蟲活性的內共生菌。為了分離出目標內共生菌，研究人員在培養基上平鋪新鮮且切碎的直立百部，之後收集生長於培養基的微生物，分析DNA並鑑定出其為棒狀鏈黴菌(Streptomyces clavuligerus)。接著利用核磁共振光譜法與質譜法從微生物中純化出10種新化合物，其結構類似於吡咯類的殺蟲劑。他們將新化合物對昆蟲的影響進行測試，發現其對蚜蟲有強烈毒性，對紅蜘蛛則為中等毒性。【延伸閱讀】以虛擬飛行模擬器測試新型農藥對昆蟲的影響 　　現今，研究人員已經確定了10種可能與該草藥功效有關的化合物且發現複方比單方化合物更具有昆蟲致死性，其將研究成果發表於《農業和食品化學期刊》上並說明透過純化或直接由微生物生產的新化合物具有作為新型天然農藥的應用潛力。

來自康乃爾大學綜合植物科學院土壤與作物學系(Soil and Crop Sciences Section - Cornell University)的微生物生態學家Dan Buckley與研究團隊，從酸性森林土壤中發現擅長分解有機物質能力的新土壤菌種Paraburkholderia madseniana sp. nov.，其能力包含可分解來自媒、天然氣、石油及焚燒垃圾所產生的致癌化學物質。 　　此項新發現的菌種是屬於Paraburkholderia屬，本身以分解芳香族化合物(aromatic compound)為名，同時在一些物種上亦能形成根瘤幫助固定大氣中的氮。研究團隊將重點以生物降解(biodegradation)為首，研究微生物扮演分解土壤汙染物質的角色，特別是針對多環芳香烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)相關的有機汙染物，而此項成果的突破也幫助難以挖掘與清除土壤內危險廢棄物的區域。 　　實驗於康乃爾植物園校外自然保護區之實驗林展開，從土壤分離發現的新菌種第一步先進行RNA基因定序以驗證是否為獨立物種，而在研究過程中，研究人員發現Paraburkholderia madseniana能分解芳香烴並將其轉化為植物生物質(plant biomass)與土壤有機物質的主要成分—木質素(lignin)，值得一提的是，芳香烴結構同時在有毒多環芳香烴汙染環境中可被檢驗出，因此代表此菌種不僅能作為生物降解研究的方向之一，亦是扮演土壤碳循環重要的角色一環。【延伸閱讀】根分泌物能影響土壤穩定性 　　碳排放是造成氣候變遷加劇的因素之一，每年僅在分解自然界物質的土壤碳排放量已是高於全世界因人類排放導致的汙染，例如汽車、發電廠及暖器等的七倍，而由於地球土壤層本身含有大量的碳元素，因此當人類即使是改變微小的管理方式也會造成氣候巨大影響。未來研究團隊將探索新菌種在碳循環中的角色，並瞭解其與森林之間的共生關係，目前初步研究已瞭清楚樹木將碳元素供給於細菌，藉由此菌種降解土壤有機物質並為樹木釋放出氮及磷等營養物質，因此將有助於土壤環境循環性及預測未來氣候變遷的關鍵。相關成果同時發表於微生物系統及演化國際期刊(International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology)。

隨著氣候變化加劇，目前植物育種所遇到困境與挑戰越趨嚴重。為了鑑定影響穀物產量和逆境脅迫耐受性的基因，研究人員需要精確分析每個小麥麥穗上的穀物組成成分。然而目前蒐集的實驗數據多半是透過從田野中的穀物脫粒機獲得，但這種方法往往會造成小麥的損毀或缺失，而另一種方式是透過人工在溫室裡手動脫粒和測量數據，不但耗時費力而且費用昂貴。【延伸閱讀】透過電腦視覺系統提升不孕昆蟲技術的害蟲防治功效 　　來自澳洲阿德萊德大學農業、食品和葡萄酒學院與德國弗勞恩霍夫集成電路研究所X射線技術發展中心的科學家們，開發出一種電腦斷層掃描（computed tomography，CT）方法，除了比起傳統方法更加省時省力，甚至可以提供更微小的精確數據，分析以人力來操作困難且費時的性狀特徵，像是麥穗上的麥粒尺寸、形態學上的區別和重量的差異，而這些特徵當小麥在不同生長時間點出現環境壓力時就會產生相對應的變化。例如在先前的研究中已經觀察到經歷乾旱和熱逆境脅迫會引起某些類型的種子在形態上的改變。更重要的是，這種方法可以實現完全自動化，能夠在短時間內大量比對遺傳性狀不同的小麥，意味著將能夠透過大規模篩檢、分析穀物完成遺傳研究並訂定育種計劃，而這些實驗數據對於能夠確定小麥基因組區域和抗逆境脅迫機制的運作模式非常重要，從而加快能適應氣候變遷的植物育種過程。

建築物的碳足跡佔全球39%，其中用於取暖、製冷和照明用途的建築所需能源佔這些碳排放的28%，其餘的11％建築物碳排放與建築材料有關，例如英國建築業每年使用約4億噸材料，約有1億噸成為建築廢棄物，僅水泥一項就佔全球二氧化碳排放量的8％。與此形成鮮明對比的是全球航空業，其排放的二氧化碳為人類所有碳排放的2％，因此，建築及與之相關的建築行業對氣候變化負有深遠的責任。 　　有鑑於此，替代建築材料的研究使經濟效應能持續發展變得更為重要，其中一個創新的材料為磨菇。該材料為菌絲體複合物，主要來自農業廢料上所生長的真菌。真菌是由菌絲構成，而菌絲可作為天然黏合劑以形成菌絲體複合物，此複合物的材質具有生物可分解、低密度、重量輕、耐熱和防火性能，且生產成本低，因此具有潛力減少依賴化石燃料製成的建築材料。【延伸閱讀】海鮮甲殼新應用—殼聚糖防銹新用途 　　迄今，菌絲體材料已經以多種創新的方式應用於建築。其中一個值得注意的建築公司是總部位於紐約的The Living，此公司在曼哈頓市中心的MoMA's PS1的院子裡設計出有機菌絲塔，稱為HiFi。該建築為MoMA青年建築師計劃的設計項目之一，該建築材料由真菌培養在含有農場廢料的磚型模具中所製成，其說明了生物降解材料的潛力。另一個值得注意的項目是MycoTree，此空間結構以具有承重特性的菌絲體所組成，並展示出整體結構穩定性，因此作為2017年首爾城市建築雙年展上的 ”超越採礦-城市發展 ” 之展覽重點，這開闢了在建築行業中使用該材料的可能性。而來自利茲貝克特大學Ian Fletcher的研究正是使用當地農業廢料來開發菌絲體材料，例如麥草。在約克郡地區，小麥枯桿是一種廉價且大量的農業廢料，因此可作為建築材料的來源，其研究主要是開發出具有與木材等天然材料相似的結構特性，而非應用於承重之用，其可用於內牆結構和外牆立面。此外，菌絲體材料還具有其他用途，例如聲波吸收器、成型包裝材料和建築隔熱材料。NASA目前正在研究如何使用菌絲體在火星上建造可居住的房屋。 　　使用當地的農業廢料開發菌絲體複合物材料已成為永續發展的方法之一，其可以減少建築業對傳統材料的依賴，從而改善碳足跡，同時可能成為發展農村地區新興生物產業，促進經濟增長並創造新就業機會。

由於目前若想將有機基團插入二茂鐵基的反應即二茂鐵烷基化，大多僅能在酸性溶劑中反應，例如；四級銨鹽的製備，但是透過此種方法所合成的化合物種類有限，因此常常無法廣泛被應用。有鑑於此，俄羅斯人民友誼大學(RUDN) 的化學家Alexandr Smol'yakov與俄羅斯科學院有機化合物研究所(INEOS RAS)、俄羅斯技術大學(MIREA)、全俄植物病理學研究所及庫爾恰托夫研究所共同組成合作研發團隊，他們在中性溶劑中加入一些像是咪唑衍生物的酸敏感物質，來協助雜環唑片段插入二茂鐵中來合成植物生長的調節劑。這也是首次成功在中性介質的環境條件中，促使反應物能在同個反應器中達到能夠連續進行一系列的α-二茂鐵烷基化反應的新技術，進而提高整體反應效率的一種策略。 　　透過新技術的開發使他們成功合成了許多化合物，包括含氮或硫的2-苯甲基-1-(1-二茂鐵乙基) 苯并咪唑、N-(1-二茂鐵乙基）苯並噻唑-2-亞硫醯和N-(α-二茂鐵乙基)苯並噻唑-2-亞硫醯化合物。而這些化合物也分別以不同劑量進行玉米種子的播種前處理，每種化合物(10毫克)溶於10毫升蒸餾水或75％乙醇中，依其調配成相當於每噸玉米種子含有0.5克、1克和10克的劑量，接著將15克玉米種子放入裝有該溶液的燒瓶中，手動搖晃直到水分完全吸收為止，再轉移至培養皿中靜置於開放環境3天。之後將處理過的玉米種子於攝氏25度下再培養7天，接著將這些種子的芽和根長度與用蒸餾水發芽的種子組和暴露於除草劑溶液組的芽和根長度進行比較。【延伸閱讀】銅元素具有促進豬隻生長的潛力 　　試驗結果發現二茂鐵衍生物除了可以刺激植物的生長，經過化合物處理過的玉米種子所產生的豆芽比未進行處理的豆芽長37-67％，同時也能有效抵抗來自廣泛使用的除草劑-Zinger，進而作為除草劑的解毒劑，同時該分子亦具有穩定性和低毒性，因此二茂鐵烷基衍生物的生物活性未來仍是具有一定的商品應用價值，未來可能應用於開發環保、低毒性且成本廉價的製劑，以提高農作物的生產率。現階段研究成果已刊登在《應用有機金屬化學》期刊上。

薩斯喀徹溫大學（USask）的研究人員使用一種新穎的技術來比較農業中所使用的兩種農藥毒性作用，包括有：新型農藥的磺胺藥氟啶蟲胺腈（SFX）及傳統常見的新菸鹼類農藥益達胺（IMD），並在針對昆蟲的影響結果中發現同樣低劑量藥劑的施用之下，其新型農藥所造成的毒性是低於目前常使用新菸鹼類農藥。  　　在薩斯喀徹溫大學生物學教授傑克格雷的蝗蟲研究中，他設計了一個虛擬飛行模擬器以測試非致死劑量的農藥如何影響昆蟲視覺偵測運動物體的能力，像是對於樹木擺動或掠食者行徑等行為。且由於蝗蟲的神經系統已有被非常完整的研究，加上其被用於偵測運動調節的神經元也很常見於鳥類和人類等許多不同的物種當中，因此研究團隊選擇蝗蟲作為試驗模組。研究人員在昆蟲的胸腔中使用小電極，直接測量昆蟲神經系統中的一個神經元，該神經元主要是視覺偵測運動物體並控制飛行能力，藉以觀察不同農藥對於蝗蟲所造成的影響，同時此研究亦發表於《美國國家科學院院刊》。【延伸閱讀】新菸鹼類農藥影響蜜蜂的學習和記憶 　　這一種研究昆蟲行為與神經生理學的方法很少一起用於研究農藥的作用影響，在從試驗結果發現經IMD處理的蝗蟲，其反應時間變慢，且削弱了蝗蟲跳躍和逃避危險的能力，而SFX則不會損害昆蟲視覺偵測運動物體的能力，推測可能原因是由於SFX不會穩固地結合在昆蟲對農藥敏感度的受器上。由於新菸鹼類農藥的施用在國際間仍具有爭議性，因此在非致死劑量下對昆蟲和其他物種的影響也需進一步研究，瞭解其對於環境和生物的影響，而雖然低劑量的SFX毒性不如其他傳統農藥影響那麼強烈，但仍需要進行更多的測試，以確認它是否能更安全應用於農業當中。此外透過其他研究文獻也指出部分農藥和某些物種的死亡涉有關聯，像是蜂群崩壞症候群導致全球數百萬隻蜜蜂死亡。因此未來透過此項技術的應用，亦有可能用於其他物種的研究，以瞭解這些農藥如何影響其神經系統發送訊號。

來自美國稻米生產州的參議員們呼籲美國政府在與英國進行自由貿易協定談判時，應致力於擴大美國稻米進入英國市場的出口機會。 　　參議員們指出，在2007年前，英國曾是美國稻米最大的進口國之一，但在過去十年間，歐盟卻限制美國稻米進入歐洲市場的機會，也包含英國市場。 　　在參議員們連署給美國貿易代表萊特希澤（Robert Lighthizer）的信中表示，既然現在英國已不是歐盟成員，且美國政府也正準備展開與英國的雙邊自由貿易談判，這是美國重新恢復英國稻米市場的機會。該信指出：「有鑑於英國市場對稻米的需求，以及美國與英國進口商既有的商業關係，美國稻米產業已準備好透過美英貿易談判，重新取回相當的市場佔有率。恢復英國這個重要的出口市場應能為美國稻米生產州的經濟帶來顯著且正面的影響，尤其與其他美國農產業一樣，近年來美國稻米產業也同樣在不景氣中苦苦掙扎。」 　　這份連署信由阿肯色州參議員布茲曼（John Boozman）先生撰寫，並由阿肯色州的柯頓（Tom Cotton）參議員、密蘇里州的布倫特（Roy Blunt）參議員與霍利參議員（Josh Hawley）、 密西西比州的威克Roger Wicker參議員與海德-史密斯（Cindy Hyde-Smith）參議員、德州的康寧（John Cornyn）參議員與克魯茲（Ted Cruz）參議員簽名連署。 農科院農業政策研究中心　陳逸潔、林厚和編譯 備註：原文資料來源為Washington Trade Daily（2020/02/12）付費報導，故暫不提供連結，敬請見諒。