動物傳染病的流行大爆發往往會造成生命及財產方面的損失，除了近期持續盛行於非洲、歐洲及亞洲地區的非洲豬瘟(African swine fever)外，同樣由病毒爆發的疫情還有豬流行性下痢病(Porcine Epidemic Diarrhea)。豬流行性下痢病係由冠狀病毒—porcine epidemic diarrhea virus (簡稱：PEDV)所引起的症狀，感染的豬隻將有下痢、食慾不振等病徵。由於染病個體的死亡率極高，因此自2013年爆發以來，對北美地區的養豬產業已造成巨大的經濟損失，但近年來已有明顯的下降趨勢，因此各國採取防檢疫的態度將成為疾病流行與否的重要關鍵。為此，強化生物安全，擬定最好的防疫策略並有效地輔導養殖戶，使其有正確的防疫觀念，將能避免北美地區與全球豬隻產業的經濟損失。美國佛蒙特大學(University of Vermont)的研究團隊，希望能藉由分析人們在電玩遊戲裡的決策行為，找出人為決策(human decision)在現實防疫工作中如何發揮效用，並藉此預測流行病未來爆發的程度。 　　研究團隊開發一系列遊戲，故事背景是以豬流行性下痢病毒爆發作為背景，玩家將設法經營養豬場，並避免豬場豬隻染病。在遊戲中，玩家將扮演養豬農(或豬隻生產者)，並設法在不同情境下，做出有關豬場經營管理方面等各種風險決策。研究團隊藉由蒐集各個玩家在遊戲過程中所參與的決策數據與遊戲結局，分析並找出可能造成疾病盛行的原因。研究發現，玩家在面對疾病時所採取的態度將是影響疾病事件發生與否的主因之一。 　　在遊戲設計中，玩家所採取的防疫態度，可分為風險厭惡(risk averse)及風險容忍(risk tolerant)兩種因應方式。研究發現，當增加10%的風險厭惡策略，將能減少19%未來可能發生豬流行性下痢事件的風險。若要完整地控制疫情，則至少須近40%的養殖戶都有這樣的風險意識，否則依然會造成流行病大爆發與產業損失。【延伸閱讀】記錄長達七十年的表型數據可望做為因應未來糧食危機的利器 　　該研究藉由玩家在面臨不同情境所採取的因應策略，模擬出不同策略對疾病擴散的影響，以強調人為決策在防疫策略及疾病流行中的重要性。該研究亦盼能藉此結果，避免美國自2013年起，豬流行性下痢病在全美33個州肆虐下，死亡近700萬頭牲畜造成的經濟損失。 　　該研究由美國農業部(U.S. Department of Agriculture)及美國國家食品農業研究所(National Institute of Food and Agriculture)資助，相關研究成果已發表至<Frontiers in Veterinary Science>。

山羊(又稱家山羊，英文名：domestic goat，學名：Capra aegagrus hircus)是最早被人為馴化的家畜之一。最早馴化山羊的目的除了取其毛、肉、奶之外，其羊皮亦可作為羊皮紙書寫及羊皮材質之水袋，可謂用途十分廣泛的牲畜。人們在長期觀察山羊攝食的行為發現，山羊在進食時，往往不慎將植物葉片上的粉塵、沙土甚至是沙粒一同攝入口腔咀嚼後吞嚥，這樣的行為被認為可能會令牙齒遭沙粒磨壞。另一方面，由於山羊為反芻動物，因此極有可能將具攝入消化系統之食物，重新送回口腔再咀嚼，同時將先前吞嚥到消化系統的沙粒重新送回口腔，造成牙齒二次傷害。然而經長期的觀察卻發現山羊的牙齒不但十分健康，也鮮少有物理性磨損的痕跡，這背後的機制引起科學家的興趣。 　　來自瑞士蘇黎世大學(University of Zurich)、南非自由省大學(University of the Free State)與德國哥廷根大學(University of Goettingen)的聯合研究團隊，經電腦斷層(Computed Tomography，簡稱CT)掃描山羊的消化系統及解剖方面的研究，終於找出山羊攝入沙粒卻不讓牙齒磨損受傷的主要原因。研究團隊總共飼養28頭山羊並分成若干組，每組分別餵食含不同程度的沙粒飼料，之後連續飼養半年，期間利用電腦斷層圖像記錄沙粒在羊隻消化道的分布情況，最後再透過解剖犧牲的做法，觀察沙粒分布的實際位置。 　　研究團隊發現，沙粒分布在山羊體消化道中不同的位置，沙粒會伴隨著消化系統前端所分解成小顆粒食物殘渣，一同進到反芻動物的第四個胃—皺胃，之後與末端食物殘渣一同混和成糞便之後排出體外。研究團隊經觀察推論後認為，初攝入的大型食物碎塊會保留在前胃待分解儲存，這段過程被研究團隊認為具有”清洗”食物的功能，能過濾食物上的沙粒，讓再度反芻的食物不具沙粒，這也是山羊長期咀嚼反芻食物卻能保持牙齒健康避免磨損的主要因素。【延伸閱讀】日美合作共同開發自動化之大豆品質管理與監控系統 　　該研究主要解釋為何反芻動物的牙齒不被食物殘留的沙粒所磨損。另外研究也認為，反芻動物的牙齒磨損程度不應做為古生物學taxon-free分類研究上，鑑別部分哺乳動物食性與物種形態的分類特徵，畢竟食性相同的生物未必產生相同的牙齒磨痕，而反芻生物就是其中的例子。 　　該研究由瑞士國家科學基金會(Swiss National Science Foundation)資助，研究的重大發現已發表在<Mammalian Biology>。

消化道疾病是家畜、特別是豬群的高發性疾病，同時是安全養豬的「隱形殺手」。傳統豬農的作法，是讓豬隻施打抗生素，但這種方式卻可能會致使豬隻產生抗藥性。 　　台灣的養豬事業發達，養豬技術也相當先進，不管在品種改良或疾病抗疫上都有很好的成績。然而受限於土地資源，過度密集的飼養，加上島嶼型濕熱的氣候，擁擠的環境易讓病菌滋生，也容易使生長中的豬隻感染呼吸道及腸道的病菌。 複合型芽孢桿菌發酵代謝物 解決抗藥性問題　具抗生素替代潛力 　　為了減少抗生素的使用，隨著農業科技的進程，現已有不少增強豬隻抵抗力的方式，特別在動物營養範疇，新型飼料添加物之開發如具有特殊功能性之微生物等乃是目前生物科技研發之主軸。 　　如同人類的腸道，改善腸道菌相同樣也有助增強豬隻的健康，為因應全球對無抗生素殘留之畜產品需求及減少環保問題，益生菌產品作為飼料添加物藉以穩定動物體之腸道菌相、提升腸道健康以降低消化道疾病或進而增進動物體之免疫能力，好讓動物各項身體機能得到全面性之提升，達到預防保健的效果。 　　近來，宜蘭大學生物技術與動物科學系研究團隊，在教授鄭永祥的帶領下，2012年開始「利用複合型芽孢桿菌發酵代謝物強化豬隻腸道疾病之抵抗力」研究，2014年申請計畫，希望藉此計畫開發複合桿菌發酵物與代謝物鑑定做為氧化鋅替代物，解決仔豬離乳下痢問題，同時也控制仔豬新型PED疫情，降低封套病毒的感染，並完成取代抗生素以控制仔豬病原腸道下痢症，增加仔豬存活率，也確保畜產品安全。 　　對此，鄭永祥進一步表示，「許多最近的研究，多半集中在腸道健康和最佳免疫功能。」舉例來說，腸型大腸桿菌（enterotoxigenic E. coli, ETEC）多發生於初生仔豬與離乳仔豬，其主要症狀為下痢、耳翼及四肢發紺、眼窩下陷、食慾減退或不吃、神經症 狀和呼吸促迫。病變也以小腸腸管鬆弛或變薄充滿水樣液體，胃、小腸、大腸充出血， 大腸水腫，淋巴結腫大出血，間質性肺炎及腦膜充血為主，而發病率介於30%～80%，致死率6.6%～100%發生季節則四季皆發。然而卻發現ETEC對藥物感受性試驗Colistin與Gentamicin已產生抗藥性外，由台灣大學獸醫學系分離之ETEC，亦發現具多重抗藥性存在。 　　此外，離乳豬在國際與國內常規用來降低仔豬離乳後下痢添加之氧化鋅添加量也由原先使用的3000ppm降為130ppm，法令的修改主要針對環境與食品安全為考量，更宣示了這波抗生素與氧化鋅替代物在畜禽養殖應用的趨勢。 　　為了突破這個問題，宜蘭大學研究團隊無意間發現桿菌發酵代謝物具有氧化鋅替代物的發展潛力，「芽孢桿菌類被分類為公認安全（GRAS）的菌株，因此允許使用在食品工業，有許多商業產品可作為使用在人類的營養添加物和畜禽飼料添加物，透過芽孢桿菌營養細胞和孢子桿菌可在胃腸道刺激免疫系統。」鄭永祥進一步補充，「過去，我們已成功從複合芽孢桿菌中產製脂肽Cyclolipopeptide ，並經由HPLC及LC/MS確認其結構式，了解surfactin能夠替代氧化鋅在腸道收斂與降低發炎之效果後，又再針對脂肽抗PEDV之能力，進行活體外試驗，評估不同劑量之脂肽於不同作用時間對於PEDV感染綠猴細胞能力之影響。同時也進行豬隻試驗，以評估飼料添加此益生菌產製脂肽對豬抗PEDV感染及致害之能力，並進行試驗豬隻病理學檢查，以評估長期實用此益生菌產製脂肽對豬之安全性。」 產官學攜手技轉加速開發應用掌握市場商機 　　研究成果顯示，桿菌發酵物使用時比對照組顯著改善離乳仔豬四週齡體增重外，PEDV+脂肽組較PEDV組臨床症狀較輕微、每日排毒量輕微減少，IgG及糞便菌相中乳酸桿菌群均以複合桿菌顯著較高量氧化鋅使用組為佳。 　　儘管在技術上已有突破，鄭永祥表示複合型芽孢桿菌發酵代謝物的開發應用仍有相當大的努力空間，「除了需要更大規模的田間測試外，我們也需要更多經費投入設備，光是發酵儀器，就得投資幾百萬，不過這個市場商機無限，產官學攜手，加速開發進程，也能從家畜擴展到家禽，同時也符合國際趨勢，這種微生物製劑將廣泛應用於畜禽健康養殖，為消費者提供更多安全、放心的畜禽產品。」

發生在山羊的關節炎腦炎與牛隻的白血病（牛隻沒有CAE），兩個牛、羊常見的傳染性疾病，常常造成養殖業者的經濟損失，而酪農及羊農常不自知，如何發展以不插電、現場快篩方式，幫助牛、羊傳染性疾病自主快速檢測技術的普及，成為臺大動物科學科技學系王佩華老師師生團隊共同努力的目標。 　　其中山羊關節炎腦炎（Caprine arthritis-encephalitis; CAE）屬於慢性病毒，會造成成年乳用或肉用山羊罹患慢性且治療無效的關節炎及乳房炎，也會讓仔羊罹患白質腦脊髓炎（leukoencephalomyelitis），山羊關節炎腦炎大部分傳播是藉由乳汁及初乳，由母山羊垂直傳染給仔羊，亦有部分會藉由羊隻彼此接觸由水平傳染給同伴。 　　「這項病毒影響牛羊隻動物的泌乳與健康，最直接造成的就是畜牧業者的無形的經濟損失。」臺灣大學動物科學技術學系王佩華教授指出。 無治療方法、無法預防　威脅牛羊健康 　　臨床上受到感染的牛羊隻症狀表現區別很大，在關節炎方面，有些牛羊隻可在數月內或一兩年間就形成嚴重跛行，有些卻只出現間歇性跛行或關節僵硬，可維持數年而不致惡化。還有，受到感染的母牛與母羊的乳腺細胞會受單核細胞浸潤，造成乳房硬固及無乳等狀況，可說是深深困擾畜牧產業的重大疾病之一。 　　由於牛羊隻感染後到症狀出現之間相隔的時間較久，甚至有些不太會有明顯的臨床症狀，因此不易察覺，加以目前尚無藥物治療方法或疫苗預防注射，如果想預防這項疾病傳染，首先是嚴格隔離產後仔羊，使牠不要吃到受感染母羊的初乳及乳汁，截斷其傳染途徑，然後逐步淘汰受到感染的羊隻。 顛覆傳統　讓檢驗技術更快速、精準 　　過去，防治與檢測山羊關節炎腦炎病毒的做法，主要是經過檢測單位安排人員到牧場協助抽血，帶回實驗室後透過傳統的酵素結合免疫吸附分析法 ELISA來進行檢測，後續再提供檢驗報告，等待人員與報告產出的過程冗長（一般需要1週左右），常常無法配合無法快速追蹤與落實仔羊的篩檢。 　　為此，王佩華教授率領由凃柏安博士為首的研究團隊，師生聯手投入研究，期望推出更簡易、可攜帶的替代解決方案，就像流感快篩一樣，未來讓畜牧業者也能直接在現場進行羊隻CAE快速檢測。 　　專注投入研究、同時也任職在農委會畜產試驗所新竹分所的凃柏安副研究員表示，從在山羊身上進行測試，到今年度預計運用到牛隻白血病的檢測，實驗團隊之前在羊隻CAE疾病的檢測，主要是採用恆溫核酸擴增反應來放大CAEV病毒序列進行檢測，透過直接偵測CAEV病毒核苷酸序列，以確認山羊是否帶有CAE病毒，在嚴謹的檢視與驗證下，這項技術不僅能適用在實驗室操作，甚至於在畜牧飼養現場也能直接快速的操作。 不須貴重設備、不插電　幫助降低罹病率 　　在研究團隊的努力與不斷嘗試下，開啟建立了一套山羊血液檢體處理流程，並完成了山羊關節炎腦炎病毒恆溫核酸擴增螢光引子，以及偵測探針設計，讓更多人可以運用這套山羊關節炎腦炎病毒快速檢測套組，在畜牧現場進行快速篩檢。 　　操作時，只需要先進行對羊隻的採血動作，將所得血樣進行簡易的DNA萃取，隨後將待檢驗的樣本DNA經由恆溫增幅病毒核酸後，將其產物與試紙上已佈放的探針進行反應，以流體毛細現象進行呈色反應，最後以肉眼判定結果，有呈現出反應線即判定為陽性。 　　「全部的檢測過程在1.5 小時內就可以完成，不需要貴重的儀器，而且幾乎無需插電設備需求，非常適合在現場執行初步動物疾病的篩選與偵測。」凃柏安笑說。 　　這項技術不僅操作簡便、便於攜帶，無論是在實驗室操作，或是在畜牧飼養現場都能直接操作，快速診斷，能幫助產業逐年降低帶有CAE病毒不良的牛羊隻，幫助業者有效判斷並隔離飼養沒有遭受CAE病毒侵襲的牛羊隻，在降低疾病發生率的同時，也改善山羊產業的經濟損失。此項現場快速檢測羊隻CAE的技術，已同時獲得臺灣及美國的專利，並且已有廠商表達技轉的興趣。 　　除了有效幫助牛、羊隻降低罹病風險，王佩華教授也期許未來能將這項創新技術普遍應用到更多畜牧相關的疾病預防與篩檢程序中，例如在臺灣經濟規模較大的養豬事業，幫助更多畜牧業者有效降低動物罹病風險，同時創造更高效益與產值。 【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陳小姐，電話：03-5185092，信箱：1032201@mail.atri.org.tw

牛結節疹(lumpy skin disease)是由牛結節疹病毒(lumpy skin disease virus，簡稱LSDV)引起的牛隻間傳染性疾病。病毒會透過直接或間接方式傳染，也會藉由昆蟲散布其病毒，發病的牛隻會在皮膚表面形成結節狀皮膚炎、潰瘍等症狀，並引發淋巴結炎或肢體水腫等病症，雖然發病死亡率低，但會造成牛隻產乳量下降、流產、不孕等畜產經濟損失。該病雖然一開始僅存在於非洲國家，但近十年來則有朝中東、東歐地區，甚是往西向西歐地區蔓延的趨勢，成為歐洲地區對畜牧業威脅相當大的新興傳染病。為此，準確地預測該病爆發的動態是傳染病防治上十分重要的議題，美國北卡州立大學(North Carolina State University)的研究團隊便利用模式模擬法預測該病可能在歐洲爆發的時間及擴散趨勢。 　　研究團隊分別應用生物學常用以預測物種在地理空間分布的生態棲位模型(ecological niche model，簡稱ENM)，及考慮病原在時間與空間上關聯資訊之貝氏層級模型(Bayesian hierarchical model)進行模式模擬，結合兩者的模擬結果預測病毒可能活躍的地點及未來可能爆發需提高警戒之地區。研究發現俄羅斯、土耳其、塞爾維亞、保加利亞等國家為病毒傳播之高危險地區，並發現與當地的氣溫、降雨量呈現正相關，而與風呈現負相關的結果。研究也進一步提到，雖然病毒並非主要藉空氣傳播，但若當地氣候條件適合攜帶病毒的昆蟲生長，則病毒將有機會在極短的時間藉昆蟲攜帶疾病並感染鄰近牛群，進而爆發大規模的感染。【延伸閱讀】Farm Health Guardian™為禽畜生產網路提供一項降低疾病傳播之方案 　　該研究由美國北卡州立大學、美國明尼蘇達大學(University of Minnesota)及西班牙經濟部(Government of Spain, Ministry of Economy, Industry, and Competition)共同提供經費資助，相關研究成果已發表在<Transboundary and Emerging Diseases>。

病原檢測是原物料生產及食品製造過程中極為重要的環節，為避免危害健康的病源感染人體，定期的採樣與培養鑑別的過程有其必要性。目前常見的採樣方式係以拭子(swab)擦抹檢體，並採集目標檢體上分布的菌叢，並鑑別其中是否有引起人體危害之病原。雖然現有之採樣方式已行之多年，但奧地利維也納獸醫大學(University of Veterinary Medicine, Vienna, Austria)的食品安全團隊希望能推廣以貼紙(sticker)做為新興採樣的方式。 　　研究團隊希望能找出有別於傳統拭子、價格稍微便宜且採樣效果較佳之材料，在此的條件下，研究團隊以生活中常作為標籤、便條紙等具黏性的紙貼紙(paper sticker)作為研究材料。由於貼紙表面具多孔結構，因此成了微生物藏污納垢與生長的好地方，這樣的材料特性成為了檢測採樣上的一大優勢。研究團隊以乳品加工業中常見的李斯特菌(Listeria monocytogenes)及大腸桿菌(Escherichia coli)做為檢測的對象，在食品加工廠中經常被人接觸到的開關、門把等物品貼上事先滅菌過的貼紙，爾後回收並以定量聚合酶連鎖反應(quantitative polymerase chain reaction，簡稱qPCR)計算放置14日後，貼紙表面目標病菌的DNA數量，藉此估算樣本回收率並與傳統拭子採樣方式相比。 　　經qPCR的結果發現，貼紙與傳統拭子採樣得到相似的結果且效果較佳。研究團隊推測這是因傳統拭子較難在較為複雜及乾燥的表面上採集到病原，顯示貼紙在應用方面的優勢。更重要的是，貼紙也較傳統拭子容易發放及蒐集，並可於採樣後直接進行DNA萃取，過程中省去部分離心處理，也為此大幅提升檢測速度。該應用可望推廣至食品相關產業，用於快速檢測食品受微生物污染之情況。【延伸閱讀】研究呼籲應重視即食沙拉引起的問題 　　該研究由奧地利聯邦數位經濟部(Austrian Federal Ministry for Digital and Economic Affairs)等單位資助，相關研究成果已發表在<Applied and Environmental Microbiology>。

非洲豬瘟(African Swine Fever，簡稱ASF)是由一種DNA病毒感染的傳染性疾病，發病的豬隻會呈現高燒、食慾不振、器官衰竭等症狀，嚴重者恐因此喪命。該病毒在製成肉製加工製品仍有其感染活性，時間長達一週至三年多不等，恐經由廚餘、豬隻排泄物、車輛及人員等途徑傳播。由於死亡率高，因此該病毒對全球豬隻產業造成不小的衝擊。目前，世界動物衛生組織(World Organisation for Animal Health，簡稱OIE)劃為疫區的國家分布在非洲、東歐、俄國及亞洲等地區。臺灣本土雖然未發現受感染的豬隻，但鄰近中國大陸屬疫區之一，且往來旅客及商品眾多，因此在防疫檢疫方面應更加謹慎。由於目前仍未針對非洲豬瘟病毒開發出特效藥，因此現階段僅能透過被動的防檢疫措施，盡可能的查緝通關的行李及貨品並排除可能之潛在危害。 　　然而，非洲豬瘟的疫情可望在不久的將來隨著疫苗研製而有所控制。據報導，以西班牙馬德里康普頓斯大學獸醫健康觀察中心(Centro de Vigilancia Sanitaria Veterinaria (VISAVET) UCM)為首的研究團隊已成功地研製出針對特定基因型的非洲豬瘟口服疫苗。研究團隊在受LV17/WB/Rie1病毒株感染的野豬(wild boar，Sus scrofa)血清中提煉成口服活體減毒疫苗，並對受測的野豬餵食該疫苗，隨後進行觀察。經過即時聚合酶連鎖反應(Real-time polymerase chain reaction)的檢測證實口服疫苗的豬隻體內未發現非洲豬瘟病毒的基因片段，透過酵素免疫分析法(enzyme-linked immunosorbent assay，簡稱ELISA)可檢測到相對應之病毒抗體；最後在解剖驗屍的資訊中，也並未發現感染造成的臟器病變的病徵。上述實驗結果均說明該口服疫苗能有效地防止豬隻受特定基因型的豬瘟病毒株感染。研究結果也顯示不具免疫的個體在接觸具免疫力的個體後，也能獲得非洲豬瘟的抗體，這表示只需少量的疫苗便可保護整個野外族群免受非洲豬瘟的威脅，並減少病毒由野外族群傳染至圈養族群的傳染途徑。 　　先前的研究已證實感染LV17/WB/Rie1病毒株的家豬(domestic pig，S. scrofa domesticus)在數月後，已對基因II型(genotype II)的非洲豬瘟病毒產生抗病力，證實該病毒株具有作為疫苗之開發潛力。在本次研究中，研究團隊更進一步發現該疫苗可對抗同樣為基因II型的Arm07病毒株。未來，研究團隊將專注於疫苗在豬群中的擴散穩定性方面的研究，並期望未來能應用在野豬及家豬的族群中。【延伸閱讀】促進牛產業的雜交育種新工具 　　該研究項目由西班牙教育、文化及體育部資助，相關研究成果已發表在<Frontiers in Veterinary Science>。

區塊鏈(blockchain)是種分散式帳本(distributed ledger technology)，其利用分散式(或稱去中心化，decentralized)系統進行資訊處理、驗證、授權等相關交易機制，並將交易結果加密記錄成無法竄改的區塊，最後將驗證區塊串接形成紀錄著龐大訊息的區塊鏈。由於區塊鏈技術可藉由一定的驗證與加密機制，確保資料在處理過程中無法被竄改且過程公開，因此該技術近年來已拓展至金融領域以外的領域。 　　農業生產方面，結合區塊鏈技術所開發的溯源管理系統逐漸受到全球重視。巴布紐幾內亞(Papua New Guinea)的豬農就在聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，簡稱糧農組織FAO)與在地農業當局的輔導下，向當地養豬戶推廣新一代家畜溯源區塊鏈系統。目前該家畜溯源區塊鏈系統首先由聯合國糧農組織在巴布紐幾內亞吉瓦卡省(Jiwaka)的25戶養豬農進行先導實驗。 　　為了能充分拓展這項技術，在當地政府與聯合國糧農組織共同合作下，首先升級當地的硬體通訊設備，改善當地無線頻寬的問題，接著在養殖場域建置無線射頻辨識(radio-frequency identification，簡稱RFID)設施及開發能透過遠端操作的應用程式。藉由這些設備，養豬戶便可利用數位化的方式記錄如豬隻重量、豬隻餵食紀錄及疫苗施打紀錄等有關豬隻飼養的健康資訊，並以行動應用程式掌握即時資訊，買家也能透過這套溯源系統挑選符合自己的農特產品。由於該溯源系統結合區塊鏈技術，因此可避免原始數據被恣意竄改的可能性，進而提升產品的可信度及安全性。除了家畜溯源區塊鏈系統的推廣外，聯合國糧農組織也透過農民輔導的方式培訓養豬農，盼以此改善豬隻健康與提升產值。聯合國糧農組織也與國際電信聯盟(International Telecommunication Union，簡稱ITU)共同制定巴布紐幾內亞的國家電子農業(e-Agriculture)發展戰略目標，盼能藉此因應未來所面臨的挑戰。【延伸閱讀】新型快速檢測蝦中抗生素殘留的方法 　　聯合國糧農組織接下來要著手改進應用程式，使介面更符合當地農民的需求外，聯合國糧農組織也希望結合通訊業者及銀行業者，發展行動支付服務，使交易過程更為便利。未來也希望在區塊鏈技術的推廣下提升產品的安全可靠性，使在地產業能邁向國際市場。 　　除了國際組織積極地推動外，我國目前也由行政院農業委員會逐步導入區塊鏈前瞻技術，希望能在溯源管理、農業金融創新等方面加以應用，以提升我國在智慧農業領域的發展。

現今世界上有數億人口依靠動物生產食物或以此獲得經濟收入，這些人們的生活與動物生產的永續性具有直接關聯。根據專家估計，動物疾病約造成全球20％的生產損失，若是能提升各項系統的數位化程度，可強化國際間的資訊交流，將有助於幫助全球畜牧業進行更高效率的生產，並提升產業的可信任度與永續性。 　　第11屆全球糧食和農業論壇（Global Forum for Food and Agriculture, GFFA）於今(2019)年1月在德國柏林舉行，主題為農業數位化—未來農業的智慧解決方案(Agriculture Goes Digital – Smart Solutions for Future Farming)，吸引許多國家的農業部會相關首長參加。這些首長於會議當中皆支持世界動物衛生信息系統（Office international des epizooties - World Animal Health Information System, OIE-WAHIS）的數位化轉型。 　　目前非洲豬瘟（African swine fever）傳播是全球共同面臨的重要問題之一，此種疾病對豬農收益造成嚴重威脅，有效管理各國所分享的動物健康狀況與相關可靠資訊，有利於促進動物和衍生產品的貿易安全性。此系統提供了約200個國家的120多種動物疾病資訊，這些資訊將主動傳播給目前的12,000名訂戶，且可公開給大眾查詢。此外，還利用地理資訊系統和商業智慧工具促進資料視覺化（Data Visualization），方便人們使用和進行全面性的分析。【延伸閱讀】以非接觸性近紅外光譜儀快速且精確地判斷芒果成熟度 　　OIE正在持續升級WAHIS，核心功能預計將於2019年底完成，並將繼續發展，促進用戶利用這種現代化和動態式的平台報告動物健康狀況。

作物生長除受長期氣候因素影響外，土壤品質的好壞亦影響著農作物生長及產量多寡。土壤環境按其組成，可將之概略分為非生物因子與生物因子，其中土壤微生物、節肢動物、環節動物、蘚苔類等可視為影響土壤環境的生物因子。許多情況下生物—生物、生物—環境、環境—環境間彼此的交互作用可能會影響到微環境的組成，進而造成微棲地的變化。美國華盛頓州立大學(Washington State University)的研究團隊經長時間的觀察與研究，發現糞金龜(dung beetles)這類糞食性生物(coprophage)可在短時間內快速的改造土壤環境，進而改變土壤微生物的組成。 　　華盛頓州立大學比較不同農場經營模式下所造成的生物多樣性差異，研究團隊分別調查位於美國西岸傳統經營與有機經營的農場共計70處，比較兩者在生物多樣性的差異及探討經營模式對糧食安全方面的影響。研究首先針對可能影響糧食安全的因素著手，分別調查糞金龜去除豬隻排泄物的能力及計算地下土壤微生物的種類與其多樣性。研究發現，農場以有機方式經營下，糞金龜能有效率地清除地表上的排泄物，一方面減少如O157：H7型大腸桿菌等食源性病原的滋生，降低人們生病的機率；另一方面則是藉糞金龜快速復原地表原先被排泄物污染的土壤環境，維持土壤的生物多樣性。【延伸閱讀】有機農業促進法5月30日施行　公有土地租期至少10年、租金打6折 　　研究透過檢測檢驗的方式計算排泄物所帶來的病源菌種類，並以分子生物學方式檢測土壤微生物的DNA並推估土壤微生物的多樣性。兩者研究皆證實有機農場的糞金龜在其中扮演重要角色。根據這樣的研究結果，研究團隊呼籲農場經營者應對農場環境所能提供的生態系服務(ecosystem service)有一定程度的了解，以便做出正確的決策。此外，應設法保持相當程度的生物多樣性，方能減少食源性疾病的發生，進而提升糧食安全。

世界動物衛生組織(World Organisation for Animal Health，簡稱OIE)為促進動物抗菌劑(antimicrobial agent)的用藥安全與落實管理辦法，於前些年開始呼籲各國或各區域組織主動提供相關資訊，並藉此分析與找出現階段的用藥管理問題。世界動物衛生組織收集2015-2017年的數據，其中包含政府或第三方機構所提供的資料，共計155個國家參與該項目。該報告指出雖然動物抗菌劑用於促進生長(growth promotion)方面已由一開始的60個國家降為45個國家，然而有些重要的抗菌劑仍在未經規範下廣泛地在使用，這將導致用藥動物與人類健康受到危害。 　　為確保動物健康及農產品安全，發展相關用藥規範有其必要性。報告顯示許多國家已開始注意動物用藥的重要性，缺乏關於促進生長用藥方面管制架構(regulatory framework)的國家，由一開始統計的110個減少為72個國家，這顯示相關國家已開始制定並執行相關規範。 　　此外，許多國家也開始收集動物用藥的相關數據，並開始成立國家級資料整合系統，希望能串連國內乃至於區域間的資料，達到資源公開與共享的目的。世界動物衛生組織也針對資料取得過程中可能遇到的阻礙：管理上可能不具強制力、缺乏適當的人力與量測工具及缺乏官方及私人間的資料整合。 　　雖然動物抗菌劑的施用在人類保健、動物健康、糧食安全與食品安全等方面皆扮演重要的角色，然而一旦濫用動物抗菌劑將有可能產生具有抗藥性的菌株，對人類健康而言將是一大衝擊。世界動物衛生組織在報告中也呼籲，應及早落實管制架構與健全動物用藥監控，以面對未來可能之威脅。【延伸閱讀】研究測試雞對曲狀桿菌的抵抗力 　　相關內容請參閱世界衛生組織於2018年出版之報告。

2018年的EuroTier展示會於11月德國漢諾威(Hannover)舉行，共有來自63個國家的2,597家參展商，展示畜牧業和管理方面的創新技術。大量數據收集似乎已成現代農業的趨勢，在展會期間，參展商發表了許多涉及收集數據及如何使用的技術開發，但要在產業鏈中連接這些龐大的數據卻不容易。 　　各家廠商通常會展示並銷售自有系統，但不同廠商之間的相容性、數據所有權的劃分、農民是否可使用所有數據等問題仍需尚待解決。在會中IoF2020計畫(Internet of Food & Farm 2020)有機會突顯至今為止在乳製品和肉業取得的進展，以下分享一些亮點。 Fancom開發了iFarming，iFarming結合了環境控制、自動餵飼和生物識別系統、eYe Grow豬秤重系統、咳嗽監測儀、感測器等智慧裝置，構成完整的農場系統，以改善經濟動物的生活條件和農場收益。 BigFarmNet提出一套完整的農場智慧系統，結合了重量分類、飼養環境調節、飼料和水的消耗資訊，警報裝置等，有助於優化豬隻的飼料轉換效率，培養出品質較為統一的豬隻。 Nedap公司通過Nedap ProSense、SowSense、PorkSense等產品管理養豬場中的可用數據。 Schauer通過Farmmanagement 4.0提供各式軟硬體系統監控和管理飼料儲存狀況，配合近場通訊技術(Near field communication)，更可提升執行效能，收集的數據可直接於內部儲存，也能備份至雲端。 Agrisyst開發的PigExpert可幫助管理者迅速處理大量數據，可記錄豬隻從小到成熟時的所有數據，並可與合作夥伴進行簡單的數據分享與備份。【延伸閱讀】日本葡萄酒產業的大數據應用 　　未來，這些具有應用潛力的智慧管理系統必須面臨到整合於肉類價值鏈中的挑戰，是否可大量且長期的受到整個產業的青睞，端看其能否有效地協助解決現有產業問題與妥善連接完整價值鏈中所需的數據。

家禽傷寒(fowl typhoid)是亞洲國家家禽業的主要問題，主要經由攝食被沙門氏菌(Salmonella enterica serovar Gallinarum)汙染的飼料及水所引起，症狀可能包含雞隻厭食、腹瀉、脫水、貧血、腸道出血、肝臟和脾臟腫大等，且生病雞隻的排泄物、蛋及羽毛皆含有大量細菌，容易造成雞群的高死亡率。雖然家禽傷寒在大多數歐洲國家和北美並不構成威脅，但卻是韓國家禽業者須面對的問題。 　　黑水虻幼蟲(Black soldier fly larvae, BSFL)能有效處理畜禽有機廢物，本身也是良好的蛋白質來源，在重視農業永續和環境保護的觀點下，可代替部分大豆和魚粉，作為動物飼料添加物。因此韓國全南大學(Chonnam National University)便探討肉雞飼料中添加BSFL對雞隻生長能力、免疫能力與對抗沙門氏菌的影響。 　　結果顯示，與未餵食BSFL的對照組相比，加入2％和3％BSFL有助於提升雞隻的免疫功能，且血清中的溶菌酶活性也更高。另外，在沙門氏菌的感染試驗中，以BSFL餵食可延後雞隻的死亡時間。在細菌感染15天後，對照組存活率為50％，餵食1%BSFL存活率達67％，2% BSFL存活率達75％，3％BSFL的存活率則達到85％。【延伸閱讀】新研究將木屑廢棄物轉換為可利用蛋白質 　　透過免疫標記和感染測試的結果，顯示BSFL或許可作為非特異性免疫刺激劑，並增進肉雞對細菌病原的抵抗力。除了有利於產業經濟，使用上也比抗生素更具環境永續性，未來將會更進一步探討促進肉雞免疫提升的確切原因，相關研究發表於<The Journal of Veterinary Medical Science>。

蝙蝠是具飛行能力的小型哺乳動物，由於長距離移動能力佳，因此容易成為攜帶與傳播病原體的帶原者，著名的伊波拉病毒(Ebola virus)就是在非洲透過感染的果蝠進行傳播，再經由人為的活動擴散至全世界，顯見蝙蝠在人畜共通傳染病中所扮演的角色。除之前發現的伊波拉病毒外，蝙蝠同樣會攜帶並傳播如寄生蟲(parasite)、流感病毒(influenza)等常見的病原體。瑞士蘇黎世大學(University of Zurich)的研究團隊在近期的研究發現，蝙蝠流感病毒具有潛在跨物種感染的能力。 　　一般所認知的流感病毒是利用辨識宿主細胞膜上的唾液酸(sialic acids，一種醣蛋白)，並與唾液酸的化學結構結合達到感染宿主細胞的目標，由於該化學結構普遍存在於人類、畜禽與牲畜的細胞表面，因此容易造成跨物種間的感染。然而蝙蝠流感病毒並非倚靠與唾液酸結合的感染方式，因此蝙蝠流感病毒感染宿主細胞的方式成為研究主要的重點。蘇黎世大學的研究團隊透過CRISPR-Cas9篩選技術進行全基因組的篩選，發現有別於一般流感病毒辨識宿主細胞的方式，蝙蝠流感病毒可透過識別人類第二型主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex class II，簡稱MHC-II，是種呈現在於特定免疫細胞的表面抗原蛋白)，藉此感染人類宿主細胞。【延伸閱讀】高營養濃度的飲食會影響牛的肝臟健康 　　除此之外，研究團隊也發現蝙蝠流感病毒同樣會感染雞、豬、鼠等常見的牲畜或居家小動物。這也顯示蝙蝠流感病毒除了是人畜共通傳染病毒外，更是潛在可能造成畜牧業爆發大規模傳染，一旦大爆方將造成重大經濟損失的傳染病。雖然現在尚未觀察到蝙蝠以外的病毒感染現象，但相關的可能性將不容忽視。 　　該研究成果已刊登在<Nature>。

部分沙門氏桿菌屬(Salmonella)的物種能在人與動物之間傳染，一旦飼養的動物攜帶這類病原菌，將影響畜牧與相關肉品加工產業，人們的健康也因此受到威脅。據統計，美國本土在2009-2015這6年間就爆發近3,000起透過食物傳染的食媒性疾病(foodborne disease)，其中有900多起與沙門氏桿菌感染有關，占總事件的30%。為預防人畜共通傳染病大規模爆發與發展良好的防治策略，將成為重要的關鍵。相關的防檢疫策略應著重在落實源頭管理，導入農場到餐桌(from farm to table)的管理監控，從根本的畜牧生產端就應進行把關，因此初期的防檢疫應被視為不可或缺之一環，相關的防檢疫技術也因此孕育而生。 　　美國喬治亞大學食品安全中心(University of Georgia Center for Food Safety in Griffin)的研究團隊對人畜共通傳染病的沙門氏桿菌進行研究，針對沙門氏桿菌的特定血清型Typhimurium進行全基因組的定序及序列分析，並重建Typhimurium型的菌株在牛、豬、雞等飼養畜禽與其他物種間的親緣關係。研究團隊利用隨機森林(random forest)演算法，將已知1300多個Typhimurium型沙門氏桿菌的基因組以機器學習(machine learning)的方式，訓練機器判讀Typhimurium型沙門氏桿菌基因組中3,000多個遺傳特徵，藉由遺傳變異區分細菌可能的來源並加以分類，最終將機器學習的結果用在預測未知特定病源，藉此達到源頭管控與防檢疫之目的。【延伸閱讀】以機器學習揭露植物功能性基因的秘辛 　　由於生物基因組的資訊量極大，未來的趨勢將不外乎是透過經演算法訓練的機器協助找到特定傳染病做好源頭管理，並用在防治傳染病大爆發。該研究現已成功預測大部分的動物性來源的Typhimurium型沙門氏桿菌，其準確率高達83%；其中預測準確率最高的是來自家禽與豬的Typhimurium型沙門氏桿菌，其次則是來自牛及野生鳥類的Typhimurium型沙門氏桿菌。未來研究將藉由蒐集更多沙門氏桿菌的基因組資料，藉此優化機器的學習預測能力。 　　該研究已發表在美國疾病管制與預防中心的研究刊物<Emerging Infectious Diseases>中。