臺茶18號臺灣茶樹的代表樹種之一，它是雜交品種，其親本則是台灣原生種茶樹，就是茶葉改良場8月6日正式發表的「臺茶24號」，它被研究人員暱稱為「臺灣茶葉界的櫻花鉤吻鮭」，今年6月正式通過命名，品系代號為「臺東永康1號」，是目前臺茶系列唯一臺灣原生山茶的茶樹品種。雖然原生茶樹品種，但這品種仍是得來不易，經過19年才成功育種，適合在平地栽種、機器採收、生長勢強、產量是一般茶樹品種的2倍，很有特色也相當具有商業價值。 　　都已是臺茶18號的親本了，為何還藏了它19年才推出？茶改場場長蘇宗振說明取得這品種的經過，臺茶24號實是得來不易。民國89年，茶改場臺東分場深入臺東縣延平鄉泰平山區，進行原生山茶的調查與標記，經過扦插繁殖種植，並進行馴化栽培試驗，同時還尋求平地種植的可行性，經過19年，透過試驗程序、歷經單株選拔與優良品系比較試驗，才算是育種成功。 　　臺茶24號適合平地種植，對環境保護、水土保持具有特別的意義，因為現在茶園多是在山坡上或高山上，茶園必須另做水土保持，能適種於平地的茶樹品種就不必再往山上種，可以保護山林；同時，還適合機器採收，採茶就不須依賴愈來愈貴且愈來愈難找的人力。蘇宗振同時表示，臺茶24號1年可以採收6次，每公頃茶乾產量2噸，是一般茶樹品種的2倍，不論是機收還是產量，對農民而言，都能讓他們達到穩定的收益。 　　分析臺茶24號的特性，它是由臺灣山茶單株選拔，植株不怕冷不怕旱，抗病蟲性強，田間管理上能免除農藥殘留疑慮，茶菁可以製成綠茶也能製成紅茶，有著杏仁、咖啡、蕈菇等獨特香氣。茶改場也分析了臺茶24號的茶湯成分，咖啡因含量比臺茶18號及其他山茶品系來得低，嫩葉及老葉各含有高量的總游離胺基酸，它與茶湯滋味及香氣有關；具有較低總兒茶素，茶湯喝起來較不澀。 　　不過，最快要等3年後，消費者才買得到它。蘇宗振說，品種剛完成命名，後續還要申請品種權，需要1年阡插苗的繁殖後，明年才會大量推廣給茶農種植，所以最快3年後，消費者可以買得到臺茶24號。雖然臺茶24號全臺適種，但會先從花東開始推廣，因為它的起源是臺東山區，所以希望從原始點擴大，未來全臺平地都可以推廣種植，因為非常適合機採，對於現在需要省工作業方式導入的茶葉生產，是很好的選擇。 　　臺茶24號除了有商業價值，還深具學術意義。茶改場深入臺東山區尋找原生山茶的調查及標記，當然也為臺灣24號做DNA鑑定，確認它在DNA層次上屬於臺灣山茶的一個變種，是冰河時期遺留下來的植物，具有學術上及保育上的意義與價值，也因此而被譽為臺灣茶葉界的櫻花鉤吻鮭。蘇宗振說，借由平地種植，把具有學術性、商業性的茶葉，推廣出去；就學術層面而言，可以給它真正的身分，擴大育種的資源。 臺灣原生種茶樹臺茶24號正式亮相，明年底推廣種植，1年可採收6次，每公頃茶乾產量2噸。   臺茶24號植株   臺茶24號葉片特徵、製成茶葉後的外觀及茶湯（茶改場）

土壤劣化(soil degradation)成為全球糧食安全的主要元兇之一，據統計每年約1,200萬的農地因土壤侵蝕(soil erosion)，導致土壤流失進而造成農地土壤劣化。英國普利茅斯大學(University of Plymouth)的研究團隊便運用廢棄物、生物炭(biochar)等物質，希望能藉此增加土壤肥力並彌補土壤流失造成的糧食安全問題。 　　研究團隊首先將農園藝生產所產生的綠色廢棄物(green waste)、天然礦物質等成分預先混和成人造土壤(manufactured soil)，再將混入不同比例的生物炭到人造土壤中，經過一段時間後，觀察人造土壤經不同生物炭濃度處理下，營養素成分的變化。經分析土壤組成分發現，額外提供生物炭的土壤，可保留一定比例的氮元素，避免其隨著水分流失而消逝，此外更額外獲得充足的碳源。 　　研究團隊推測生物炭造成土壤氮滯留(nitrogen retention)的原因為：1)土壤中的離子交換率提升、2)生物炭的孔隙提供分子滯留所需的空間、3)生物炭供微生物利用後，提高土壤的濕度與、土壤整體表面積並改變pH值。上述原因造成土壤中的營養素提升，農民便可減少肥料的用量。【延伸閱讀】生物炭可替代不可再生的泥炭苔 　　研究團隊將廢棄物轉化為人造土壤原料的再利用做法，可同時解決工業廢棄物積累及都市人為活動產生的都市廢棄物問題，並將之應用在受侵蝕的農地上。人造土壤與生物炭結合的應用已被證實可提升土壤永續性，同時也能用在都市地區，可做為綠地表土(topsoil)並應用在都市園藝、都市農業、療育農業等方面。 　　該研究由伊甸園計畫(Eden Project)、FABsoil project等計畫支持，相關研究成果已發表在<Science of the Total Environment>。

歷年的氣候資訊紛紛表明，全球極端氣候(climate extreme)發生的頻率及強度均有上升的趨勢。除了各地天災不斷，造成人員傷亡及財產損失外，另一個受衝擊的對象則為靠天吃飯的農業。雖然多數人都知曉極端氣候對農事生產造成的衝擊，然而鮮少有研究討論可能受影響之區域、災損規模等潛勢分析及預測。有鑑於此，日本農研機構(原文：国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構；英文：National Agriculture and Food Research Organization，單位縮寫：NARO)的研究團隊便深入分析乾旱指數(drought index)與農糧收穫資料，並首度將完整的分析結果公開發表。【延伸閱讀】智慧隨機模型可預測氣候變化下的土壤水分 　　為釐清近年實際由於氣候乾旱而導致的農產損失，研究團隊鎖定1983-2009年間的歷史氣候資料及作物生產數據，分別將玉米、水稻、大豆、小麥等常見作物的收穫量與乾旱指數、年降雨等氣候數據進行線性回歸及相關的統計分析。分析結果顯示，乾旱約影響全球當今75%的小麥生產面積、82%的玉米生產面積、62%的水稻生產面積、91%的大豆生產面積，並造成不同程度的衝擊，進而影響其收穫量與經濟方面的損失。據統計，平均每次乾旱事件所影響的收穫損失分別為：小麥8%、玉米7%、大豆7%、水稻3%；估計共造成1,660億美元的經濟損失。 　　研究團隊的這項分析有助於釐清由乾旱所造成的農產量損失及經濟損失，藉由過去的災損評估，預測全球在未來可能受極端氣候的衝擊程度，以達鑑往知來之效。此研究亦可做為國際援助策略規劃及因應極端氣候方案的參考依據。 　　該研究由日本環境省及鳥取大學(Tottori University)提供部分研究經費，詳細研究成果及受極端氣候影響之農業生產地區請參閱已發表在<Journal of Applied Meteorology and Climatology>的期刊原文。

全木收穫(又譯全木採運；原文：whole-tree harvesting，同full-tree harvesting，簡稱WTH)為森林採收的作業模式之一，指砍伐及移除包含樹幹、樹枝、樹葉或針葉等有關林地地上部分。另一種作業方式為幹部收穫(stem-only harvest，簡稱SOH)，指在伐採作業中僅收穫樹幹部分，將樹幹以外未利用之樹皮、樹葉等採運殘材(logging residue，又稱slash)留置於原作業林場。傳統林業經營多半認為將殘材留在林場，可提供土壤保護、養分循環、野生動物棲息等功能，為後續重新造林提供養分。然而美國密西根理工大學(Michigan Technological University)的最新研究顯示，不論是何種收穫方式，皆不影響林分產量(stand productivity)。 　　研究團隊以常見的人工林樹種—楊樹(aspen，Populus spp.)，其收穫情況作為指標之一，觀察過去40年間，歷經不同收穫方式、不同林分(stand)的土壤肥力與伐採作業後重新造林的成效。經研究團隊前些年的研究成果與近期發現，研究團隊得以推翻了長久以來美國中西部地區約定俗成的作業方式，認為遺留在林場的殘材未必能適時地轉換為土壤養分並反映在造林的成果上。研究團隊推測，這可能是因實際作業上，全木收穫仍會在現場遺留近64%的殘材，故並字面上傳統的意義。這同樣也表示，不論採取何種作業方式，照既有的輪伐(rotation)週期，仍可永續經營林場並維持森林永續生產及穩定收穫，同時保護既有的森林資源。【延伸閱讀】最新研究發現專食性魚種較易受氣候變遷的影響而引發受脅危機 　　研究團隊認為，永續經營人工林的生產可被視為一種可再生能源(renewable resource)，使用林木作為能源可同時避免開採及使用化石燃料所造成的額外碳排，藉此減緩氣候變遷的影響並且逐步取代燃煤與天然氣電廠。 　　該研究由非營利機構NCASI (National Council for Air and Stream Improvement)提供研究經費，相關研究成果已發表在<Forest Ecology and Management>。

現下植物病原檢測多仰賴傳統分子生物檢測技術，雖然結果較為準確，但所花費的時間及金錢皆相當可觀。為此，由美國北卡羅來納州立大學(North Carolina State University)的研究團隊所開發的新型非侵入性可攜檢測設備，將有助於田間快速篩檢病原，提早進行必要之病蟲害防治措施，避免農損擴大。 　　該偵測設備主要用於鑑別由晚疫黴(Phytophthora infestans)引起的茄科晚疫病(late blight)。由於受不同病原感染的葉片，會產生不同的揮發性有機物(volatile organic compounds，簡稱VOCs)，研究團隊便利用表現在葉表的有機物特性，開發出能反映不同化學特性的試紙，又稱拋棄式色度感測陣列(colorimetric sensor array)，該感測陣列能將不同化學組成的揮發性有機物以不同顏色呈現。呈色的試紙經與預先建立的揮發性有機物資料庫進行比對後，便可獲知葉片是否受感染。該設備僅須少量(ppm等級)的氣體有機分子，在1分鐘內便可比對出資料庫中與感染葉片相同的指紋跡證。【延伸閱讀】新創公司FarmSense將人工智慧應用於害蟲的田間管理 　　農民於田間或溫室設施操作時，可將受測葉片摘下，將葉片置於特殊試管內並密閉15分鐘，之後利用檢測設備的軟管，將特殊試管內蒐集的揮發性有機物導引至檢測設備中，待色度感測陣列穩定呈色後，以智慧型手機紀錄並與進行資料比對，最終獲得病原鑑別結果。該檢測設備可快速篩出得病的作物，藉此提升作物的產量。據悉，研究團隊目前已將該設備應用於種植在溫室設施內的番茄病原檢測方面，同時也獲得初步的成效。 　　該研究由美國農業部(U.S. Department of Agriculture)等機構資助，檢測設備的詳細偵測原理及應用已發表在<Nature Plants>。

大家都知道，人工智慧（AI）應用在自動生產，可節省很多人力成本。但很多人不曉得，即使「原料採購」這種看似AI較難介入的公司營運項目，也可透過AI協助有效降低化工廠採購成本；甚至養殖魚類也可導入智慧化系統，提高產銷效能。 　　科技部人工智慧製造系統研究中心（簡稱AIMS）與科技部工業工程與管理學門日前在科技部舉行AIMS會員單位加盟簽約儀式，邀科技部次長鄒幼涵見證簽約儀式。 　　鄒幼涵致詞指出，科技部為促進AI核心技術及應用發展，吸引尖端技術優質人才，在台、清、交、成等成立4大AI創新研究中心。至於AIMS中心，不僅深耕智慧製造應用領域，亦邀請台灣北、中、南和東部代表性的智慧製造研究中心成為會員，擴大智慧製造的前瞻技術開發及產業伙伴關係。中心成為整合跨學門、跨院校、跨地區之研發和產學合作平台，培養台灣產業升級轉型所需人才，協助產業提升競爭力。 　　活動亦邀請科技部工程司司長徐碩鴻致贈聘書予工工學門規劃委員代表，他提到，學門各領域之規劃委員針對工工學門相關領域之研究成果及國內外重要議題，進行心得分享與專業交流，不僅增進未來工工學門計畫研發成效，也擴展產學計畫的廣度。 　　AIMS中心主任暨工工學門召集人簡禎富表示，為配合AI產業化與產業AI化的政策推動，及產業界對AI、大數據、智慧製造和數位轉型的人才與技術殷切需求，AIMS中心特別擴大規模邀請包括台科大工業4.0智慧營運中心、中原大學永續生產力暨品質研究中心、元智大學大數據與數位匯流創新中心、亞洲大學創新與循環經濟中心和東華大學東部區域運輸發展研究中心等，以台灣製造經驗和優勢為利基，希冀藉由合作發展成為世界級、有產業影響力的智慧製造研究中心。 　　簡禎富指出，工工學門近年來致力引進AI技術，協助產業升級及提升效能，有很多一般民眾沒想到的應用範圍。例如成大的研究團隊，基於化工廠原料成本占比約7成，但原料價格卻隨市場供需不平衡、國際經濟波動與政治事件等因素震盪，造成廠商採購原料時誤判價格趨勢，因此提出「深度強化學習分析原料採購決策」。 　　該研究計畫一方面透過深度學習預測原料價格，以供應鏈上下游的歷史價格、合約價格、產能開工率的供需及下游替代品等資料建構價格預測；另一方面加入歷史庫存量、需求和採購批量與船期等資料，透過強化學習達到採購成本最佳化。初步實證研究顯示，化工廠每年可因此省下10%原料採購成本約300萬美元，折合台幣上億元。 　　工工學門的另一個計畫，由屏科大工管系特聘教授王貳瑞帶領團隊，全面改善石斑魚養殖業的產銷，解決目前2000公頃石斑魚養殖面積面臨的滯銷問題。 　　台灣石斑魚肉質鮮嫩、口感佳、膠質豐富、營養價值高，產業規模龐大，但因體型大，不符家庭消費型態，國內各類型市場很少看到，民眾也只有在外燴辦桌或餐廳才有品嘗機會，但皆以活魚或全魚需求為產銷型態，產業鏈相當短。此外，石斑魚加工過程會產生魚頭、魚鱗、魚骨等超過40％甚至60％副產物，也影響魚肉切塊銷售競爭力。 　　王貳瑞團隊因此開發水解溶性設備與製程，將富含鈣質與微量元素的魚頭、魚骨、魚鱗粉末化，轉化為可食用之高值產品，可隨時隨意添加到各種食物或飲料，作為鈣質等營養素原料供應之來源。 　　研究團隊同時設計符合石斑魚養殖池水質的監控與數據分析系統，且導入「銷售端帶動系統模式」概念，整合100公頃石斑魚養殖池，及2家規模性石斑魚盤商、1家冷凍加工廠、1家商貿公司、2家儀器與環境檢測公司、2家大型通路零售廠商之石斑魚供應鏈系統成員，並改變傳統全魚或活魚銷售模式，透過實驗找到石斑魚最適烹煮的厚度與大小，再透過急速冷凍保留原味，且冷凍魚片不須解凍，就可直接烹煮，更方便料理；消費者還可從QR code取得生產溯源資訊，吃得更安心。

使用低化性及無毒性農藥已成為全球用藥的共識，如何以生物性製劑取代傳統毒性高的化學性農藥一直是各界努力的重點。研究總部位於美國康乃爾大學校內的博伊斯湯普森研究院(Boyce Thompson Institute，簡稱BTI)的研究團隊便以常見於土壤中，影響農作物收成的寄生性線蟲(nematode，或稱roundworm)，利用其體內的代謝物，找出誘發植物產生抗病蟲害的機制。 　　植物的天然防禦機制與病蟲害的入侵間，由於經長期的演化，植物體已發展出一套先天的防禦機制。植物體在感知某種威脅訊號後，便會以體內訊息傳遞的方式，啟動體內的防禦機制，藉此減低後續受感染及死亡的風險。研究團隊在先前的研究中，已從數種線蟲體內篩選出線蟲所代謝的費洛蒙(pheromone) ascaroside及類似結構的化合物家族，並研究其誘發植物自體防禦的生理機制。該研究進一步利用自費洛蒙ascaroside家族中篩出名為Ascr#18的費洛蒙成員，並將費洛蒙Ascr#18應用在常見的農糧作物及經濟作物的實驗，以評估後續受感染的機會。研究團隊一共挑選大豆、水稻、小麥及玉米4種等常面臨病毒、細菌、真菌等病害影響的大宗作物進行實驗，希望能藉由新發現的誘發因子，使植物體預先產生抗性(resistance)並藉此提高農產量。研究結果顯示，費洛蒙Ascr#18能使誘發植物產生抗性，降低上述4種大宗作物後續受感染的機會，並提高作物產量。【延伸閱讀】將植物病毒改造成益於作物生長的奈米級農業資材 　　由於不同植物體內存在不同數量的Ascr#18接受器(receptor)，因此研究團隊將就現有的基礎上，針對不同作物各自開發所需的最佳劑量，希望能以最少的花費達到最佳的病蟲害防治效果。 　　該研究由美國農業部(US Department of Agriculture)、科羅拉多州立大學農業研究站(Colorado Agricultural Experiment Station)、德國聯邦教育和研究部(German Federal Ministry of Education and Research ( BMBF))等單位資助，相關研究成果已發表在<Journal of Phytopathology>。

質體構築(plasmid construction)是微生物遺傳工程(genetic engineering)的應用之一，該項分生技術已廣泛應用在生醫、農糧、生科等領域。構築質體表現系統，可使微生物表現出目標基因的蛋白質或遺傳性狀，達到高效生產或基因過量表現(overexpression)等多種研究用途。新加坡國立大學(National University of Singapore)與新加坡—麻省理工學院研究技術聯盟(The Singapore-MIT Alliance for Research and Technology，簡稱SMART)所組成的跨域研究團隊發展出一套全新的構築方法，稱為近無痕質體構築法(near-scarless plasmid construction)，希望能藉此運用在新加坡特殊的精準農業(agriculture precision)及都市農業(urban farming)領域。 　　近無痕質體構築法可較傳統質體構築法來得快速、便宜、準確。由於傳統的做法需經常重新備料，加上材料使用效率低且無法重複應用在其他質體構築的研究中，往往造成時間、材料及金錢的浪費。近無痕質體構築法採用鳥嘌呤/胸腺嘧啶(Guanine/Thymine，簡稱GT)的DNA組裝技術，可重複使用DNA遺傳材料，大幅地降低分生材料的浪費及節省大量的時間。藉由新的構築法，該項技術可較傳統的構築法提高50%的準確度，達到近90%的準確度。 　　近無痕質體構築法可應用在提高微生物發酵，藉此應用在製作肥料、營養元素及非化學合成農藥等方面，可為近年新加坡致力發展的都市農業提供更為環保、農業永續的農業生物資材。【延伸閱讀】都市農業在美國紐約都會區推行之現況及挑戰 　　該研究由SMART跨域研究小組(SMART Interdisciplinary Research Group)、DiSTAP (Disruptive & Sustainable Technologies for Agricultural Precision)等機構計畫性資助，相關分子生物技術已發表在<Nature Communications>。

據研究統計，全美約1/5的國民受心理疾病(mental illness)之苦，全球也有相類似的趨勢。在緊張高壓的生活環境中，心理方面的疾病儼然成了現代文明病之一。在如此高比例的患者中，僅1/3主動尋求專業醫療的協助。除尋求正規的醫療管道外，多親近大自然、徜徉在自然的環境中，也是被學界所認可的療癒做法。 　　雖然許多文獻指出，自然體驗(nature experience)對人們的心理狀態與認知能力均有正向的幫助，然而並無系統性的做法具體指出如何將生活與自然結合，以用於改善人們心理狀態，並做為城市管理當局或有關團體進行都市規劃管理、實施的依據。為將學術研究成果進一步導入到人們的生活，並供有關當局施政參考的具體依據。美國華盛頓大學(University of Washington)及史丹佛大學(Stanford University)的跨校研究團隊便彙整許多文獻的研究成果，以此建立自然對心理健康影響效益評估架構，並與現有的計畫、政策結合，以便未來向人們展現具體的應用。研究團隊希望能藉由自然保育措施的制定與城市規劃相互結合，讓市民直接感受自然療癒的效果。【延伸閱讀】城市對蜜蜂保護的重要性 　　雖然該研究仍處於萌芽階段，但研究團隊認為此架構除提供人們療癒心靈的功能外，更提供長期生活在都市環境的人們體驗大自然的機會。研究主要為城市計畫制定者(city planner)、景觀設計者(landscape architect)、都市開發者(developer)等，提供一個評估機制，預先考量與環境相關的決策對都市居民身心健康的影響。 　　研究團隊在綜合文獻回顧後，率先提出三點專家共識聲明做為整體概念模型的基礎，分別為(1)證據證實一般自然體驗與心理幸福感上升之間具關聯性；(2)證據證實一般自然體驗與減少風險因子、部分心理疾病負擔之間具關聯性；(3)證據指出研究可為質、量逐漸低落的自然體驗提供再發展的契機，重新為人們提供更佳的體驗。在這概念模型中，生態系服務作為提供心理健康(mental health)服務的一環。為了具體實踐此概念模型，並具體量化生態系服務所能提供的心理健康服務程度，研究團隊提出四大步驟，依序為：(1) Nature features，首先定義自然特徵(natural feature)所含的元素；(2) Exposure，接著量化與自然特徵互動、接觸的程度；(3) Experience，將(2)進行分類歸納，細分不同種類的自然體驗及體驗程度；(4) Effects，綜合上述測量結果與量化數據，評估自然特徵所帶來的心理健康效益。 　　研究團隊希望能藉由歸納出三大專家共識與建立四大步驟的概念模型，闡述生態系服務所能提供的社會心理健康服務，並希望能為生活在都會區的人們提供更好的都市綠化藍圖，同時也為政策制定者與決策者提供較為具體規劃方案及效益評估模式。 　　該研究主要由史丹佛大學自然資本計畫(Natural Capital Project)資助，文獻重點回顧成果已發表在<Science Advances>。

植物生理性狀可作為預測農產量及反映溫室效應程度的指標，選擇測使用何種作物生理指數作為模型參數，並適時地修正模型中的生理參數，將會影響模式模擬預測的準確性。美國伊利諾大學(University of Illinois)的研究團隊便在既有的模型基礎上，加入新發現的植物重要生理參數，藉此提升現有模型預測的準確性。 　　研究團隊在去年發表的研究中指出，植物體內的某種特殊蛋白質會使氣孔呈現部分關閉的狀態，這項新發現可使植物體在光合作用速率不變的情況下，同時減少水分自氣孔散逸，避免植物體面臨缺水的危機。由於氣孔影響氣體交換、光合作用效率等重要生理反應，因此了解光照與氣孔間的關聯性，並將最新的研究成果運用在建構新的植物生理模型，將有助於用更精確地預估作物產量。藉由加入氣孔生理參數的嶄新模型，更全方位的考量土壤水分、大氣二氧化碳濃度、氣溫等參數，給予更準確的生理預測。除此之外，藉由了解植物體與周邊環境之間的氣體交換模型，研究團隊也能藉此模型進一步模擬出最新的氣體交換速率，以評估現在及將來可能的氣候形態。【延伸閱讀】使用數學預測畜牧生產對環境的影響 　　透過電腦模擬的結果，研究團隊同樣能將此成果運用在作物育種方面，以電腦模擬取代傳統世代育種的耗時作法，快速找出耐旱品系進行培育，以因應全球氣候近年快速暖化的趨勢。 　　該研究已初步指出，新模型較舊模型來的精確。研究團隊希望接著將模型應用在不同作物及不同氣候產地，以驗證新模型的準確性。 　　該研究由比爾及梅琳達·蓋茲基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)、糧食與農業研究基金會(Foundation for Food and Agriculture Research)及英國際發展部(Department for International Development)等單位資助，相關研究成果已發表在<Photosynthesis Research>。

許多國家都具有飲茶文化，其中日式抹茶(Matcha tea)也逐漸在日本以外的地方流行。抹茶是碾磨成微粉狀的綠茶(green tea, Camellia sinensis)所製成，茶葉摘採前數週需將茶樹進行90%的遮蔭，藉此減少其苦澀感。抹茶這種飲品源自中國而後傳至日本，自古便為日本人所飲用。除作為茶飲外，也同時可作為緩解焦慮、避免肥胖、皮膚保養等醫藥保健用途。由於抹茶具有醫療保健潛力，因此學界也開始分析抹茶的功效性成分及在治療方面的病理機轉。日本熊本大學(国立大学法人熊本大学，Kumamoto University)的研究團隊發現，抹茶所含的機能性成分可能具有緩解緊張情緒的效果。【延伸閱讀】動物實驗中證實綠茶能阻斷肥胖、降低健康風險 　　研究團隊以熱水萃取(hot water extract)、酒精萃取(ethanol extract)兩種方式提取抹茶中的機能性成分，並以口服的方式餵食小鼠萃取液及抹茶粉末，並透過舉臂式十字迷宮(又稱高架十字迷宮，原文：Elevated plus-maze，簡稱EPM)等動物行為實驗，觀察小鼠在高處的焦慮行為，是否可透過服用抹茶萃取物後達到緩解的效果。經研究發現，小鼠在服用含抹茶的藥物後，明顯達到抗焦慮的效果。之所以有這樣的效果，是由於抹茶萃取物中的機能性成分可活化小鼠體內的多巴胺受體D1 (dopamine D1)與5-羥色胺受體(serotonin 5-HT1A receptor)，減緩小鼠的焦慮行為。 　　有鑑於動物實驗模式的研究成果，熊本大學的研究團隊推測抹茶萃取物的抗焦慮效果或許也可進一步應用在人體治療上。該研究受日本文部科學省(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology，簡稱MEXT)的經費資助，研究成果已發表在<Journal of Functional Foods>。

養豬業跟AI相遇！台灣豬肉產業的年產值接近700億元，其中種豬產業扮演著非常重要的支援角色，而「種豬繁殖性能檢定」則是這個產業的核心業務，基龍米克斯攜手國研院國網中心，運用基因定序和AI技術，挑選出最健康、最適於繁殖下一代的種豬，發展精準農業的智慧未來。 　　自7月1日起，台灣正式成為口蹄疫非疫區，有望在明年5月正式取得世界動物衛生組織（OIE）認證，與日本並列亞洲唯二不用打疫苗的口蹄疫非疫區，讓台灣豬肉重新出口到國際市場。 　　種豬產業是台灣豬肉能否重回國際市場之關鍵。傳統篩選種豬的作法是，由畜牧場老師傅或豬農用肉眼判定豬齡3個月以上的小豬，看其外觀特性與生長情形；或使用單基因3~9個標記檢測方式，來逐隻逐期的檢定和分類。基龍米克斯生物科技（基龍米克斯）將「種豬繁殖性能檢定」方式翻轉革新，從單基因的「檢定現況」進階成全基因的「預測未來」，出生7天的小豬即可被確認是否能成為優良種豬。 　　基龍米克斯於2018年提出「全基因組機器學習關聯行分析法開發種豬性能檢定技術專案」，用全基因定序及基因型鑑定方式，完成2,500頭豬的檢定及定序工作，並找到最新的60,000個基因型單鹼基位點 ，來協助比對每新生豬隻的遺傳信息。基龍米克斯運用國研院國網中心打造的AI雲端平台「台灣計算雲」（Taiwan Computing Cloud, TWCC），以全基因定序、分子檢測技術及數量化遺傳分析資訊，高速且精準地演算大量基因資料，不僅建立了種豬分子育種分析技術，更進一步透過機器學習和AI推論，加快育種速度並降低成本，也同時保存優良種源基因，協助台灣精準農業發展和產業升級。 　　國研院國網中心主任史曉斌表示，TWCC平台可大幅提高運算效率，將過往需要以年計算的時間，縮短成不到10天，讓許多過去做不到的事情現在變為可能。TWCC平台除提供快速運算能力、大量儲存空間及安全的網路外，還整合國內各界發展之AI程式與工具，以及國內外重要資料集，期以豐沛的資源推動更多尖端前沿的科技研究，協助產業應用落地生根。 　　基龍米克斯董事長游卓遠指出，農業最大的問題在於不能精準預測產期、生長狀況、環境變化和疾病發生，在科技的時代運用電腦選豬仔，擺脫農業不可預測性的困境，是必然發展的趨勢；且可複製應用到其他農業產品，不只降低損失和風險，更提升產值和國際競爭力。 　　「電腦也會選豬仔」新技術大幅仰賴電腦運算速度及資料庫，透過國研院國網中心的TWCC，大幅減少檢定所需的時間，可很快地找出高繁殖力、高生長力的健康種豬，並延續繁殖優良的後代。未來期望將早期的性能預測應用於豬隻基因型管理和精準飼養管理，協助豬農「因材施養」，讓豬隻代代青出於藍，幫助我國創造龐大的豬肉出口商機，促進經濟的正向循環。

據統計，世界僅約3%的水可供人們飲用，在其中約70%的淡水用於農業。由於淡水資源有限，因此如何在不影響農業生產的情況下，發展一套管理水資源的灌溉體系，將是值得思考的學問。美國康乃爾大學(Cornell University)與中國清華大學的研究團隊於近期共同發展一套智慧灌溉模型(smart irrigation model)，在透過資料的蒐集及模型計算，可精確地計算出灌溉水量，避免不必要的水資源浪費。 　　智慧灌溉模型的概念是藉由結合植物生理、土壤肥力、氣象預報等數據進行模式模擬的預測，再將預測結果做為決定是否灌溉及灌溉水量多寡的決策依據。該研究項目首先運用先前團隊所開發的植物生理感測器，偵測作物當下是否處於缺水狀態，接著考量歷史氣候數據並以機器學習(machine learning)技術預測近期可能的氣候資訊，同時也計算自作物葉表及土壤表面逸散的總水量。透過一連串數據蒐集與分析預測後，才做為灌溉與否的決策依據，藉此達到省水的效果。 　　據研究團隊評估，若完善運用此套智慧灌溉模型，可望較傳統灌溉作業節省約40%的水量。目前該智慧灌溉模型已實際運用在美國紐約州少數果園，對象是對水分需求敏感的植物：如葡萄及蘋果等經濟作物。這些經濟作物大多種在美國乾燥的環境中，這也突顯精準農業及智慧灌溉的重要性。【延伸閱讀】Umitron擴大早期資金並開始水產養殖保險數據服務 　　研究團隊希望未來能依據不同作物的生理特性，即時調整灌溉模型的參數，以智慧灌溉逐步取代人為決策，建立即時自動化精準灌溉農業，避免因環境乾旱所造成的農業損失。 　　該研究由康乃爾大學數位農業倡議(Cornell Initiative for Digital Agriculture)所資助，詳細研究成果已發表在<IEEE Transactions on Control Systems Technology>。

海木耳在日本被稱為長壽菜，當中富含多種營養素，農委會水產試驗所在2012年開發海木耳養殖技術，也有廠商將海木耳做成飲品供一般消費者食用。近年國際許多研究1指出，海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤······等保健功效，國立臺灣海洋大學食品科學系特聘教授吳彰哲，看準臺灣原生的大型紅藻海木耳已發展出養殖技術，深入研究海木耳的功能性，甚至結合抗登革病毒、抗肺癌研究，開發降低藻腥與去除重金屬的技術，期望開拓高價藻類產品市場。 國內藻類發展興盛 多集中在微藻 　　近年國內外有多筆研究文獻1指出，海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤、抗血栓、提高免疫力等保健功效，國內正積極發展藻類保健食品，期望能拓展市場，目前多數藻類保健食品原料來源為微藻，如藍藻、綠藻等，由於國內微藻產業發展興盛，臺灣還曾一度成為全球綠藻出口大國。 　　雖然微藻產業表現傑出，但國內針對大型藻類的相關研究卻明顯不足，大型藻類的高附加價值產品製造技術多掌握在他國手上，而藻類原料也多從國外進口，如麒麟菜、鹿角菜膠等。 　　吳彰哲發現，國內較少鼓勵養殖藻類，翻開過去相關統計資料，能看到早期養殖藻類多為餵食九孔的龍鬚菜，當九孔產業沒落後，藻類生產則以野生採集為主。 　　農委會去年推動農業生物經濟產業國際化與永續發展計畫方案，期盼能透過研究人員的專業，因應人口老化、醫療成本過高及食品安全等問題，推動健康農業及相關產業發展，吳彰哲透過「海木耳機能性成分及其加工製程之開發與產業化應用」，精進國內大型藻類加工技術，及拓展藻類產業的市場。 尋找海中藻種開發 量產成為選擇關鍵 　　吳彰哲表示，過去臺灣海峽共記錄到360多種以上藻種，但應該還有很多藻種，有些藻種作為民眾食用，像南部有種藍綠藻被稱為情人的眼淚，這是種雨後才會長出的可食用藻，也有人稱作雨來菇。 　　不過要選擇可研發成高價商品的藻種，第一步得先考量是否能量產原料，吳彰哲指出，若藻種不能養殖，端靠野生採集會造成生態問題。 　　吳彰哲表示，過去水試所發現小琉球有生產一種大型紅藻，因為外觀類似陸地上種植的木耳，被稱為海木耳（Sarcodia suieae sp. nov.），民眾多採集海木耳熱炒食用，因此開發海木耳養殖技術，甚至也技轉給廠商生產，可用於食用或保健食品原料。 　　「海木耳成為臺灣新興養殖藻類，且相關生物活性研究與專利較少」，吳彰哲認為，海木耳有發展空間，決定投入海木耳機能性研究，開發相關加工技術。他表示，現在臺灣有海木耳養殖技術，就能投入功能性研究，嘗試發展產業應用，以達到生物經濟，若無法養殖，縱使開發成功都會面臨產量問題。 投入抗登革病毒、抗肺癌研究 　　吳彰哲指出，以目前大型紅藻發展來說，可分為兩大體系，可萃取出卡拉膠用於食品、工業的紅藻，如麒麟菜，另一種則是能萃取洋菜膠，如江蘺，以功能性來說，卡拉膠的功能性比較多，而洋菜膠的營養較少、功能性也較少，海木耳屬於卡拉膠體系。 　　吳彰哲研究團隊在測試海木耳生物活性過程中發現一些功能性成分，由於過去吳彰哲研究室曾進行過抗登革病毒、抗肺癌等相關研究，便思考海木耳與過去研究能否兩相結合。 　　吳彰哲表示，過去研究發現肺癌致死率很高，雖然已有藥物可治療但多有副作用，想找到用食品的方式嘗試預防跟治療肺癌，過去曾有研究發現褐藻醣膠具有這樣的功能性成分，「那海木耳是否也有這樣的功能？」 　　吳彰哲於是透過一連串細胞實驗與動物實驗，確認海木耳具有相似的功能性。他表示，從小型實驗鼠的代謝過程評估，可知海木耳的功能性成分是否能作用到指定位置，也能從中驗證萃取出的功能性成分純度是否足夠，初步結果發現，海木耳在抗登革病毒感染及抗肺癌細胞實驗皆有正向結果。 降低藻腥與去除重金屬 才能有效提高藻類附加價值 　　不過要將海木耳作為保健食品原料得先去除藻腥與重金屬，吳彰哲指出，藻類通常會有一股腥味，消費者其實不喜歡那種味道，因此有開發生物性方式螯合分解藻腥。 　　另外藻類是種會對抗逆境的生物，若生長海域受到重金屬汙染，藻類體內也會蓄積重金屬，要將藻類做成食品原料就必須要符合各國重金屬規範，於是也著手開發一些生物性方式過濾、螯合藻類含有的重金屬，「要能讓消費者願意吃，也要符合法規標準。」 　　吳彰哲認為，藻就像一個金字塔，把最頂端類似藥品成分的物質提取出來後，剩下可作為食品用途，最後殘餘的藻渣還能作為肥料跟飼料，用途相當寬廣，若只談藻類功能性，坊間也有公司僅靠單一藻類研發的保健食品，年營收達8億以上，會思考可否透過其他藻類的開發創造另一個生物經濟，依循前人的腳步開拓市場。 　　吳彰哲強調，目前藻類市場尚未飽和，其他藻類若經過功能性驗證，再加上好的加工技術將能開拓出更大的市場，有非常多的東西等著去研究及發展。 【研究文獻參考1】 Hsu, H. Y., Lin, T. Y., Wu, Y. C., Tsao, S. M., Hwang, P. A., Shih, Y. W., Hsu, J., 2014. Fucoidan inhibition of lung cancer in vivo and in vitro: Role of the Smurf2-dependent ubiquitin proteasome pathway in TGFβ receptor degradation. Oncotarget, 5(17), 7870. Shih, M. F., Cherng, J. Y., 2008. Potential protective effect of fresh grown unicellular green algae component (resilient factor) against PMA-and UVB-induced MMP1 expression in skin fibroblasts. European Journal of Dermatology, 18(3), 303-307. Fan, Y., Lin, M., Luo, A., Chun, Z., Luo, A., 2014. Characterization and Antitumor Activity of a Polysaccharide from Sarcodia ceylonensis. Molecules. 19, 10863-10876. Hidari, K.I., Takahashi, N., Arihara, M., Nagaoka, M., Morita, K., Suzuki, T., 2008. Structure and anti-dengue virus activity of sulfated polysaccharide from a marine alga. Biochemical and biophysical research communications. 376, 91-95. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Tsai, L. W., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of human enterovirus 71 infection by kappa carrageenan. Antiviral Research. 95, 128-134. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Inhibition of Japanese encephalitis virus infection by the sulfated polysaccharide extracts from Ulva lactuca. Marine Biotechnology. 14, 468-478. Kazłowski, B., Chiu, Y. H., Kazłowska, K., Pan, C. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of Japanese encephalitis virus infections by low-degree-polymerization sulfated saccharides from Gracilaria sp. and Monostroma nitidum. Food Chemistry. 133, 866-874.

在思考如何發展人工智慧(artificial intelligence，簡稱AI)的同時，首先得讓機器透過自主資料蒐集與分析，獲得其經驗及運行規則後，藉由主動學習進而產生新的演算法，以達到機器判識能力，這個自主學習的過程就稱作機器學習(machine learning)。機器學習的技術已廣泛應用在智慧農業上，目標是希望機器能對作物生長、周圍環境等資訊進行蒐集、分析、學習，使機器做出相對應的判斷，藉此提高產業效能與減少勞力成本。在這樣的概念下，英國劍橋大學(University of Cambridge)的研究團隊開發出一具擁有機器學習能力的蔬菜收割機器人(vegetable-picking robot，原文稱Vegebot)。 　　英國劍橋大學的研究團隊首先在實驗室建立以機器學習法判識目標作物—萵苣(lettuce)的健康資料庫，後續以新產生的演算法辨識出健康、成熟的作物，並將成果應用在實地現場。研究團隊所開發的收割機器人主要分成兩大部分，分別是電腦視覺系統(computer vision system)及收割系統(cutting system)。自動收割機器人主要先透過頂端相機捕獲影像，再透過影像判識的方法，判斷影像中的萵苣成熟與否、是否受嚴重病蟲害影響等，以作為是否執行後續收割作業的依據。機器一旦決定收割後，便利用收割裝置附近的第二具相機蒐集目標萵苣附近的資訊，執行精準收割作業，並利用精巧的機械手臂承接收割下的健康成熟萵苣。【延伸閱讀】歐盟為了永續漁業推出專屬的AI人工智慧與機器學習建構計畫 　　研究團隊認為蔬菜收割機器人將可望在不久的將來取代人力，填補勞動力逐漸短缺的農糧產業生態。執行自動化的過程中亦能有效地保留現場未成熟的個體，避免採收所造成的食物浪費。雖然該收割機器人在速度上偏慢上，但仍有進步的空間。再經過更多資料蒐集與機器學習的過程後，將有助於提升收割機器人的收割速度。 　　整體而言，蔬菜收割機器人極富農業科技發展潛力，是智慧農業自動化生產的先驅研究。該研究由英國工程暨物理科學研究委員會(Engineering and Physical Sciences Research Council，簡稱EPSRC)、英國皇家學會(Royal Society)等單位計畫資助，相關研究成果發表在<Journal of Field Robotics>。