面對氣候變遷與人口增長，糧食安全已成為全球重要議題。依據聯合國2018年「世界糧食安全和營養狀況」報告指出，因氣候異常對農業生產造成負面影響，全球飢餓狀況在過去3年不斷惡化，已回到10年前的水準。 　　再加上耕地有限、土壤因過度施作日益劣化下，如何透過生物科技讓農業生產技術更升級，不僅牽涉到農業從業人口的荷包，對許多國家來說，更上升至生存危機層級。而其中，對微生物的研究與應用，則被視為發展永續農業，得以兼顧環境友善與糧食安全的關鍵技術。 香蕉癌症黃葉病　微生物能有效降低罹病率 　　隨著氣候變遷加劇，寒流、風災及短時強降雨對農民生產造成很大的威脅。「如何運用與微生物的共生關係，幫助植物生長與抵抗環境逆境，已成為近年的主流。」中興大學生命科學院副院長黃介辰指出，近年來學界已開始運用微生物與植物的共生關係創造新系統，期能抵抗病原菌（生物性逆境）或環境逆境（乾旱、鹽害），以降低栽培風險或穩定產量，同時也為整體作物栽培環境帶來正面影響。以往的共生相關研究比較集中在根圈菌，而目前則逐漸轉向生活於植物體內的內生菌。 　　黃介辰說，目前學界已發現許多可幫助植物生長與抵抗逆境的植物內生性微生物，這類微生物有些亦具有可分解農藥、油污、重金屬，甚至是戴奧辛。如果能讓此類內生菌，接種到植物，或許除能改善植物生長外亦能同時處理土壤汙染、農藥殘留、毒物累積等問題，不僅一舉數得，也比現有其他改善土壤的方案來得更經濟實惠。 　　為此，黃介辰自2012年起，即透過植物防疫科技計畫，由中興大學與香蕉研究所共組團隊進行「植物內共生菌Burkholderia cenocepacia strain 869T2應用於健康蕉苗系統使其對香蕉黃葉病具保護效果」研究，並於2016年在學界科專計畫補助下，開啟「新世代健康種苗的開發：研發內生型植物保護劑以防治尖鐮胞菌萎凋病」研究。 　　這一系列的研究，發現將微生物接種於植株後，誘發了植物的免疫系統，除讓感病性的北蕉之黃葉病罹病率降低外，更可讓香蕉從平均230公分長高至260公分，且提前一個月收成。透過此番研究成果設立衍生企業，期能透過接種於香蕉的組織培養苗，而生產出較具抗病性之種苗，協助蕉農重拾「香蕉王國」榮光。黃介辰另說明，能防治尖鐮胞菌萎凋病的植物內生性微生物族群，除了可對抗香蕉的黃葉病，亦具改善草莓、金線蓮的萎凋病之防治潛力，極具廣泛應用的可行性。 從濕地找出抗鹽、耐旱菌種　防止乾旱造成農損 　　對比於過去以化學藥劑的防治方法，植物內生菌的抗病原理，就像是鼓勵人們多攝取益生菌，從而達到改善腸道環境的概念一樣，雖然不適用於急症，需要較久的時間才能看到效果，卻能降低對身體（土壤）的負擔，並從根本來加強免疫系統的健全。 　　「事實上，植物內生菌除了有抗病的菌種，在不同環境下生長的植物，自然會具備各種不同的功用。」黃介辰說，在考量臺灣土地面積有限，農業生產方式越來越朝集約式耕作，甚至因過度施肥導致土壤鹽鹼化的情況後，研究團隊開始尋找抗鹽害的植物內生菌。 　　在2017年農委會主管科技計畫的補助下，研究團隊開始從高美濕地去尋找抗鹽害的內生菌種，並在前導實驗中，從鹽澤植物「雲林莞草」中篩出內生菌 Bacillus sp. BP01-R1與Pseudomonas sp . BP02-R8，發現能有效提升阿拉伯芥抵抗鹽分逆境的能力。 　　此計畫以「氣候變遷下的新世代植物保護劑：研發以內共生菌拮抗環境逆境之植物保護劑」為題，首先針對溫室與田間的十字花科等高經濟作物，開發微生物肥料，也將實驗於洋香瓜、水稻及小白菜等作物，觀察接種內生菌於鹽害土壤環境的生長表現。 　　從抗病，轉戰抗鹽菌種，除了為長遠解決土壤鹽鹼化問題，更是著眼於農民長期以來面臨的氣候乾旱問題。 　　會缺水，主要因地形與水土保持不佳，讓臺灣長期處在全球缺水國家行列中，2018年即為全球排名第19的缺水國，在溫室效應催化下，水災與乾旱問題更成為「看天吃飯」的農民心中的痛。 「在植物的內在機轉中，抗鹽與耐旱其實是一體的兩面。」黃介辰以大宗外銷農產品的蘭花產業為例，蘭花苗在外銷至歐美的船運中，動輒要花兩、三個月，時常會造成耗損。而抗旱型的內生菌種，就能為蘭花產業帶來很大的產業加值作用。 生物多樣性　打造農業科技優勢 　　黃介辰說，微生物生態工程的奧妙，就在於它可為各種植物的需求，量身打造專屬的共生系統，所以除了抗病、抗鹽與耐旱，植物內生菌其實還有很大的研究開發空間，尤其臺灣位處亞熱帶與熱帶，生物的多樣性提供了先天的優勢。 　　「臺灣的農業科技在國際上其實有很高地位，相關學術論文被引用的比率也非常高，只可惜很少將此一優勢落實到產業裡。」黃介辰以只靠一株菌，就創造龐大商機的養樂多為例說明，再前瞻的研究、再縝密的專利佈局，如果沒有大格局的思考、沒有足夠資金以品牌築高競爭門檻，還是很難為臺灣產業帶來實質獲利。 　　除了植物內生菌外，研究主題包含微生物產氫—生質能源系統建構、利用合成生物學建構化學自營大腸桿菌以直接用煙道氣的二氧化碳生產有用物質等研究的黃介辰，談及所有研究的初衷，莫過於透過植物與微生物的力量建構碳循環系統，以降低環境中二氧化碳的負擔。 　　「最終目的是取代石化。」黃介辰語重心長說道。

在日常生活中，許多時候難免會發生燒燙傷的相關意外，除了盡快採取正確的降溫與清創方式，使用合適的傷口敷料更是保護傷口與加速癒合的最佳選擇。敷料材質眾多，除了紗布、泡棉式、凝膠式敷料，現在更有製造生物性敷料的成功技術。 　　生物性敷料來源繁多，包含豬、牛等動物，能夠有效縮短傷口癒合時間或促進血管生長，至今也累積非常多的臨床使用案例，製造與應用上均達到一定的成熟度。然而，基於宗教或個人因素，採用畜牧原料製造的傷口敷料不一定適用於這些病患，因此現在也有許多廠商開發以魚類原料生產的新興技術，以期符合多樣化的市場需求。 　　例如美國Kerecis公司就使用鱈魚皮(cod fish skins)開發傷口敷料，由於魚皮富含天然的Omega-3多元不飽和脂肪酸，具有抗發炎的特性，有利於皮膚組織的再生及癒合。目前相關技術已取得專利，可作為處理人類和動物燒燙傷的醫療用品，而密西根州立大學動物醫院則使用這種敷料治療一隻遭受火災的羅威納犬。在這則案例中，敷料使得傷口恢復情形良好，不只能夠減少鎮定劑用量，敷料還能隨著傷口恢復而逐漸吸收至體內。【延伸閱讀】甜菜渣有助於減少公豬臭 　　獸醫Brea Sandness表示，早先也有使用吳郭魚(tilapia)製作敷料並用於照護傷口的案例，但這類敷料的表現更像是促進皮膚癒合的有機覆蓋物，與鱈魚皮敷料仍不盡相同。透過案例的交流討論，鱈魚皮敷料未來或許會成為獸醫領域中使用的高效治療工具。

104年爆發的禽流感，重創國內鵝產業，這幾年，國內養鵝產業還在復原中。也因為禽流感持續威脅的壓力，讓養禽場業者體認到生物安全的重要性，對於農委會開發的養殖管理系統，也更感興趣。農委會畜產試驗所開發出一套兼具防疫、省工、友善的養鵝系統，業者配合使用半年後，認為效果良好，超乎預期，飼養規模達2萬隻種鵝的芳源畜牧場老闆吳祥斌開心地說，「這是一套可以賺大錢的系統」。 　　畜試所開啟科技智慧養鵝系統，這套系統在國際間應該也是先驅，因為沒有查到有類似的設備在畜牧業界上市。畜試所指出，「智慧型鵝產蛋辨識系統」的技術，包括了4個部分：智慧型水禽產蛋辨識監控系統、智慧產房、新式水禽腳環，以及寡蛋鵝辨識系統。 　　畜試所指出，過去臺灣養鵝年產值約20億元，104年的禽流感重創養鵝產業後，產值嚴重縮水，至106年產值恢復至15億元，防疫現已成業者相當重視的環節。畜試所研發推出的「智慧型鵝產蛋辨識系統」，可以減少人員進出鵝舍撿蛋次數，降低疫病傳播風險，評估效益可提升平飼種鵝產蛋數至53枚，增加6%以上的雛鵝產值，以每棟飼養4500隻鵝的鵝舍為例，至少增加168萬元雛鵝收入；同時，這套系統結合自動集蛋設備，有效減少人力成本。 　　負責系統研發的助理研究員林旻蓉說明這套系統的功能，就是減少疫病、提高產能，以及減少飼料浪費，以一棟4500隻鵝的鵝舍計算雛鵝產值可增加168萬，肉鵝增加840萬的產值，飼料費節省70萬元。這還是現況平均產蛋數在53枚的條件下，如果未來技術愈來愈好，提升至60枚，產值提升效果會更顯著。 　　芳源畜牧場是畜試所「智慧型鵝產蛋辨識系統」首名技轉業者，業者吳祥斌說明引進這套養鵝系統前後的差別，以前，他們種鵝場就是讓鵝在鵝舍裡生蛋，再人工去撿蛋，相對於現在使用這套系統，減少人員進出鵝群鵝舍，就減少疫病透過人員傳播的機會；同時，現在這套系統可以篩選出會生蛋的鵝，未來，「飼料效率好的、對疾病抵抗力佳的，我們都可以選出來，不僅是台灣最好的，也是世界最好的」。 　　畜試所解釋這套辨識系統的背景，產業可應用的科技養鵝系統是將無線射頻辨識技術（RFID）應用於平飼種鵝，辨識出寡產鵝，淘汰不會生的鵝，可以減少飼料浪費，並提升鵝群的產蛋效能。智慧型水禽產蛋辨識監控系統，以電子腳環、天線、UHF Reader、影像辨識系統、PLC內含2項發明專利、PLC  Converter、工業用電腦；智慧產房即依種鵝行為研發具產蛋辨識監控功能的產蛋籠，結合自動集蛋設備，減少撿蛋人力；新式水禽腳環可精準識別個別母鵝入籠資料，與產蛋資料配對判讀；寡產鵝辨識系統可依場主決策，決定是否留鵝，平板電腦上有每隻鵝的編號，若出現笑臉，代表依場主的選定決策可留鵝，出現哭臉則代表淘汰。 智慧型鵝產蛋辨識系統。 可依場主決策篩選出該留還是該淘汰的鵝。

城市的空氣污染一直是威脅居民呼吸道健康的潛在問題，提高城市的綠地覆蓋面積有利於提供乾淨的空氣，創造更加適宜的居住環境。而城市地區的土地利用度高，不容易於短期內規劃大面積的綠地供居民使用，因此德國凱撒斯勞滕工業大學(Technische Universität Kaiserslautern)便開發了一種新型綠色外牆技術- BryoSYSTEM，利用苔蘚終年常綠且可過濾細小灰塵的特性，進行城市牆面的綠化作業。 　　此技術的最小結構由一個約1公尺高，15公分寬，數幾公分深的混凝土元件組成，可以輕易地附著在建築物的牆壁上，而頂部有一個太陽能電池，底部有一個儲水槽，可安裝在地下以收集雨水。為了使苔蘚順利於表面生長，開發者於表面進行了特殊處理，且具有凹槽以確保水分均勻分佈，空氣中的苔蘚孢子可以直接在這樣的理想環境下附著與生長，使用者無需額外種植苔蘚植物。【延伸閱讀】受豬籠草啟發的創新塗料 　　苔癬的吸水性強，攔截與保存水分具有一套，也能夠隨著環境條件調控生理機制，與過去外牆綠化的經驗相比，較無須耗費過多成本進行密集性的維護。此外，BryoSYSTEM也有許多感測器，可監測濕度和其他環境參數，而資訊回傳後便可根據天氣條件調整所需營養，且更加符合未來的智慧城市概念。目前開發者已申請專利，這樣的類植生牆技術不僅有助於減少城市的空氣污染，還有助於提高生物多樣性、儲存雨水與減少噪音，具有發展潛力。

泰國是全球主要的蝦生產國之一，而蝦類養殖業目前每年消耗約100,000噸魚油，魚油含有DHA (Docosahexaenoic acid，二十二碳六烯酸)，屬於ω-3多元不飽和脂肪酸，是影響蝦類生長和發育的所需的關鍵成分。然而現今全球對於水產養殖產品的需求仍不斷增加，也連帶逐漸提升魚油的消耗速度，長期以來可能不利於海洋漁業的永續發展。 　　海鮮食品生產商Thai Union Group目前正在推行SeaChange®計劃，期望改善全球海產相關行業。在此計畫當中與Corbion合作，嘗試採用了藻類的有氧發酵生產AlgaPrime DHA以取代魚油來源，做為養殖蝦所需的營養成分。Corbion於巴西聖保羅州進行微藻的發酵生產，工廠設立於甘蔗田間，以甘蔗作為糖源，經由藻類轉化成AlgaPrime DHA，其含量約為魚油DHA的三倍，而剩下的甘蔗殘渣則可轉化為再生能源，提供工廠運作之用。如此便可化解地理位置、季節和氣候條件變化的限制，提供穩定的DHA來源，同時也更能保證蝦飼料的可追溯性和永續性。【延伸閱讀】德國哥廷根大學測試昆蟲和微藻添加於飼料對雞肉品質的影響 　　Corbion宣稱生產一公噸AlgaPrime™DHA相當於減少海洋中40公噸的捕撈魚類消耗量，而蝦類養殖測試的相關結果於曼谷舉辦的SeaWeb海產峰會(Seaweb Seafood Summit)上宣布。

臺灣人酷愛豬肉，每年食用豬肉就佔總肉類大半，2017年獲世界動物衛生組織（OIE）認定為「施打疫苗口蹄疫非疫區」，2018年7月「拔針」（不再施打口蹄疫疫苗）後，臺灣豬肉可望重回外銷市場。不過，豬隻屠宰分切肉品過程中產出的廢棄物處理，也成為臺灣養豬產業最迫在眉睫的課題之一。 　　依據統計，臺灣每年屠宰的豬隻750萬至800萬頭，部分雜碎部位，因衛生考量較少被食用，每年產生不少廢棄物。 生物科技精煉，為畜產副產品提高經濟價值 　　「在生物科技運用下，內臟的經濟價值甚至超過肉品，讓肉品反而成為副產品。」東海大學畜產與生物科技學系系主任謝長奇教授說道。 　　謝長奇以澳洲為例，長年為牛肉前三大輸出國的澳洲，因西方人不吃內臟，在牛隻副產品的研究已久，且成果斐然，不但讓廢棄物比例降低，目前牛隻副產品的價格甚至比牛肉來得高，堪稱「循環經濟」最佳範例。 不同內臟部位要先經水解，做初步萃取。 　　本身主攻免疫調節與代謝症候群研究，在中國醫藥大學任教時即主持「健康食品功能性評估實驗室」時，謝長奇即曾以冬蟲夏草、一條根及人參等中草藥為素材與眾多藥廠合作產學合作案，擁有微生物發酵、中草藥保健與融合瘤單株抗體的快速製作等多項專利生技。 萃取物以多種酵素和微生物做細胞培養，待後續作抗癌研究。 　　謝長奇指出，由於在中藥炮製時，發現如能運用酵素水解或微生物發酵，可有效將傳統中草藥的有毒物質代謝掉，因此在轉任東海大學畜產與生物科技學系後，即思索如何將此一研究運用在畜產上。 融合癌細胞與可偵測的螢光劑，測試不同酵素或微生物對病毒的作用。 以專利提高競爭門檻，增加廠商合作意願 　　「關於豬血、豬皮的研究十幾年來已經很多，豬皮除可修復人體軟組織，還可製作膠原蛋白胜肽，豬血甚至不用分解就有血清抗體、血球蛋白，進一步分解則可得到降血壓的胜肽。但關於豬隻內臟的研究卻很少。」謝長奇說，內臟裡其實有很多結構蛋白，但因這些豐富的純化蛋白質從研究到生產線，其實有著重重限制，因此少有人願意投入。 　　限制之一，是部分內臟因主代謝，含有較多重金屬，在萃取後重金屬比例更高。 　　「為了代謝掉這些重金屬，我們嘗試過用酵素和微生物分解，後來選擇後者。」謝長奇說明，這是因為酵素不但單價高，可切的蛋白質位點也較單一，透過微生物分解的方式雖然過程繁複，但因可透過專利製造廠商的競爭門檻，可提高廠商合作意願。 透過老鼠器官切片，觀察發炎及損壞狀況。 　　也因為這個特質，讓豬隻副產品的另一限制——保存與運送過程有嚴格要求，在謝長奇的奔走下，成功串連同為東海校友企業的津谷食品，願意空出一條生產線及倉儲設備，解決原料的處理與保存。 　　「但這項研究能持續，還是有賴於農委會的『推動農業生物經濟產業國際化與永續發展計畫』的補助。」謝長奇說，由於近年來小分子寡肽應用在相關疾病的預防與治療上有長足的發展，促成東海與農科院的「豬隻結締組織膠原蛋白水解產物之多元機能胜肽開發」計畫，以不同微生物或酵素降解，進行小分子寡肽之產製，將之應用在減肥、減脂、降血糖、預防脂肪肝、抗肝炎肝纖維化、免疫調節、抗發炎與抗過敏等多元性機能。 連結研究最後一哩，嫁接學生職涯平臺 　　從實驗室到生產線，豬隻副產品要面對的最大鴻溝，仍在於消費者的刻板印象。 　　謝長奇分享，過去眾多產學合作案以人參、牛樟芝、冬蟲夏草為原料，並非是因為眾多對人體有益的成分只能從這些珍貴素材中取得，從2011年與國科會合作的「開發微生物發酵金線連之新穎代謝產物的生物活性及其應用」，就可知大自然中每種生物都蘊藏著許多寶貴的成分。 　　但為了在廠商之先，就想到該研究在面對消費者時會遇到的問題，謝長奇除了將未來應用首先鎖定在寵物市場，更多次前往日本參訪寵物相關協會與證照機制，更積極促成「財團法人臺灣寵物產業發展協會」，串連臺日兩方，導入證照機制，提供寵物行業相關人員能力提昇與職涯輔導管道，進而讓整體產業與國際接軌。 　　「身為一名教師，對學生的就業是有責任的。」謝長奇語重心長。 　　而目前這項研究，除了已完成豬肺、氣管、豬脾等副產品的抗生素、重金屬無殘留檢測，並與信元製藥、漢馨科技陸續建置酵素水解寡肽與微生物發酵產物製備的相關建置。 　　「在經過動物實驗後，預計可在2019年年中產品化。」謝長奇從終端消費者的思考出發，透過了解產業與消費者的需求，引導學生的研究，走向更實務的方向。

畜產養殖業是排放溫室氣體的主要產業之一。飼養的牛、羊等反芻牲畜，在消化纖維素的過程會產生大量的甲烷氣，排放到大氣的甲烷將影響全球溫室氣體組成，並進而加速全球暖化。由於反芻動物主要倚賴生活在腸胃道的共生菌初分解胃中的食草。為此，了解腸胃道中的微生物相(或稱腸胃道菌相(叢)，microbiota)組成，將有助於達到改善動物健康、減少甲烷排放並提高乳產量等目的。由英國亞伯丁大學(University of Aberdeen)、以色列本古里安大學(Ben-Gurion University of the Negev)等多國組成的研究團隊便著手調查牛隻的腸胃道菌相組成，並研究其與甲烷氣排放間的關聯性。 　　研究團隊選用乳牛(dairy cow)作為研究對象，分別調查遍布在歐洲4個國家共1,000多頭個體，針對其腸胃道微生物相的遺傳組成進行分析，並在初步獲得個體腸胃道微生物基因組(microbiome)資訊後，探索其與個體若干生理指數、甲烷排放量等關聯性。藉由遺傳度(heritability)的分析發現，構成乳牛瘤胃(rumen)的主要微生物相(core microbiome)與乳牛基因體之間呈現高度關聯，顯示藉遺傳獲得的腸道微生物有能力影響個體各種生理代謝行為，這些均反映在包含泌乳量、甲烷排放量、腸胃道代謝物等生理性狀上。研究可進一步利用已知的腸胃道主要微生物相組成，以機器學習的演算法預測個體生理性狀特徵。研究團隊推論，若能改變腸胃道微生物相組成，便能減緩甲烷排放，抑或因此增加攝食效率以提升個體產乳量。【延伸閱讀】香港中文大學者發現植物自噬體有助提高農作物品質 　　該研究為畜牧產業提供一個減少牛隻排放甲烷氣的方法，這對減緩全球暖化將有其正面影響。此外，釐清腸胃道主要微生物相與個體間的遺傳關係，也能在乳牛育種選拔上提供實用的參考數據。 　　該研究受歐盟展望2020創新研究計畫(European Union’s Horizon 2020 research and innovation program)、歐盟第七期科研架構計畫(EU FP7 project)中的RuminOmics項目的經費資助。相關研究成果已發表在<Science Advances>。

家禽產業隨著飼養技術與品種改良的突破，已能大幅提升飼料的換肉率，不過，只要飼育環境一不注意，這些生長速度快的改良雞種就容易生病，在國際禁用抗生素的趨勢下，以飼料添加物來增加動物抵抗力是重要的發展項目。宜蘭大學生物技術與動物科學系助理教授游玉祥研究團隊，發現特定比例的地衣芽孢桿菌發酵物具有抗菌胜肽，可有效抑制金黃色葡萄球菌、產氣莢膜梭菌，可望降低雞隻罹患壞死性腸炎的機會，研究成果已發表至國際期刊，目前進入田間試驗，尚未有上市時間表。 　　游玉祥說明，過去益生菌-芽孢桿菌屬已廣泛被應用於傳統大豆發酵食品，而與此親緣相近的地衣芽孢桿菌，也有研究發現可在腸道內生長，改善腸道免疫調節的功能，是相當有潛力替代商業使用抗生素的益生菌。 　　在中正農業科技社會公益基金會2年計畫經費的支持下，研究團隊已掌握地衣芽孢桿菌固態發酵的最適合比例，包含5%葡萄糖、10%大豆粕、3%酵母粉和50%的初始含水量，其中發酵4天和6天的發酵物，具有較高的孢子數，且具有耐熱、耐酸及耐膽鹼的能力，有作為動物飼料添加劑的潛力。游玉祥補充，益生菌要能作為添加劑，首先需要通過飼料製程的高溫考驗，進入到動物體內後，還得耐酸、耐膽鹼，才能真正定殖於腸道中，發揮功效。 　　另外，在抗菌試驗及實驗室的動物攻毒試驗中，地衣芽孢桿菌固態發酵物表現也相當亮眼，研究團隊推測是因為地衣芽孢菌固態發酵物中含有抗菌胜肽，讓它具有抑制金黃色葡萄球菌、產氣莢膜梭菌的能力，且餵食發酵物的白肉雞在進行產氣莢膜梭菌攻毒試驗中，腸道情況明顯優於未餵食的對照組。因此，游玉祥認為此項發酵物是很有機會替代動物預防疾病所使用的抗生素。此項研究成果已發表在動物科學領域的國際期刊上，今年也找到願意試驗的雞場進行田間試驗，但因試驗結果尚未出爐，游玉祥表示後續規劃尚需與研究團隊討論，未有上市時間表。

極端氣候(或譯極端天氣，extreme weather或稱weather extreme)除了對全球農產經濟造成衝擊，使得許多糧食作物無法栽培、農民無法穩定收穫及獲益外，現有的生物多樣性(biodiversity)在這樣的衝擊下，許多物種可能因無法適應短時間內氣候急速變化而從此滅絕。為此，如何發展調適與減緩的策略，以因應極端氣候帶來的衝擊與幫助農民度過日漸嚴重的極端氣候，將是許多研究所關注的重點。由加拿大英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)、瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)及瑞士日內瓦大學(University of Geneva)所組成的跨國研究團隊希望能藉由了解生物多樣性高低與當地農民收入的多寡，幫助農民度過極端氣候的衝擊。 　　研究團隊統計來自拉丁美洲、亞洲、非洲等位於熱帶地區的23個國家，共記錄7,566戶農家，希望能釐清熱帶地區的生物多樣性與在地農業間的關聯性。除藉由每三個月一次的長期調查，掌握農民每季固定的收益外，同時也結合地理資訊系統編輯過的座標化(Geocoding)資訊，整合當地植物物種數量，以表示區域生物多樣性。最後再整合當地農作物種植、生長、收穫等期間的氣象資訊，進行模式模擬分析。 　　研究發現，當地若保有較高的生物多樣性，越能減少由極端氣候(例如乾旱缺水)帶來的經濟衝擊，有效地減少農民收入方面的損失。研究估算指出，若區域內有半數物種滅絕，則由極端氣候帶來的農民收入損失將增加一倍；反之若能維持原有的生物多樣性，將能為將衝擊減緩至趨近零。簡言之，若熱帶地區的生物多樣性越高，例如農地周邊擁有林相相對豐富、保育管理佳的森林地，則當地農民在遭遇極端氣候衝擊時，能減少獲益損失，減緩農民因收入減少帶來的經濟衝擊。【延伸閱讀】日本農業創新趨勢，新果樹品種對抗全球暖化 　　該研究有別於先前計算地區生物能(又稱生質能，biomass)變化進行的研究調查，而是直接計算與轉換成農民實際的收益，以提供較直覺的數據。除此之外，研究也提供重要的保育方針，即除了保育農地外，應連同考量將周邊森林、生態用地一併規劃為保育管理的區域，方能獲得更全面的保育及經濟效益。 　　該研究受部分德國科學基金會(German Science Foundation)的經費資助，詳細研究成果已發表在<Journal of the Association of Environmental and Resource Economists>。

目前共有32頭乳牛飼養於全球首座水上漂浮牧場中，幫助都市居民接近原產區的狀態下購買與準備日常所需的食物。此牧場可以為城市的資源循環做出貢獻，將城市產生的生物質(或稱生質，biomass)予以回收和循環利用，並轉化為有價值的乳製品，而其透明的結構設計也得以使遊客看到設施的內部狀況。牛奶能夠被加工製成健康的乳製品，牛隻排泄物也能提供城市花園、公園植物所需的有機質和營養物，同時也展示出牛奶、汙泥及餵食機器人。     在漂浮牧場中，乳牛可以享受寬敞的活動空間，且配有擠乳機器、汙泥清潔機器、自動餵食機器人與舒適的橡膠地板。而漂浮式太陽能板能夠提供所需能源，並且裝設了雨水收集與淨化設備，在理想情況下，牧場可能達成自給自足與循環的目標。【延伸閱讀】高科技農民於杜拜沙漠播下綠色革命種子 　　牛飼料多數來自城市地區，包括啤酒廠的穀物、麩、馬鈴薯皮及運動場、高爾夫球場修剪後的草屑，而乳牛負責將這些城市產生的廢棄物轉化成富含營養的健康乳製品，並供當地居民食用，這樣的流程可視為是一種永續生產的方式。目前生產的乳製品已在漂浮牧場販賣，未來或許會在鹿特丹及其附近的利多超市(lidl)進行販售。藉由縮短生產端到消費端的運輸距離及時間，漂浮牧場可減少糧食損耗及由運輸過程產生的污染。 　　除了漂浮牧場的案例，漂浮養雞場及飄浮溫室也可能在未來實現，這些靠近市場端的生產方式將提供消費者購買新鮮食物的全新選擇。 　　臺灣目前並無類似漂浮牧場的設備，這可能係因漂浮牧場易受天氣的影響，例如：颱風、豪大雨等氣候因素。然而，國內已逐步導入新聞提及之先進設備，例如：全自動機械手臂輔助擠乳、智慧型監測系統掌握畜舍之環境、自動給料系統與水源管理系統、排便清潔自動感知刮糞機等智慧農業設備，不讓國外的技術專美於前。

因應醫美及再生醫學產業興盛，許多產品其來源都是從動物組織萃取，為了協助國內生技廠商解決國外進口高成本問題，以及看好動物資材在醫美與生技產業的創新應用，財團法人農業科技研究院動物科技研究所資深研究員楊啟裕博士，導入國際法規讓原本為食材的動物組織黃袍加身成為高價值的醫材產品。 小豬皮蘊含大商機 　　楊啟裕博士指出，「天然高分子醫療產品的原料大多來自於牛或豬的皮膚與肌腱部位，但近年來因為狂牛症的關係，歐盟已全面禁止利用牛皮萃取膠原蛋白，轉而使用豬皮。」 以豬皮來說，楊啟裕博士表示：「利用豬皮萃取膠原蛋白製成生醫產品的生技廠商大約有6至8家，其中兩家是國內廠商；還有以豬骨粉製成牙科與骨科產品的創新應用，但他們的原料都必須由海外進口。」最主要的原因是在臺灣的豬隻飼養過程，以及對於採集豬皮及豬骨的流程並不符合國際規範，連帶使得相關產品無法行銷國際，同時提高製造成本，影響國際競爭力。 　　為了讓豬隻能應用於生醫產業且將其利用極大化，他開始蒐集國際法規，思考該如何開拓養豬產業一條新的方向，找尋食用以外的新價值。從農科院既有無特定病原（Specific Pathogen Free，簡稱SPF）豬生產能量為基礎，加入國際法規ISO 13485、ISO22442-1及ISO 22442-2對動物組織採及要求與品質管控，進而經過第三方稽核取得認證，這樣的技術平臺將可以提供國內外生技廠商生醫應用的豬隻組織，並可協助其產品上市時順利取得許可證，期許未來能為臺灣畜牧業開拓新機會。 嚴格控管、國際認證，提升競爭實力 　　「一頭符合SPF的豬隻，比傳統毛豬價格貴上約4倍，而且在價格之外，最重要的是能夠即時供給臺灣醫美廠商的需求。」楊啟裕博士點出SPF豬隻的價值，但要怎麼收穫先怎麼栽，軟硬體設施的費用較高、豬隻從飼養到組織採樣皆須按照標準操作程序（Standard Operating Procedures; SOP），人員需接受教育訓練並嚴格執行所有程序，皆是將豬隻應用於生醫產業必要條件。 　　一路走來，楊啟裕博士帶領團隊成員，從豬隻飼料及疾病皆需進行監控，組織採樣過程的儀器設備、物料及環境皆需經清潔確效，並將所有資料透過表單與詳實的紀錄來呈現，並做為日後各國衛生主管機關稽核文件。 　　正因為有了這些嚴謹的作為與國際認證把關，未來由農科院一手催生的生醫級豬皮與豬骨平臺，將可提供國內生技廠商生醫用豬皮及豬骨，幫助進行醫美及牙骨科之臨床創新應用，也能協助他們快速進行歐美產品上市許可證申請，以及國內GMP廠申請，降低產品成本、擴大產值，創造出「吃」以外的嶄新商機。 拓展規模，開啟創新加值的無限可能 　　然而，豬隻的創新加值應用還不僅只在醫美領域，我們熟知的豬瓣膜已應用於人類瓣膜置換手術，豬隻眼角膜經去細胞化已進入人類移植臨床試驗、動脈可用於人工血管、小腸黏膜可應用於疝氣修補網。目前也針對豬腦、豬肝、豬膽萃取物朝伴侶動物保健產品方向進行創新研發，以全豬利用理念，創造更多元效益。 　　因應產業蓬勃發展，業者對於豬隻的需求量倍增，因此農科院也積極擴充生產體系，除了原先在竹南院區的飼養規模外，更在香山院區成立第二單元生產場，除滿足需求外，更分散飼養風險以維持高品質的生醫用豬隻供應鏈。 　　「當然，我們更希望能把這些成功的經驗，技轉提供給更多願意朝向高產值轉型升級的養殖場。」楊啟裕博士特別指出，因應老年化社會來臨，亞洲市場中再生及修復產品需求爆發，加上醫美產業日益擴大，而全世界提供生醫豬組織只有北美一家廠商，臺灣擁有絕佳地理位置與眾多優質人才，未來可其待生醫豬產業將與生醫產業共創雙贏商機。

綠地(green land)可為人們提供生態系功能與休閒遊憩功能，研究指出，生活在地區綠化程度較高的人們通常也較為健康、快樂。部分的研究更指出，都市綠化有助於減緩都市熱島效應(urban heat island)帶來的區域性微氣候改變。此外，部分的研究亦針對綠地覆蓋類型對當地社會經濟層面所造成的影響進行探討。美國伊利諾伊大學厄巴納－香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的研究團隊針對美國本土綠地覆蓋類型進行研究，希望釐清綠地覆蓋類型、覆蓋程度對美國醫療保險(Medicare)支出所造成的影響。 　　研究團隊主要的研究範圍以美國本土為主，按2011年美國國家土地覆蓋資料庫(National Land Cover Database)所紀錄之綠地覆蓋的類型與分布程度，將全美綠地覆蓋類型分為森林(forest)、灌木(shrub)、草地(grass)、農地(agriculture)及都市植被(urban vegetation)共5種類型。醫療保險支出則按各郡(county)進行行政區劃分，統計美國本土共3,086郡在2010-2014年分別支出之醫療保險費用，進行分析時則排除年齡、性別、種族等與社經、人口等因素。 　　經分析上述數據發現，綠地覆蓋類型為森林及灌木之地區，其綠地覆蓋程度與健康保險支出(healthcare expenditures)費用呈現顯著的負相關曲線，即當地的森林與灌木面積覆蓋越高，平均每人所需額外付出的健保費用越低。檢視其他綠地覆蓋類型發現，草地、農地及都市植被類型、覆蓋程度與健保支出並未呈現出明顯地關係。綜合研究結果，研究團隊推論：行政區內覆蓋越多森林與灌木，將可為年長者及行動不便者帶來更多健康與社經方面的好處。【延伸閱讀】想當都市農夫 農耕作物檢索表助一臂之力 　　雖然該研究目前仍屬於觀察性的結果，並未明確地證實草地、農地及都市植被對健康所帶來的好處，因此研究團隊希望能在未來補足這方面的資訊或利用更新的分析方法，對此進行更全面地研究。 　　該研究由美國國家森林局(United States Forest Service)國家都市社區林業諮議委員會(National and Urban Community Forestry Advisory Council)經費補助，相關研究已發表在<Urban Forestry & Urban Greening>。

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>。

隨著藉由經驗累加、可藉由眼力判斷鮪魚肉質好壞的專業職人日趨高齡，使得日本許多魚貨中盤商開始面臨缺乏能夠協助判斷鮪魚肉質的人力，進而可能採購肉質不佳的魚貨，導致影響收益。因此，日本電通與雙日公司攜手合作，藉由人工智慧技術，讓使用者可直接透過手機相機功能拍攝魚尾切面，即可快速分析鮪魚肉質，並且以5個等級作為結果評鑑。 　　由於鮪魚在日本漁業成為重點交易肉品，同時也是日式料理中作為壽司的主要肉品之一，因此在市場的交易金額也相當驚人，因此許多魚貨中盤商均仰賴專業職人協助判斷所需採購魚肉品質，避免採購品相不佳的魚貨，導致後續成交價格不理想。 　　藉由手機app以拍照方式分析判斷魚肉品質，雖然快速、簡單，但畢竟影響魚肉品質的因素很多，包含捕撈方式、所處漁場環境，以及捕獲當下的處理方式，都會影響魚肉實際品質，因此要能精準判斷魚肉品質，實際上需要累積10年左右的鑑定經驗。 　　而透過魚尾切面進行判斷，實際上只是判斷魚肉品質好壞的其中一個方式，但藉由人工智慧技術應用之下，則可成為一般人簡單、大致判斷魚肉品質的辦法。依照說明，由日本電通與雙日公司攜手合作製作的「TUNA SCOPE」，其識別結果約有85%比例與專業職人一致，作為一般快速判斷魚肉品質使用的話，其實也有相當值得參考價值。 　　在持續藉由人工智慧分析學習之下，或許日後將有可能透過整合更多分析判斷數據，讓電腦系統能更精準地分析鮪魚肉質。

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>。