MENU
趨勢快訊
土壤有機質多寡與作物收穫量之關聯性已被確立
2019/03/13
長年以來,不論是政府單位或是學研各界,皆提倡土壤肥力與作物收穫多寡之間的關聯性,盼能透過改善土壤性質提升作物產量,進而解決當前面臨的糧食安全問題,其中一項土壤肥力的指標是土壤有機質(soil organic matter,簡稱SOM)的含量多寡。土壤有機質是源自於生物分解形成的含碳有機物,一般研究認為土壤有機質可作為作物生長的營養來源。為此,各界政府、組織均呼籲藉改善土壤有機質以提升糧食產量,然而由於缺乏區域乃至於全球尺度的相關科學研究,土壤有機質與作物豐收之間的關聯性是否存在,或其中是否會因區域的不同而有所差異仍有待商榷。美國耶魯大學(Yale University)的研究團隊近日發表的研究,證實高土壤有機質含量,對於提升作物產量有著顯著的效益,也可藉此減少人工氮肥的使用。   耶魯大學森林與環境學院(School of Forestry & Environmental Studies)發現,雖然人們普遍有”增加土壤有機質,以提升作物產量”的想法,農界也均普遍提倡這樣的觀念,但透過文獻回顧後卻發現僅有極少的觀察及研究探討這方面的現象。為此,研究團隊以世界兩大主要糧食作物—玉米及小麥作為研究標的,希望能找出作物收穫與土壤肥力之間的關聯性。研究最終蒐集涵蓋世界29個國家在內的840篇獨立研究文獻進行整合分析(meta-analysis),以迴歸分析的統計方式檢測土壤有機質的含量與作物產量之間的關聯性。   研究發現,土壤中土壤有機質的比例若在0.1—2%之間,則土壤有機質的多寡變成了作物產量多寡的重要關鍵;但土壤有機質的比例若超過2%,則所能提升的產量便十分有限。研究也發現,土壤有機質含量多寡與施用氮肥量之間似乎有些關聯性,當土壤有機質含量增加時,土壤能利用的氮肥量便有下降的趨勢。綜合上述,研究認為提升土壤中的有機質,除了增加作物產量外,同時也能減少對氮肥施用的依賴,減少對環境造成的負擔。【延伸閱讀】最新研究發現土壤孔隙結構與大小是影響土壤碳儲存的主要關鍵   耶魯大學的研究團隊匯集世界各地獨立研究的成果,發現土壤有機質含量與作物產量之間的關聯性,並證實該現象在全球均呈現相同的趨勢,同時也印證農界普遍認為”增加土壤有機質,以提升作物產量”的想法。研究結果可望推廣到全球,作為各地農業政策擬定之用,同樣也可做為糧食作物經營管理方面的參考資料。   相關研究成果已發表在<Soil>。
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
2019/03/12
飲茶文化早已成為人們日常生活的一部份。一般飲用的茶(Camellia sinensis, tea)按製茶技術與發酵程度的不同,粗略地分為不發酵的綠茶、半發酵的烏龍茶及全發酵的紅茶,除製成差異外,不同產區又產生不同的風味。茶葉的風味除了受上述差異所影響外,據美國康乃爾大學(Cornell University)食品科學系的團隊研究表示,泡茶所使用的水源同樣也對茶水的口感及機能性成分的攝取有著重大的影響。   康乃爾大學的研究團隊對泡茶使用的水源進行研究,將水分成瓶裝水、自來水及去離子水三種,分別用來沖泡紅茶及綠茶,最後將沖泡的茶飲按消費者在意的商品特點,例如:茶水色澤、濁度與具有抗氧化機能性成分的EGCG (Epigallocatechin Gallate,表沒食子兒茶素沒食子酸酯)濃度等項目進行分析驗證。結果發現,使用瓶裝水與去離子水沖泡的茶水是濁度低且能帶出大量茶葉內的EGCG,是較為健康的沖泡用水,由於EGCG在口感上會造成特殊風味,因此沖泡出的綠茶品嘗起來較苦,但也較具抗氧化的效果。然而在紅茶的沖泡上,口感就無明顯的差異,這可能是因為紅茶在發酵後,會將大部分的EGCG轉變成茶黃素(theaflavin)或紅茶素(thearubigin),故紅茶本身所含的EGCG含量就偏低,口感的變化就較不明顯。【延伸閱讀】以色列政府與民間種苗業者在保存及培育作物多樣性方面的成果   透過進一步的研究發現,因美國的自然水富含鈣離子及鎂離子等成分,這使得水質偏硬,因此能溶出的EGCG含量偏低,這同樣也是造成茶水濁度較高的主要原因。   康乃爾大學的研究提醒人們,品茗之餘不妨也注意沖泡的水源,在提升口感之餘也能同時喝出健康,相關研究成果已發表在<Nutrients>。
沿著抹香鯨的表面移動的小型機器人
2019/03/11
在生物學領域實施行為研究時,需要對動物個體進行追蹤,通常是將小型數據記錄儀直接連接到動物的身體上,通過收集動物行為與動作等相關的數據和觀察結果,可作為展現動物生命奧秘的一種方式。傳統上多搭配視覺觀察動物的行為、習慣等進行研究,但對象換成海洋動物時則受到一定的侷限性,尤其是底棲性或生活在深海的動物。   近年來,受益於生物與電子技術的進步,擴展了研究人員於各種棲息地研究動物的能力,而海洋動物可收集的資訊包括三維運動軌跡、潛水深度和游泳速度等,以及體溫和心電圖等生理數據;部分生物學家也使用攝影器材拍攝動物掠奪或社會行為等前所未有的照片或影片。而現在日本山形大學(Yamagata University)和帝京科學大學(Teikyo University of Science)研究人員最近開發了一種新的小型機器人,它可以沿著抹香鯨的體表行進並收集有價值的行為數據。   相關計畫始於2012年,研究人員Tsumaki解釋,團隊想在抹香鯨嘴部周圍安裝攝影機,主要目的是為了拍攝抹胸鯨吃巨型魷魚的鏡頭,並為此開發了一種有可能到達動物口腔區域的鯨魚探測器,藉由集中閥門系統(valve system)縮小尺寸,並增加吸盤尺寸和靈活性來增加吸附力。此探測器在惡劣的環境中可進行定位與計算,設法利用鯨魚游泳時產生的水流作為機器吸附與運動的動力源,進而改善了抹香鯨口腔附近的可見性。【延伸閱讀】在海中游泳的機器魚SoFi   另一位研究人員Kosuke Tsuchiya表示,此技術在僅使用水流作為動力源的情況下成功於500公尺的深度進行吸附行走運動,並成功穿過平坦的丙烯酸表面。另外於實驗室水箱進行的測試中,也可穿過半徑為1.5公尺的彎曲丙烯酸表面,成功率為46%。這些初步結果顯示此技術可能還不適用於實際長距離的水下移動,仍需進行改良,但未來希望除水下觀測外,也能應用於海底電纜檢測系統或檢查大型船舶的底部。目前團隊正在設計一種帶有新吸盤、測量設備和浮標的原型機器人,之後將於小笠原群島的海洋中進行測試。
微生物代謝產物可幫助預防腸道發炎
2019/03/08
動物腸道具有豐富的共生微生物群,可促進食物分解或合成許多所需養分,而腸道微生物對於人類健康非常重要,近年來大量的研究強調了腸道微生物相與宿主間的健康關係,包含癌症、神經系統疾病、肥胖、代謝疾病等,一旦微生物相失衡與免疫系統發生問題,就容易引起腸道發炎反應。   鞣花酸(ellagic acid)是一種酚類化合物,存在於許多水果當中(如石榴),在腸道經過微生物代謝後會轉變成Urolithin A,具有抗發炎與抗氧化的功能,對於心血管疾病和糖尿病等具有潛在的預防效果。但因生活、飲食、藥物使用等習慣差異,使得人體內的微生物相與Urolithin A的含量並不相同,無法確定這些代謝產物對人體健康的影響,故美國路易斯維爾大學(University of Louisville)則針對Urolithin A及相似結構的UAS03進行研究。   研究人員以動物腸炎模型進行試驗,發現Urolithin A可透過AhR(aryl hydrocarbon receptor)-Nrf2 (nuclear factor erythroid-2-related factor)途徑強化動物腸道屏障的完整性,並減輕腸道發炎的症狀。此外,因Urolithin A在胃中會會受到pH值和消化酶等影響,使得結構發生改變而失去活性,故團隊合成了結構相似但更加穩定的UAS03,同樣具有類似的功效。【延伸閱讀】動物實驗證實啤酒花機能性成分可幫助減緩代謝症候群及調整身體腸道菌相組成   為了維持體內Urolithin A濃度,需要補充含有鞣花酸的食物,但過量使用抗生素和現代飲食趨勢可能導致腸道微生物生態失衡,使得轉化效率不彰。此研究藉由發掘食物當中的功能性營養素與微生物代謝產物幫助維護腸道健康,未來或許是協助預防發炎性腸道疾病(Inflammatory Bowel Disease)的潛在方法之一。   相關研究發表於<Nature Communications>。
DAS提供新的農業分析平台,幫助農場迎向未來挑戰
2019/03/07
Digital Agriculture Services (DAS)與澳洲聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSRIO)合作,推出Rural Intelligence Platform™,這是第一個在澳洲任何地方進行全面性評估和監測農村土地的平台,利用可靠數據來源提供的生產力、水資源取得、產量、土地利用、作物類型、降雨、乾旱影響等資訊。   DAS估計,澳洲每年有約1,250億美元的農業經濟決策是建立在不可靠或不完整的數據上,平台提供的準確資訊有助於農民、企業、政策制定者等在正確的數據背景下進行良好的投資選擇,提升風險應對能力。平台改進了CSIRO開發的一系列技術,並納入最新的衛星圖像、數位土壤資訊、氣候資訊等及其他州政府或聯邦政府提供的公共數據,並利用機器學習演算法進行分析。此外,數據庫中涵蓋了3.71億公頃的農業用地及可追溯至10年前的銷售記錄,並採用人工智慧自動評估,準確率高達90%。【延伸閱讀】濕度監控對改善家禽健康和福利至關重要   在面對人口持續增加和氣候變遷的壓力下,預估亞太地區的數位農業市場到2028年將達到100-250億美元。自2017年與CSIRO合作成立以來,已從澳洲上市的農企業Ruralco和其他投資者獲得425萬美元的資金,目前DAS已與部分公司展開密切合作,測試Rural Intelligence Platform™。
用以改善水壩營運的小型感測器—Sensor Fish
2019/03/06
許多魚類在生命週期內會於棲息場所進行大規模的遷徙現象,而通過水壩時常會因水流或壓力變化造成受傷或死亡;但水壩所產生的水力發電屬於可再生能源,對人類的未來發展將會越發重要。為了改善此現象,太平洋西北國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory, PNNL)開發可投入壩中的小型感測器魚-Sensor Fish。   Sensor Fish是一種小型自主裝置,尺寸和鮭魚的幼魚(smolt)差不多,使用聚碳酸酯圓筒做成,內部裝設三軸加速度計、壓力表和陀螺儀,可重複使用,為內部電池充電、修改感測器設定、取得數據以及將類比訊號轉換為數位訊號。數據採集頻率為2,000 Hz,記錄時間最長約4分鐘。   在開發感測器魚之前,生物學家和大壩工程師主要依靠物理計算和流體動力學模型來探討溢洪道和渦輪通道環境。Sensor Fish則收集魚類通過水壩時的物理數據(包含壓力、角度變化和通過期間的加速度等),只要將其放置在渦輪機、溢洪道和水閘中,一但Sensor Fish通過水壩,附近的船隻可經由無線電訊號和LED燈發現其蹤跡。所收集的資訊可用於評估魚群經過水壩時遇到的狀況,有助於人們做出改善魚類生存和減輕傷害的決策。【延伸閱讀】利用太陽能智慧裝置維持養殖漁池水質的穩定   此技術最近已授權給ATS(Advanced Telemetry Systems)公司製造,未來將能提供更多的水電營運業者和研究人員使用。此外,ATS還獲得了PNNL開發的鮭魚聲學遙測系統(Juvenile Salmon Acoustic Telemetry System, JSATS)可用於追蹤魚類行為,也消除植入生物追蹤標籤時對魚體造成的壓力。
超越傳統混凝土的生物建材
2019/03/05
義大利生物工程專家Paolo Ronchetti表示,建築製造業消耗了40%全球原料,並排放50%的二氧化碳到大氣當中,且傳統的建築材料很難回收再利用,於壽命將盡時多半只能做為垃圾掩埋或棄置,長期下來將對環境產生負面影響。隨著人們對環境和汙染問題的日益關注,生物基(Biobased)材料的相關研究也逐漸熱門,這類混和生物與其他原料特性的產品越來越多元,其中在建築方面也有類似素材的開發。   歐盟Isobio計畫以火麻(Hemp)和石灰的混合物製成生物複合材料hemp-lime,可用以取代傳統混凝土作為建築材料,減少使用建材所產生的污染和能源耗損。若是比較英國的建築系統,採用hemp-lime的牆壁每平方公尺比傳統建材的牆壁便宜約30%,在西班牙更便宜約55%,且仍具有相似的熱傳導表現,約為0.09-0.1 W/m K。   由於良好的熱傳導性,可減少建築熱橋(Heart Bridge)產生;若以瓦斯噴槍對此材料進行加熱,會導致碳化和冒煙,但卻不會著火,較符合現行的消防法規。此外,材料的多孔性可幫助建築物「呼吸」,維持溫濕度均勻,讓建築物更加透氣。   現在團隊更改進開發一種含有二氧化矽的特殊塗層,改進材料的耐火、防水、耐腐蝕的特性,並於內部添加粘土,幫助吸收濕氣。另外,材料的堅固性和製造效率也值得推薦,可在工廠快速加熱壓縮製成後再帶到作業現場,而不會在過程中損壞。【延伸閱讀】粘菌和貽貝如何成為建築的未來   由於原料來自於生物,在建築壽命結束時可回收利用作為田間覆蓋物,幫助抑制雜草生長與減緩水分蒸發;而完全腐爛分解後則可成為植物的肥料,省去處理及掩埋廢棄傳統混凝土的問題。
適合紅肉的氣調式包裝技術
2019/03/04
Afrox(African Oxygen Ltd.)公司是一家位於南非的企業,透過開發一系列氣調式包裝(modified atmospheric packaging, MAP),幫助超市貨架上的食品維持新鮮度。   大多數的食物包裝中會填充二氧化碳或氮氣等氣體,並可能降低食物附近的氧氣含量,防止其提早氧化變質。然而紅肉產品卻是特例,由於紅肉中含有豐富的肌紅蛋白(或稱肌紅素、myoglobin),肌紅蛋白與氧氣結合後便顯現出鮮紅色,但隨著氧氣逐漸消耗,肉品表面會出現褐變情形,就算儲存溫度持續控制在0°C左右,產品也不會被消費者接受。   主要用於紅肉的MAP氣體是氧氣、二氧化碳和氮氣,其中氧氣和二氧化碳的相對比例會直接影響肉品顏色的變化。氧氣可與肌紅蛋白結合,部分二氧化碳會溶解到食物的液體和脂肪中,降低環境pH值,同時可稍微抑制微生物生長;由於部分氣體的溶解,使得包裝內的氣體體積會隨著時間的推移而減少,導致包裝塌陷,因此會填充氮氣保護包裝的結構。【延伸閱讀】創新加工包裝技術,提升家禽肉品保質期   以下介紹三種新鮮肉品採用的包裝方法,包含高氧MAP、低氧MAP,與結合兩種技術優點的雙層工序。 高氧MAP:為了防止肉品褐變,使用60-80%氧氣和20-40%二氧化碳的MAP 混和氣體,而且所搭配的溫度控制對此種包裝應用的成功性非常重要,若是沒有精良的冷鏈技術,將會導致腐生性微生物快速滋長與肉品褐變的結果。 低氧MAP:低氧/高二氧化碳 MAP則可表現二氧化碳對微生物的抑製作用,較適合用於長距離運輸或長時間儲存的產品,所使用的氣體通常含有高於65%的二氧化碳,剩下則為氮氣,但在這樣的缺氧環境下,肉品容易變成紫色。 雙層工序:為了克服以上缺點,發展出雙層工序。肉品切割後可放置在預先製作的塑膠盤中,並以高二氧化碳 MAP 氣體替換周圍空氣,再立即使用雙層薄膜密封。上層為可剝離薄膜,下面是半滲透層,在肉品從存放空間取出並用於展示銷售時,去除可剝離薄膜,就可讓氧氣逐漸進入包裝當中;不但可延長儲藏時間,同時可在超市冰箱中呈現良好外觀。   隨著肉品種類不同,所使用的MAP混和氣體比例也具有差異,需要與食品研究機構、加工客戶以及包裝材料和機器供應商密切合作,針對微生物、衛生要求、包裝材料、環境變化等因子進行詳盡探討,才能盡可能保留新鮮食品的口味、質地和外觀。
保護海洋生態的龍蝦捕撈裝置
2019/02/27
鯨魚的巨大體型與豐富油脂,使其成為早期人類飲食、生活文化中重要的角色。而露脊鯨的英文稱為right whales,因其游速緩慢,且體內油脂含量較豐,捕殺後會浮在海面上,便於漁民處理,故容易成為捕鯨業的獵捕對象。因此在長時間的獵捕後,露脊鯨的數量已急遽減少,直至20世紀後數量才稍微回復。   除了捕鯨威脅以外,露鰭鯨也容易與漁船碰撞或漁具糾纏而造成傷亡,尤其是獵捕蝦蟹常用的漁具。研究員Amy Knowlton於2012年的研究估計,83%露鰭鯨曾被漁具纏身,並在體表造成疤痕。但漁民為考量成本或其他原因,會使用一次性的拋棄式漁具,這些散落在海中的垃圾對海洋生物威脅極大,而為了方便大型捕撈網收取時所使用的網繩也可能纏繞在鯨魚的鰭、吻部或其他地方,可實際上現存的無線捕撈系統,對於漁民而言成本過高,花費高達1,000美元。   為減少對露脊鯨的威脅,同時為漁民減少負擔,Planet Borneo hackathon的優勝團隊在第五屆國際海洋保護大會上提出一種低成本、無線、可自體漂浮的龍蝦捕捉系統—Lobster Lift。藉由漁船上的追蹤器發出信號到捕撈網,進而觸發捕撈網上的浮標,並將捕撈網帶上海面。漁民可省去捲起浮標線的時間,直接到達定點收取漁獲,並重新進行下一批次的捕撈作業,成本約80美元。【延伸閱讀】幫助母豬降溫的冷卻墊   此外,因Lobster Lift採用訊號感應定位,所以可幫助監管機構收集所有捕撈網的放置地圖,優化海洋資源的使用,防止過度捕撈。雛型設備的水中測試時間可能在2019年,目前團隊還申請聯邦撥款支持,並等待專利申請中。   捕蝦業發展已久,這樣的工具設計無法一夕間解決所有問題,但在理想狀態下將能改善傳統漁具對海洋生物的傷害,也是一個好的開始。
世界自然基金會推出區塊鏈平台-OpenSC以增進供應鏈透明度
2019/02/26
世界自然基金會(World Wildlife Fund, WWF)推出了一個稱為OpenSC的區塊鏈(blockchain)食品追蹤平台,由WWF-Australia和BCG Digital Ventures合作開發,期望能幫助企業和消費者避免非法、破壞環境的產品,同時改善供應鏈透明度。藉由掃描列印在包裝或產品上的QR code、RFID(Radio Frequency IDentification)等,可以追蹤產品從原產地、加工、運輸、包裝到零售業貨架的所有資訊。客戶只需在智慧型手機中安裝OpenSC應用程式,即可查看產品供應鏈的生命週期。【延伸閱讀】巴布紐幾內亞的豬農已成功運用區塊鏈技術進行溯源管理   此系統還可記錄產品的其他重要資訊,做為日後食品安全或其他審核之用,例如溫度、濕度和其他社會與環境認證條件等。透過OpenSC將能幫助消費者了解產品的生產背景,協助其作出對環境友善、符合人權、促進永續生產的選擇。   為了促進食品安全,IBM公司已經創立了供應鏈區塊鏈聯盟,稱為IBM Food Trust。雖然此平台不像OpenSC涉及消費端,但已確實連結從農場、加工、儲藏、運輸到零售商的過程,增加產品的可追溯性。而對企業而言,區塊鏈系統可避免紀錄遭到竄改,提升供應鏈管理的信任度。且平台可在自動追蹤每次產品轉手時的狀況,幫助降低追蹤成本,並減少潛在的人為錯誤,優化業務營運。
運用生物工程技術將可望提升近三成水稻產量
2019/02/25
糧食安全一直是世界各國關注的重要課題,透過現代化分子生物技術改良作物的遺傳性狀,將大幅提升作物產量,避免糧食短缺的問題。中國大陸華南農業大學運用基因轉殖的方式,改良水稻(Oryza sativa, rice)葉綠體胞器中的酵素活性,藉此提高其生產量。   在植物生理中,植物經光合作用將二氧化碳固定後,以醣類的形式儲存能量。然而除了光合作用外,包括水稻在內的C3植物,皆具有光合作用與光呼吸作用兩種代謝途徑,由於發生在葉綠體中的光呼吸作用產生的乙醇酸會被進一步轉移到其他胞器中代謝成二氧化碳及氨,其產生的二氧化碳無法直接在葉綠體內經光合作用所固定,因此如何減少光呼吸作用帶來的影響、提高葉綠體胞器內可直接利用的二氧化碳濃度,進而提升光合作用的固碳效率,藉此增加作物產量成了研究的重點方向之一。中國大陸華南農業大學的研究團隊建立了以農桿菌(Agrobacterium)作為基因轉殖的技術,改良水稻葉綠體內的三個酵素,分別為乙醇酸氧化酶(glycolate oxidase)、草酸鹽氧化酶(oxalate oxidase)與過氧化氫酶(catalase)。這三種酵素可在葉綠體內形成GOC途徑(GOC pathway),透過GOC途徑,植物體可迅速將光呼吸作用產生的乙醇酸在胞器內迅速地代謝成二氧化碳、水及氧氣,在胞器內產生的二氧化碳便可直接做為光合作用的碳源,可避免乙醇酸進一步轉移至其他胞器,減少額外消耗其他能量進行代謝的過程。研究發現,轉殖後具有GOC途徑的基改水稻與普通水稻相比,基改水稻具有較低的光呼吸效率、較高的光合作用效率、葉綠體內具有較高的二氧化碳濃度;基改的株型則顯得較碩大、翠綠,稻穀收成提升7-27%,各種結果皆顯示基改水稻具有提升糧食生產的潛力。【延伸閱讀】藉由發展具多元營養素之稻米品種以解決營養需求問題   中國大陸華南農業大學利用農桿菌提升水稻產量的作法,有別於以往僅改變單一酵素的手段,研究藉由一次改良作物體內多個基因,影響作物生合成途徑的方式,進而改變其光合作用效率、提高收穫量。華南農業大學的研究團隊也計畫將該基改技術應用在其他作物上,盼能提高其他糧食作物的產量。   該研究由中國國家自然科學基金會資助,相關研究成果已發表在<Molecular Plant>。
伴侶動物對居家醫療的貢獻潛力
2019/02/23
伴侶動物大多容易馴服,可與人類一同生活並培養親密情感,尤其在現今少子化、高齡化的環境下,人們多將伴侶動物視為家庭的一份子。其中狗具有感官敏感、智商高、容易訓練、性格溫馴等特點,除了居家陪伴功能,還被訓練成檢疫犬、緝毒犬、搜救犬、導盲犬等,現在更有人看中狗與人類的親密性,發展出利用犬隻即時覺察人類疾病的醫療培訓研究。   糖尿病(diabetes)是一種代謝性疾病,患者可能受遺傳、環境、生活習慣等因素影響,發生血糖控制失衡的情形,若無法及時治療,可能引發其他併發症。受益於科學技術的發達,患者於日常中可以各種手段主動監控自身血糖與健康狀況,而部分案例顯示,寵物犬可覺察到主人的低血糖並發出反應,推測在理想狀態下,受過訓練的狗可幫助改善患者的生活品質,即時提醒主人血糖的變化。   因此英國布里斯托大學(University of Bristol)此次進行長達6-12週的觀察,涵蓋27隻狗與超過4,000次的血糖監測,發現狗對於主人低血糖的狀態比起高血糖更為敏感,且良好的訓練獎勵、血糖快速下降、糖尿病較為嚴重等因素皆有助於提升狗對主人血糖變化的敏感度;而且狗在發現主人的血糖變化後會在血糖超出正常範圍前,先做出警示行為。【延伸閱讀】研究發現食用西洋接骨木之漿果可緩解流感症狀   研究也顯示,雖然在試驗開始前,犬隻在培訓場所可達成75%的認證標準,但若場景改為家中,則敏感度也會受環境變化而影響,並推測狗對高血糖發作的檢測能力可能是來自於主人的行為線索,而對低血糖的覺察主要通過嗅覺展現。   相關研究展現狗對糖尿病患者的非侵入性血糖監測潛力,結果發表於<PLOS One>。
2019政策座談會|氣候變遷下農業的挑戰
2019/02/23
臺灣農業為高度依賴氣候環境變化的產業。 但近年來因氣候變遷所造成的極端天氣,對於農產品不論是產量或是價格都影響甚鉅。 農委會邀請農民、氣象專家、產業代表等,共同討論,並提出應變與具體作法 !   直播的影片這邊看  PART 1  →→→ 請按我 直播的影片這邊看  PART 2  →→→ 請按我     【 與會來賓 】 行政院農業委員會 陳吉仲 主委 國立臺灣大學農學院 盧虎生 院長 行政院農業委員會科技處 王仕賢處長 屏東 朱正富 農友 屏東 黃進文 農友 桃園 吳成富 農友 天氣風險管理開發股份有限公司 彭啟明 總經理 農業試驗所 陳駿季 所長 逢甲大學 楊明憲 教授 農友種苗公司 張佳惠 經理 雲林 林春生 農友 壽米屋公司 陳肇浩 總經理 台江生技公司 顏榮宏 總經理 臺灣福昌集團 楊    杰 總經理
靈巧的機器人可加速電子商務推進
2019/02/22
近年來,隨著網際網路逐漸發達,於線上交易的電子商務也蓬勃發展,電子商務具有方便、快速交易、無營業時間限制、節省實體店面成本等優勢,因而吸引大量商機。為了迅速滿足大量訂單,商家也需要準備大型倉庫以儲備足夠的庫存量,在此同時也衍生人力短缺的現象,然而電子商務在零售業中的比例仍在持續成長,許多企業也逐漸考慮使用機器人化解人力不足所造成的限制。   現今的機器人技術多半只能以特定手勢或吸盤等構造抓取物品,一但改變目標物的外型,機器手臂的掌握力就會下降。當線上訂單完成時,商家需要在倉庫中搜尋並取出儲藏的貨品,但是倉庫中的物品形狀複雜,不利於使用單一的機器手臂抓取和移動,且訓練機器學習也是一大問題。   為了改善抓取的活動性,可能會在機器手臂上裝配多種吸盤或夾具,故訓練機器人辨識物品並採用適合的工具成功拿取,是需要突破的重點。加利福尼亞大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)的工程師提出了新技術,可以使機器人在不經過培訓的情況下掌握各種物體形狀。   研究團隊採用Dexterity Network(Dex-Net)4.0系統與類神經網路Improved GQ-CNN,並通過多達五十種不同的物品和ABB YuMi機器人進行測試,探究機器人在箱子當中拿取物品的效率,實驗顯示可成功改進機器人抓取物品的可靠性(reliability)。未來可能會改善機器人辨識困難的部分,包括從物品堆中找出被遮擋的目標物、透明物件、多孔和包裝鬆散的物體。【延伸閱讀】日本超級農機提升飛驒牛生產力   現在電子商務熱潮也逐漸帶動農產品於網路販售,農委會也設立農產品電子商務推動小組,積極推動臺灣農產品電子商務;而農產品比起工業產品的形狀、規格更為複雜,若要運用相關技術於農業電商平台,還須經過多項測試。
飲用烏龍茶可能有助於預防乳癌
2019/02/21
癌症(惡性腫瘤)是全球人口主要死因之一,其中乳腺癌/乳癌好發於女性,除可能造成局部乳房變形、皮膚潰爛,也可能經由淋巴管或血管轉移至肺、骨骼、肝臟等更遠處的器官或組織。根據估計,至2018年為止,美國有超過250,000名女性被診斷患有乳癌。   茶是自遠古時代流傳下來的飲料之一,由茶樹葉片萃取而得。茶葉依發酵程度可分為不發酵茶(龍井、煎茶及綠茶等)、部分發酵茶(包種茶、烏龍茶、鐵觀音等)及全發酵茶(紅茶)三種分類。現今許多文獻已證實綠茶具有良好的抗癌作用,但針對其他茶類影響乳癌的效用研究則較為稀少。   中國福建省是烏龍茶的主要產區之一,根據2014年數據顯示,福建省乳癌的發病率低於全國平均35%,死亡率低於全國平均38%,且烏龍茶高消費者的死亡率比全國平均水平低68%。因此美國聖路易斯大學(Saint Louis University)與中國福建醫科大學進行合作,欲探究烏龍茶對於乳癌的影響。【延伸閱讀】研究發現咖啡含有抑制攝護腺癌細胞的成分   研究人員使用不同濃度的綠茶、烏龍茶、紅茶(black tea)和黑茶(dark tea)萃取物處理六種不同的乳癌細胞,發現烏龍茶和綠茶都可造成乳癌細胞的DNA損害,抑制乳癌細胞生長和增殖,而紅茶和黑茶萃取物物處理的組別效果較弱。詳情還需要更進一步的研究,才能確定高烏龍茶消費人口與乳癌發生間的關係,相關研究發表於<Anticancer Research>。
強化水體品質、提升檢測技術、發展綠能設施將健全漁業現代化發展
2019/02/20
新興技術的發明應用與改進舊有農機設備,將有助於農業現代化發展,是推動農業/漁業4.0的最大助力。近日,新加坡貿易和工業部(Ministry of Trade and Industry)展示星國養殖產業方面的最新科技成果。由新加坡貿易和工業部設立的智慧財產中介平台(Intellectual Property Intermediary,簡稱IPI)發表三項具創新科技元素的發明,這三項應用在養殖漁業的技術發明應用包含:水源管理系統、水質檢測套組及高科技漂浮台。   先進水源管理系統是一套水源淨化與再利用的循環養殖系統(recirculating aquaculture system,簡稱RAS)。由於養殖的魚蝦在攝食代謝後會排放大量含氮廢物,若未即時處理養殖環境中的含氮廢物,在劑量達到一定濃度後,恐使魚群或蝦群死亡,心血付之一炬,造成經濟上的損失。水源管理系統有別於傳統利用活性污泥中的微生物,以生物分解的方式緩慢地將有機含氮廢物轉化為氮氣的作法,水源管理系統使用特別的濾膜,可直接過濾含氮廢物。該系統已於2018年6月份應用在新加坡的部分漁場,經研究顯示淨化效率高達90%,業者將淨化後的水質重新循環到養殖池中也大幅節省養殖場營運的花費。   水質檢測套組是用來監測水質的快篩試劑。為避免水中存在致命的病原菌,危及養殖生物的生存與繁殖,進而造成經濟損失,因此適時地監測養殖環境中的微生物病菌,避免不同養殖環境的相互感染,將使魚群更健康。新發明的檢測套組是一套靈敏度和特異度高的產品,其利用光學免疫檢定(optical immunoassay,簡稱OIA)法,能在25分鐘內以反應呈色判斷檢體是否受感染,在第一時間掌握水體品質,讓魚池擁有衛生的環境。   高科技漂浮台則是提升安全作業的水上設備。以往為了便於水上作業,傳統東南亞沿海漁民會自行搭建奎籠(Kelong),同時作為海上捕撈作業與生活起居的住所,但由於奎籠無法抵擋劇烈的氣候變化,因此現代化水上離岸作業設備NOAH (Novel Offshore Advanced Hull)的發明將大幅提升漁民的安全,對抗全球氣候變遷帶來的衝擊。該設備可應用的範圍從內陸湖泊到沿岸養殖,可廣泛應用在各個養殖領域。除此之外,NOAH可利用太陽能及洋流作為動力來源之一,以此降低碳排放。相較於傳統的箱網養殖與循環養殖系統,以NOAH輔助下所發展的漁業4.0能帶來2.5-6倍的產值。【延伸閱讀】水產養殖業的人工智慧使用指南   在智慧化與自動化的時代,新加坡的漁業導入相當多的科技元素,藉此提升其產量。我國目前積極發展農業4.0,以提升農產價值,在這樣的背景下,或許能參考新加坡的創新發明,藉以發展自身的農業實力。
城市對蜜蜂保護的重要性
2019/02/19
近年來,許多研究證實野外蜂群的數量已逐漸減少,而土地利用狀況改變是這些授粉媒介減少的主要因素,其中都市化被視為是生物多樣性的主要威脅之一。然而都市用地複雜度高,過去多數研究只針對小區塊(例如社區花園、墓地、公園等),或是數種傳粉媒介(通常是蜜蜂、花虻或蝴蝶)進行探討,因此難以完全了解都市植物環境對生態的影響和保護機會。   英國布里斯托大學(University of Bristol)對主要城市用地進行採樣和評估,並比較土地使用比例、植物種類和傳粉媒介豐度間的關係。研究團隊繪製了布里斯托(Bristol)、雷丁(Reading)、里茲(Leeds)和愛丁堡(Edinburgh)等四大城鎮中九個主要土地用途分布圖,包含農圃、墓園、花園、人造表面(例如停車場和工業區)、自然保護區、其他綠地、公園、人行道和道路邊緣。並考量關鍵社會經濟因素(家庭收入)對傳粉媒介的影響。還開發了數學模型,可用於評估不同的土地利用方式穩定植物和傳粉媒介族群的貢獻,未來也可適用於多種棲地組成的評估作業。   研究發現農圃和花園的蜜蜂數量通常是公園、墓園和自然保護區的10倍;雖然自然保護區對野生動物非常重要,但因其主體為樹木而非草地,故較不適宜傳粉昆蟲生存。研究人員還發現,富裕地區的花園因植物種類較為豐富,擁有更多的傳粉媒介。容易受到授粉昆蟲青睞的植物包括荊棘(brambles)、毛茛屬植物(buttercups)、蒲公英(dandelions)、絲路薊(creeping thistle)、常見的hogweed和牛眼菊(ox-eye daisies),雖然這些植物常被人們視為雜草,但它們對傳粉媒介非常重要。【延伸閱讀】小型室內栽種設備與家庭園藝未來發展   報告指出,若要增進傳粉媒介的族群,需停止施用殺蟲劑,並鼓勵增加農圃數量;這些農圃雖然面積很小,但生產的農產品可供應當地需求,並提供人們戶外活動的療癒空間,仍可提供授粉昆蟲和人類間的雙贏局面。   相關研究發表於<Nature Ecology & Evolution>
植物產生的揮發性物質用以抵抗病害的應用潛力
2019/02/18
植物病原細菌主要通過傷口或氣孔等侵入植物,而植物也演化出已經關閉氣孔以限制病原進入的能力。此外,當植物感受到病原侵襲時,會合成不同的次級代謝物以抵抗攻擊,這些代謝物可能具有防禦病原的直接功能,或具有活化植物的防禦反應的間接功能。   西班牙瓦倫西亞大學(Universitat Politècnica de València)則針對番茄所產生的綠葉揮發物(green leaf volatile)進行研究,探討其對病原細菌Pseudomonas syringae pv. Tomato感染時的防禦反應影響;發現當番茄受到病原細菌P. syringae pv. Tomato攻擊時會釋放揮發性有機化合物,其中(Z)-3-hexenyl propionate和(Z)-3-hexenyl butyrate(HB)能夠導致氣孔關閉,除了減輕病徵產生外,也連帶可提升植株對乾旱的耐受度。   HB具有高效、低毒性、低成本、易使用等特性,具有良好的市場競爭潛力,保護植物免除病原和乾旱的威脅,或作為調整植株生理以迎合市場需求的方式。另外,團隊還評估HB對玉米、紫苜蓿、阿拉伯芥、柑橘和煙草等其他植物的作用,均得到促進氣孔關閉的結果,未來或許可將擴展到其他茄科、十字花科、豆科、禾本科和芸香科植物的田間應用。【延伸閱讀】生物多樣性高的森林更能長期穩定固碳   相關研究由瓦倫西亞大學-西班牙高等科學委員會(Consejo Superior de Investigaciones Científicas)植物分子與細胞生物研究室(Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas)執行,發表於<Frontiers in Plant Science>。

網站導覽
活動資訊
訂閱RSS
電子報訂閱