植物可通過土壤中的養分和水分維持生命，故預測土壤中水分動態變化對農業或水資源管理具有重要意義。然而，利用電腦模型預測土壤濕度是一項具有挑戰性的任務，需要考量土壤質地、植被、氣候(包含日照、風、溫度、降水等)、地形等資訊，且模型開發、應用和分析方法也至關重要。大多數常見的水文模型都是根據回溯性資料(retrospective dataset)進行校正，且不考量氣候變化，進而假設降雨與徑流的固定關係；這樣的模型應用時會加深估計土壤濕度變化的不確定性，並產生較大的誤差。 　　美國國家航空暨太空總署於數前年發射GPM(Global Precipitation Measurement)和SMAP(Soil Moisture Active Passive, SMAP)衛星，可幫助進行全球性的降水觀察，通過良好的模型預測，能夠幫助增進農業效率。而韓國慶北大學(Kyungpook National University)與美國德克薩斯州A&M大學(Texas A&M University)合作，通過結合隨機隱馬爾可夫模型(Hidden Markov Model, HMM)與遺傳演算法(genetic algorithm, GA)，提出了一種新型演算法，可幫助校正不同時空下的衛星數據與驗證其他水文科學研究。【延伸閱讀】農業先進大國荷蘭將邁向新的挑戰—應用宇宙衛星預測作物生產 　　GA屬於一種進化演算法，而HMM則幫助調整模型所需的輸入參數，使預測結果更加符合實際情形。此演算法在美國愛荷華州和伊利諾州進行測試，與過去文獻提出的SWAP(Soil-Water-Atmosphere-Plant)-GA方法相比，更提高預測的準確性。 　　此研究為隨機模型的首次應用，並開拓了使用衛星數據預測土壤水分動態變化的方法。雖在預測每日水分變化仍具有技術上的侷限性，但可進行較大空間與時間尺度的土壤溼度預測，並根據氣候變化進行調整，且只需使用現有氣象站的降水數據；不但簡化了參數輸入與模型結構，更縮小了預測的錯誤性。可協助氣候變遷影響下，未來的農業及水資源管理效率提升。

世界上大約四分之一的海產來自於底拖網捕撈(bottom trawling)而得，產量約為1900萬噸，底拖網是捕魚船上的大型捕撈工具，捕撈時沿著海床將不同種類、體型的漁獲一網打盡，雖然可以一次取得大量收穫，但也會一併帶走經濟價值低的小型生物，這些小型生物通常面臨丟棄或是死亡的命運，久而久之將不利於海洋生態。此外，底拖網的使用特性容易對底棲性生物及海底生態造成傷害，過去科學家們一致認為過度使用底拖網會影響海洋永續發展，但卻無法準確衡量影響範圍及危害程度。 　　絕大多數拖網捕撈發生在沿岸大陸棚和大陸斜坡的深度範圍中，但過往資料供的空間尺度較大，無法精細判斷拖網空間與足跡分布狀況。現今有一項跨國研究，使用高解析度衛星漁船監控系統(vessel monitoring system, VMS)與航海日誌計算底拖網足跡，針對非洲、歐洲、美洲及澳洲沿岸的24個區域進行數據分析，發現在780萬平方公里研究範圍的海洋區域中，底拖網捕撈範圍涵蓋了14％，但各地區的底拖網足跡存在極大差異。例如，智利南部僅有0.4％的海底遭受底拖網捕撈，而亞得里亞海則有80％以上。此外，在澳洲和紐西蘭海域以及北太平洋阿留申群島、東白令海和阿拉斯加灣海域，拖網佔地面積不到10％，但在部分歐洲海域超過50％。採用拖網的商業捕撈區域若達成公認的永續性捕撈標準，其拖網足跡通常較小。當底拖網捕撈面積低於10％時，底棲魚類捕撈率可達到永續性基準，但當面積超過20％時，維持永續性就有難度。 　　此研究中採用了捕撈船隊使用漁具的相關資訊，所提出的足跡估計值也比過往文獻描述更為準確。雖然部分地區(如東南亞)因缺乏詳細的捕撈數據而未被納入研究中，但此論文涵蓋了目前為止全球拖網捕撈狀況最詳盡的資訊，並提供了一種估算拖網捕撈足跡的方法，其中包含漁具尺寸、船速和拖網總時數等，進行較為合理的估計。【延伸閱讀】將作物空照圖轉為植物生長健康即時指標的應用程式 　　相關參與人員來自美國華盛頓大學(University of Washington)、羅德島大學(University of Rhode Island)、美國海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)阿拉斯加漁業科學中心、澳洲聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO)、荷蘭瓦赫寧根海洋研究中心(Wageningen UR)、阿根廷巴塔哥尼亞中心(Centro Nacional Patagónico)、英國班戈大學(Bangor University)和海洋管理委員會(Marine Stewardship Council)、芬蘭自然資源研究所等，論文發表於< Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)>。

薰衣草(Lavenders，為Lavandula屬，Lamiaceae科)為高經濟價值園藝植物，也是長期以來被廣泛運用的藥草，具有放鬆心情與輔助睡眠的效果，而精油(essential oils, EOs)也廣泛用於美妝、醫藥等產業。 　　為了更加了解植物精油的產生機制，加拿大的布洛克大學(Brock University)和英屬哥倫比亞大學(University of British Columbia)的研究學者對薰衣草進行基因組定序，並採用de novo draft genome assembly技術進行序列組裝，建立出第一個較為完整的薰衣草基因組草圖(draft genome)，並找出精油產生的相關代謝途徑，藉由了解並控制這些基因表達的調控因子，就能生產人類所需成分的精油。 　　這些資訊可以幫助之後的人員開發各薰衣草品種的鑑定基因標記，或是研究如何利用基因和生物技術協助育種改良，減少薰衣草中的樟腦或提高芳樟醇及乙酸芳樟酯等成分，有利於提升薰衣草精油的市場價值。【延伸閱讀】藉由基因標記與分子育種技術，可加速耐鹽釀酒葡萄品系之開發時程 　　相關研究得到加拿大自然科學和工程研究委員會(Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)、加拿大研究主席計劃(Canada Research Chair Program)和卑詩省農業基金會(Investment Agriculture Foundation of B.C.)的資助，結果發表於<Planta>。

全球水產養殖業發展與疾病密不可分，病毒、細菌、真菌等感染問題都會對產業造成重大損失，過去20幾年來，養殖業的研究大多著重於篩選益生菌，將其應用在飼料添加與水質管理，以強化魚體免疫能力。中央研究院細胞與個體生物學研究所特聘研究員吳金洌從人類醫學的腸道菌相研究發想，組成研究團隊，以宏基因體分析腸內菌叢，深入探討養殖物種免疫與其腸道菌相的關聯性，期望能運用研究成果開發微生物製劑增強魚蝦免疫力，協助產業未來發展。  從人類到石斑魚的腸道菌相研究  人類醫學最新相關研究發現，腸道菌相與免疫系統、失智症及神經性疾病等疾病有重要關係，吳金洌長期研究魚類疾病，他從醫學的角度，認為水生動物疾病與生物的腸道菌相有關性值得深入研究。  科技部去年推動「前瞻農業科技─次世代農業生物保護劑之開發」，希望解決產業問題，以推動安全健康農業，吳金洌擔任講座教授，整合國立臺灣海洋大學水產養殖學系教授周信佑、呂明偉、助理教授邱品文、海洋生物研究所教授陳歷歷、資訊工程學系教授白敦文組成研究團隊，進行「提升石斑魚免疫力及抗病能力的腸道菌相確認及其應用」研究，期望能解決水生動物疾病問題，有效提升生物免疫力及抗病力，提高產業利潤。  飼料、水溫都會改變腸道菌相  石斑魚養殖過程中最擔心遇到神經壞死病毒與虹彩病毒，這些疾病會嚴重影響石斑魚存活率、免疫力及成長效率，吳金洌表示，研究團隊想知道疾病是否會影響腸道菌相，進而造成石斑魚免疫力及抗炎能力降低，透過飼料、水溫、天然萃取物等面向探討各時期石斑魚的腸道菌相變化。 剛投入研究時，研究團隊手上欠缺石斑魚腸道菌等基礎資料，必須要建立魚類標準資料，呂明偉指出，石斑魚每個發育階段所需餌料及飼料大不相同，腸道菌相也有明顯改變，甚至影響魚體本身分泌的酵素，當標準資料建立後，就能去比對得病魚隻腸道菌相是否與健康魚隻有差異，再透過扭轉魚隻腸道菌相而達到抵抗疾病的目的。  影響腸道菌相改變的因子不僅有飼料，水溫也是關鍵之一，邱品文說，水溫變化確實會讓石斑魚體內腸道菌相改變，像劇烈水溫改變後可以發現石斑魚腸道菌相有大幅改變，連魚體腸道代謝途徑也會受到影響，從免疫角度來看，發現免疫力有下降的跡象，未來將嘗試在高溫條件下導入不同免疫刺激劑，研究魚體免疫反應變化。  利用天然萃取物提升石斑魚抗病力  除了從飼料及水溫觀察腸道菌相變化外，周信佑針對藻類及植物提煉出的數種天然萃取物，透過細胞與活體試驗，觀察石斑魚免疫力及抗病力變化。  參與天然萃取物研究的成員指出，這次主要針對虹彩病毒投入研究，先挑選出可提升細胞感染虹彩病毒後活存率，並有具有抑菌效果的物質，再將該天然萃取物混和飼料餵食石斑魚，發現可以提升石斑魚抗虹彩病毒能力。  研究團隊進一步分析腸道菌相，初步結果顯示，石斑魚腸道菌相分布會隨著投餵天數增加而有明顯差異，目前正在瞭解原因。  不僅關注石斑魚，也要解決蝦疾病  雖然整個計畫的研究主軸以石斑魚為主，但吳金洌表示，不同生物共生與寄生的微生物都不一樣，同樣身為重要水產養殖物種的蝦類不應被忽視，因此找上專注研究蝦白點病的陳歷歷合作，一窺白蝦腸道菌相變化。  陳歷歷指出，白蝦屬於無脊椎動物，不具備抗體免疫系統，過去相關疾病研究大多是從生病後未死亡的白蝦體內尋找免疫因子，但未想過從菌相著手。最初執行計畫時，她也面臨蝦類腸道菌相基礎資料不足，開始逐步建立資料庫，並比對得到白點病與蝦類早期死亡綜合症白蝦的腸道菌相，初步發現有3到5種菌種與疾病有關係。  陳歷歷表示，近年國外有發現某種菌種可幫助藍蝦抵抗弧菌感染與鹽度變化，剛好該菌種與這次在白蝦體內發現菌種之一為同屬，有機會能找到增強白蝦抗病力的菌種。  未來期望開發機能性添加劑打入全球市場  從石斑魚的食物、環境、添加物及蝦類研究過程，得到一筆筆實驗結果，大量數據得透過分析才能進行後續開發，生物資訊研究串聯起每個子計畫的研究成果，白敦文指出，透過生物資訊分析技術可以確認腸道菌相的趨勢變化、尋找環境變化因子及生物功能的相關性，甚至能進一步預測生物抗體與病毒抗原的結合區域，目前正加強培育研究團隊人員基本生物資訊分析能力，加速相關實驗研究成果的呈現。  吳金洌表示，第一年研究大多著重在基礎資料建立，今年則是從基礎研究轉入應用開發，第三年將走向商業化應用，透過實驗成果開發飼料機能性添加劑。  吳金洌強調，疾病可影響水產養殖產值達30%至40%，因此，維持生物體健康是養殖業者獲益的最大關鍵，透過腸道微生物相的研究成果，將對水產養殖業有關鍵性發展，相關微生物製劑產品行銷至國際，拓展國外市場。 【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

抗生素在人類與動物醫療中使用廣泛，經排出體外後便進入環境當中；目前全球城市廢水中含有許多種殘餘抗生素，可能導致環境中微生物產生抗生素耐藥性，增加未來面對各式病原的風險。 　　使用細菌或藻類等微生物處理廢水，是一種透過「生物處理法」淨化水質的方式，依照不同微生物特性，能有效轉化並減少廢水中的重金屬或有害化學物質，並生產人類所需之副產物，具有經濟上的可行性。傳統上使用活性污泥法，藉由污泥中豐富的微生物清除廢水中的有害物質，但也容易變成抗藥性基因傳播和轉移的溫床，且官方並無規範抗生素耐受性的決定因子濃度，因此這種方式所處理過的水體可能仍具有健康上的疑慮。【延伸閱讀】利用微生物製成的燃料電池清理養豬廢水 　　愛沙尼亞塔爾圖大學(University of Tartu)則比較了利用光生物反應器(photobioreactor)與活性污泥法處理廢水時的差異，利用電阻率偵測與qPCR (Quantitative Polymerase chain reaction)進行定量分析，發現光生物反應器的抗生素抗藥性基因體(Antibiotic resistome)減少的機制不同。傳統的廢水處理系統中，抗藥性基因的減少與處理期間細菌族群豐度相關；而在光生物反應器中，抗藥性基因則和處理過程中微生物族群組成的變化有關。 　　光生物反應器中的廢水淨化效率取決於微生物生存條件，由於廢水當中具有高濃度營養，需要經過稀釋才能進入光生物反應器，確保處理系統可正常作業，一般常用天然水體進行稀釋。該團隊還評估了來自天然水體的自來水和當地湖水作為稀釋劑的效果，其中湖水中的抗藥性基因豐度遠遠超過自來水中的含量，顯示湖水已受到人類活動的嚴重影響，利用湖水作為稀釋劑更具有發展潛力。 　　先前許多研究已使用藻類和光反應器處理廢水以減少水中有毒物質，此研究更展現了此種方法對減少環境中抗藥性威脅的優勢，詳情發表於<Water Research>。

在非洲撒哈拉沙漠以南地區，絲狀黴漿菌(Mycoplasma mycoides subsp. Mycoides，Mmm)感染山羊、乳牛等許多畜牧動物，導致傳染性牛胸膜肺炎(contagious bovine pleuropneumonia或稱lung plague)等疾病產生。目前此疾病依然難以控制，每年造成超過6,000萬美元的損失，並影響2,400萬生產者的生計。雖然受感染的動物可使用抗生素治療，但這些動物多數為非法來源，在惡劣的環境中容易導致治療無效和抗生素耐藥性等問題。 　　迄今為止，市場上只有一種活性減毒疫苗可以控制lung plague，將疫苗注射到牛的尾部，數週後就會開始產生相應的抗體。雖然疫苗效果很好，但其對溫度較為敏感，在非洲這種高溫地區，容易使得疫苗弱化或是變性，並可能導致接種後的動物產生發炎和潰瘍等免疫反應。 　　為尋求更好的解決方式，加拿大薩克其萬大學(University of Saskatchewan)通過加拿大國際糧食安全研究基金(Canadian International Food Security Research Fund，CIFSRF)申請並獲得了國際發展研究中心(International Development Research Centre，IDRC)和加拿大全球事務部(Global Affairs Canada)的資助，與肯亞的研究人員合作以開發新的疫苗。 　　不同於使用傳統疫苗開發方式，研究團隊使用反向疫苗學(reverse vaccinology)開發新型疫苗，利用程式分析細菌基因並找出最可能導致牛產生免疫反應的抗原，再製備與純化所選蛋白質，與佐劑混合測試。在鑑定的66種Mmm蛋白中，有四種可保護牛隻免受侵害。【延伸閱讀】血液檢驗將有利於促進乳牛健康 　　這種新型疫苗使用肯亞各種Mmm菌株的蛋白質抗原，生產成本更低，且於室溫更加穩定，現今已獲得肯亞疫苗生產商的許可並進行生產，預計將進行田間試驗。反向疫苗學已被用於目前市場上的人類腦膜炎球菌疫苗，未來也可用於開發其他重要動物疾病的疫苗，抵抗結核病菌、黴漿菌、大腸桿菌的感染。

穀類富含大量的碳水化合物，自古便做為人們的主食，雖可供溫飽，但人體仍需額外攝取其他維生素或礦物質等元素，如：鐵、鈣、維生素A及B群等，才能進行正常生理代謝。美國農業部農業研究局(USDA Agricultural Research Service)的研究人員Robert Graybosch博士表示：食物中營養素不足或內部所含反營養物質(antinutrients)會干擾人們對營養素的攝取，根據統計，全球約60%的人並未攝取足夠的鐵質。 　　透過額外添加維生素或礦物質於食物中提升營養價值的手段，稱作食品營養強化(fortification)，可幫助補充人體所需養分。傳統的食品營養強化方式為食品添加劑，例如食鹽中適當添加碘可防止甲狀腺腫大。隨著生物技術不斷進步，若能在作物生長的過程中，利用遺傳育種或基因工程等方式，使植物自行生合成特定維生素或礦物質，強化食品本身營養素的方式，則稱作生物營養強化(biofortification)。 　　以稻米為例，稻米在部分貧困地區是窮人賴以維生的主食，但其中維生素A含量少，貧民在長期只食用稻米的情況下容易缺乏維生素A，使得免疫力下降與疾病產生。經基因工程技術，科學家成功培育富含維生素A的黃金米，提供更有效攝取維生素A的途徑，此為透過基因改良方式達到生物營養強化的案例之一。 　　Robert Graybosch及其研究團隊以小麥(Triticum aestivum, common wheat)作為研究材料，希望在不減少產量的前提下，探討影響穀物蛋白含量(grain protein content)的Gpc-B1基因與低榖植酸(low grain phytate)的 lpa1-1基因在小麥田間試驗中如何調控產物中的微量元素含量。結果表明，結合此兩種特性可以增加了人類從中獲得的鋅、鈣和錳等元素。【延伸閱讀】植物科學發現可能有助於治療過敏和免疫缺陷 　　雖然此研究結果有助於培養高蛋白含量、低穀植酸且單位面積產量不變的小麥品系，但植物基因表現容易受環境因素影響，因此在其他地區可依照這些研究結果調整小麥品系的育種背景方向，例如未來可改良北美大平原(Great Plains)的小麥，利用基因漸滲(introgression)的方式獲得生物營養強化的優良性狀，並在北美草原大量推廣種植。

為提高農民職業安全保障，農委會將自107年11月1日開始試行辦理農民職業災害保險。農委會表示，即日起實際從事農業工作且為農保被保險人的農民，可親自至戶籍所在地基層農會提出申請參加農民職災保險。符合加保資格者，其保險效力自107年11月1日開始生效。同日，農保中央主管機關將由內政部改隸農委會，未來農保業務事權合一，農委會已做好各項準備工作，將提供農民更好的服務。 推動農民職災保險 增進職業安全保障 農委會指出，現行農民健康保險對農民的職業災害並無特別保障，但在田間工作卻潛藏職業傷害危機。為提高農民職業安全保障，使遭受職業災害農民及其家屬能獲得適當經濟補償，農委會參考勞工職業災害保險及國外制度，規劃農民職業災害保險。 農委會說明，實際從事農業且具有農保資格的被保險人，可自願申請參加農民職災保險，投保金額每月10,200元，與農保月投保金額相同；試辦初期，為照顧農民、鼓勵農民投保，保險費率定為0.24%，每月保險費共計25元，其中由保險人自行負擔60%，其餘40%由中央主管機關及地方主管機關補助，故加保後，農民每月僅須繳交15元。 試辦累積經驗數據  滾動檢討精進保險制度 農委會指出，農民職業災害保險對於在田間務農因遭受意外傷害不能工作的農民，提供有傷害給付、就醫津貼、身心障礙給付及喪葬津貼等4項給付，均為現金給付，與農保給付不重復發給。與農保相較，新增傷害給付及就醫津貼2項給付；另外，身心障礙給付增給50%，喪葬津貼增給100%，對於遭受職業傷害的農民具有較高保障。 農委會強調，自7月起該會陸續至各直轄市、縣(市)辦理政策說明及座談會逾40場，地方政府、農會及農民均肯定本項政策，並提供回饋意見。未來將依照試辦經驗及產、官、學意見，逐步檢討調整以完備整體農民職業災害保險制度。至於保險費部分，農委會未來亦將透過試辦累積經驗及案例，本於社會保險財務自給自足原則及依試辦結果每年滾動檢討，俾據以調整保險費率。

臺灣每年平均飼養3億多隻雞，其中會讓雞隻下痢、出血的球蟲病，因為病原體會存在糞便中難以清除，容易造成雞場雞隻重覆感染與腸道病原菌二次性感染，雞農常會使用抗生素、抗球蟲藥物進行防治，卻衍生出藥物殘留與抗藥性病原等問題，這幾年雞蛋屢被驗出不該使用的乃卡巴精便是一例。 　　中興大學獸醫學系特聘教授張力天發現可食性植生素咸豐草，可改善雞隻免疫系統，具有對抗球蟲病的功效，不僅如此，也可改善雞隻腸道菌相，改善蛋雞生產環境。目前市面上已有兩款飼料添加物上市，他努力讓這系列產品推向國際市場。  全球因球蟲病，產業年損20億 　　科技部去年推動「前瞻農業科技──新世代農業生物保護劑之開發」，希望解決產業問題，以推動安全健康農業。長年鑽研中草藥醫學研究及抗原蟲飼料添加物研發的中興大學獸醫學系特聘教授張力天，共提出「改善雞、豬腸道菌相的新穎性優質飼料」與「抗植物病原菌的綜效性微生物製劑」等三項研究計畫，希望開發可食性的植物性飼料添加物，取代抗生素濫用現象，改善禽畜產業的疾病問題。 　　十多年前，張力天因參與中研院農業生物科技研究中心研究員楊文欽團隊，透過動物實驗的研究，發現咸豐草具有改善糖尿病代謝疾病與抗食因性細菌的潛能，循著此線張力天和楊文欽進一步發現咸豐草應用在雞隻上，具有抗雞隻球蟲病的潛力，因此合力研發配方，在五年前奪得第十屆國家新創獎。 　　據農委會統計，臺灣去年飼養約3.3億隻雞，其中蛋雞約有1千7百萬隻，年產75億顆雞蛋。為了供應市場雞肉、蛋大量需求，雞隻長期被密集飼養，環境容易傳播病原菌，像雞隻球蟲病就是養雞產業非常普遍的一種疾病。 　　球蟲病一年四季都可能發生，其傳染途徑是當球蟲卵囊在適合的溫度、濕度和充足的氧氣下芽孢化後被雞隻食入，雞就會感染球蟲病。具感染力的卵囊在雞的腸道中釋放出芽胞子侵入破壞腸道上皮細胞，造成雞隻脫水、下痢、出血。小雞最快可在七天內死亡。而這些被感染的雞排出的糞便將帶有卵囊，卵囊再度芽孢化後還可繼續傳播，在環境中生生不息。 　　不僅如此，張力天指出球蟲病和瘧疾很像，在它還沒被殺滅前，會一直留在雞隻的腸道寄生，雞的腸道因為受傷，吃進去的飼料吸收效果都不好，間接影響飼料換肉率。每年全球家禽因球蟲病約損失20億美元。為了抵抗這疾病，雞農和蛋農通常會使用抗生素、抗球蟲藥物進行防治，但也衍生後續雞蛋殘留藥物、球蟲病產生抗藥性等問題。 　　放眼國際，張力天說，歐盟、東南亞、美國近年已陸續表態將禁用抗生素，而歐盟更直接明定2021年後不准在飼料裡投入化學性的驅蟲藥（緩衝期有三年），顯見研發非化學性的咸豐草製劑，將有助於未來全球家禽市場的發展。  透過侵入分解病原體，咸豐草讓雞更健康 　　臺灣常見的咸豐草主要有三種，分別是大花咸豐草、小花咸豐草和黃花咸豐草，而大花咸豐草是多年生草本植物。從外觀上判別，黃花咸豐草只有中間黃色管狀花，小花咸豐草和大花咸豐草黃花周圍則有白色的舌狀花瓣，但大花咸豐草的舌狀花瓣會比小花咸豐草還長。 　　經過多年研究，張力天發現，實驗動物吃下咸豐草飼料配方後，免疫系統的巨噬細胞會分泌酵素物質，把病原菌分解掉，讓細菌的散佈機制被瓦解，而不致發生發炎反應影響動物健康。 　　「簡單來說，它不是直接殺滅病原體，而是影響病原體侵入的方式來控制疾病。」張力天強調，由於球蟲菌株非常多種，他們針對不同球蟲菌株、甚至是有抗藥性的球蟲菌株做測試，發現咸豐草都有辦法抑制。 　　此外，張力天說，雞隻吃了咸豐草飼料配方還可改善腸道菌，使腸道菌壞菌減少；也可以改善飼育咸豐草飼料蛋雞的生產環境，減少因運輸保存過程產生的劣蛋、 汙染蛋比率。 　　張力天更做了咸豐草飼料配方產品的穩定性研究，「我們做了兩年的品管，從原料、加工、成品到倉儲都進行把關，平均每一個月進行抽樣檢查，發現在儲存和運輸上，這配方在4℃、室溫、40℃、高溫90℃和瞬間高溫130℃都沒問題，基本上每一個製程步驟都很完備。」 　　現階段和張力天合作，使用咸豐草飼料配方的蛋雞平均一年有20萬隻，白肉雞則約是10萬隻。看準2024年全球近130億美元的抗球蟲藥物及疫苗市場，張力天預計在今年底募資、成立公司，並首先鎖定東南亞市場，他希望這項抗球蟲的咸豐草飼料配方不僅能被臺灣產業界廣泛使用，更能走向國際，造福全球的家禽市場。 【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黃小姐，電話：03-5185151，信箱：1112047@mail.atri.org.tw

漁業和水產養殖業是各地民眾重要的食物、營養和收入來源，自糧食革命與工業革命以來，世界上人口持續增加，對於水產品的需求量也連帶上升；然而捕撈漁業產量在20世紀80年代末開始相對停滯，故水產養殖業成為促進食用水產供應量大幅增長的主要驅動力。 　　亞洲是全球養殖漁業發展最興盛的地區，然而養殖業可能受到氣候變化影響，使得產量下降，加上極端天氣出現越加頻繁，水產養殖保險可保障漁民因天然災害產生的經濟損失。目前已有數種水產養殖保險可以降低經濟風險，但海水養殖可能因當地海水深度或物種耐溫能力等特殊因子，造就不同的產量差異，這也是實際評估所面臨的挑戰，保險實施則應納入評估魚獲價值以及累積環境數據的相關技術才能真正貼合生產者需求。【延伸閱讀】Holstein UK推出牛資料庫以增進可追溯性與遺傳價值 　　日本Umitron公司已開始在水產養殖領域使用物聯網與人工智慧技術，2017年開發的第一個產品UmiGarden可透過記錄魚群變化幫助漁民優化飼料配方。現在Umitron更擴大早期資金並啟動水產養殖保險數據服務，總額達到11,043,702美元，是aquatech早期創業公司籌集的最大金額。另外，自2018年8月起，開始使用物聯網和衛星遙感數據協助水產養殖保險服務，以評估和減輕與海洋環境和漁場營運的相關風險。

藻華(algal bloom)係指水體中藻類、細菌或浮游生物，在短時間內過度繁殖的現象。藻華產生的主要原因可能是緣自全球氣候變遷或農業所施用的化學肥料(含有大量磷、氮、碳)流入水域中所致，使得藻類與浮游生物在短時間內快速大量繁殖，導致水中氧氣被大量藻類快速消耗殆盡；不但造成水下光合作用受阻，缺氧死亡的藻類與浮游生物也會在死亡後釋出生物毒素(biotoxins)，影響大範圍水域，使鄰近生態系受到影響。 　　過去十年間，美國沿岸及淡水流域均發生藻華現象，釋出的生物毒素嚴重衝擊河口沿岸及淡水河域的食物鏈及生態系。據美國國家海洋暨大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA)指出，全球近年發生藻華的次數較先前頻繁，若能即時提供藻華發生地點、影響規模及嚴重程度等預測資訊，將有助於進行預防處理。 　　美國加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles) Aydogan Ozcan教授及其同事研發輕巧便於攜帶的裝置，可用以即時分析特定水域樣本，提供監測人員獲得更快的資訊，避免災害損失擴大。該裝置是整合全像投影 (holography)及人工智慧(artificial intelligence)技術的新款流式細胞儀(flow cytometer)，利用紅色、綠色和藍色發光二極體(Light-emitting diode，LED)進行短時間曝光，以便獲得較清晰的成像並避免動態模糊(motion blur)，進而測量樣本中浮游生物的理化特徵；也可藉改變流通量(throughput)多寡，測量較大或較小的目標生物。運用上述科技，能較現行標準測量方法在更短時間內準確分析浮游生物的物種組成。【延伸閱讀】日本靜岡沼津市成立AI與光學測量之農業創新技術研究中心 　　傳統的分析方法是藉由人工採樣，透過光學顯微鏡判斷水中浮游生物的種類及數目，由於分析的時間較長，原水體常於分析的過程中發生變化，而利用流式細胞儀則可即時提供結果。一般流式細胞儀成本界於40,000-100,000美元，此裝置可將成本降低至2,500美元。團隊檢測洛杉磯沿岸浮游生物的組成，同時以有毒藻類Pseudo-nitzschia屬為檢測指標，於六處洛杉磯海灘進行檢測。該研究成果為加州公共衛生局(California Department of Public Health)所採納。 　　該研發計畫由加州大學洛杉磯分校Aydogan Ozcan教授主持，成果發表於<Light: Science & Applications>期刊。

哈密瓜具有粗糙的網紋外皮，部分細菌容易潛藏在表皮當中，傳統的洗滌和抗菌處理並無法確保表皮的乾淨程度，若表皮清洗不夠乾淨，這些細菌可能在刀具切開表皮時連帶汙染果肉，食用後就可能引起食物中毒。其中李斯特菌(Listeria monocytogenes)可在冷藏環境下存活，其潛伏期持續長達70天，感染後可能造成患者發燒、肌肉痛或其他腸胃道問題；而沙門氏菌(Salmonella spp.)的潛伏期從幾小時到兩天不等，感染症狀包括噁心、嘔吐、腹部痙攣和發燒，可持續長達七天之久。 　　為了讓哈密瓜儲存和運輸過程中受到良好地保存，新加坡國立大學(National University of Singapore，NUS)和韓國國立交通大學(Korea National University of Transportation)採用低成本、高壽命的發光二極體(light emitting diodes，LEDs)進行研究，發現使用波長為405和460 nm的藍光照射新鮮水果，具有一定的抗李斯特菌與沙門氏菌效果。其原理是來自於光動力學去活作用(photodynamic inactivation，PDI)，當細菌體內的感光物質受到特定波長的光激發之後，就能產生活性氧類物質(Reactive oxygen species，ROS)，干擾細菌正常生理作用，最終導致其死亡。【延伸閱讀】以生物固氮減少對氮肥的依賴 　　不同細菌可能因其體內的感光物質含量差異而使得照射效果不一，需要進行實驗驗證與模擬才能找出最合適的照射時間。此技術或許可提供一個有效的抗菌處理方式，降低經過攝食而感染沙門氏菌和李斯特菌的風險。

microRNA(小分子核醣核酸)是真核生物中廣泛存在的短片段核糖核酸分子，可調節其他基因的表達，影響動物繁殖、代謝和免疫等功能，部分microRNA的表達具有組織特異性，可在血液檢查時作為疾病發生的潛在生物標誌。 　　長期以來，人類為了獲得更多產量，對乳牛的遺傳特性進行選擇，高產量乳牛是現今市場主流；然而，高產乳量除了需要耗費更多飼料外，也連帶使得牛隻容易患有乳腺炎、子宮感染或其他疾病。英國高達三分之一的乳牛受到疾病或繁殖障礙的影響，除了隱含的動物福利問題，也間接提升酪農成本。 　　英國愛丁堡大學(University of Edinburgh)和蘇格蘭農村學院(Scotland's Rural College，SRUC)研究發現，血漿中的microRNA 含量會隨著乳牛年齡、產乳量、乳腺炎指數、生育能力等產生變化。目前血液中microRNA含量已可以在實驗室中分析，用於評估組織變化，應用於人類疾病的診斷，或許可以使用簡單的血液檢測來預測乳牛的健康和生產力，將有利於乳製品行業並改善動物福利。【延伸閱讀】利用新型細胞株快速診斷非洲豬瘟 　　此項計畫由SRUC資助，相關研究發表於<Scientific Reports>，然而資料庫中的乳牛資訊較少，需要借助人類研究標靶做為參考，未來將持續開發改善動物福利和農場作業的應用性。

土壤鹽分是影響全球農業生產力的非生物性因子之一，每天有近2,000公頃肥沃的農田由於鹽分過高而退化。由於稻米與小麥等主要糧食作物對鹽分較為敏感，土壤中的高鹽分會使得植物體內的滲透壓提高，降低光合作用效率，進而影響產量。 　　許多地區的作物產量因土壤中的高鹽度而受到抑制，而植物生長促進細菌(plant growth-promoting bacteria，PGPB)在高鹽度環境具有提升植物生產力的潛力，但由於缺乏非侵入性的植物測試方法，因此PGPB的應用進展緩慢。 　　由於鹽分逆境與光合作用效率和植物揮發性有機化合物(volatile organic compounds，VOCs)排放具有密切關係，因此韓國忠北大學(Chungbuk National University) 與愛沙尼亞生命科學大學(Estonian University of Life Sciences)進行合作，透過檢測水稻的VOC排放，觀察水稻於不同濃度的鹽分逆境下與處理過細菌Brevibacterium linens RS16的差異。【延伸閱讀】透過模仿藍綠藻，有望提高糧食作物產量 　　此研究中，研究人員使用水稻(Oryza sativa L.)品種IR29(對鹽度敏感)和FL478(中度耐鹽)來評估在不同鹽度環境中葉片中ACC oxidase活性、碳同化(carbon assimilation，又稱碳固定carbon fixation)和VOC排放結果。發現使用B. linens RS16接種水稻可減緩鹽分逆境對植物的影響，提升葉片光合作用效率和減少的VOC排放；顯示微生物與植物間的交互作用可能影響植物體內的生理代謝途徑，進而增加植物對逆境的耐受性。

廢棄牡犡殼因為無法回收而被隨意棄置，致發出惡臭、孳生蚊蟲而成為環境汙染問題，高雄大學化學工程及材料工程學系教授何文福，運用生醫材料開發專長，將廢棄牡蠣殼變成人工骨粉，並製造出類似人骨結構，具有商業化潛力，可望搶攻每公斤600萬元的化學合成人工骨粉市場。 廢棄牡犡殼問題多，該如何點殼成金 　　牡蠣為臺灣西部沿海重要養殖產業，過去牡蠣取肉後留下的廢棄蚵殼因無法回收而被隨意棄置，以致於發出惡臭、孳生蚊蟲而成為環境汙染源，為解決這些廢棄牡犡殼問題，政府曾開發牡犡殼用於雞鴨飼料中，但附加價值低，每公斤售價僅有2元左右。 　　何文福長期研究開發生醫材料，幾年前他與研究生到臺灣養蚵重鎮彰化王功出遊，發現王功海邊有許多棄置的牡蠣殼，因而思考是否能運用牡蠣殼中的鈣開發生醫材料。何文福表示，鈣是骨頭組成元素之一，或許可以運用廢棄牡犡殼製成人工骨粉。 　　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，期望能結合專家的研究能力，改善環境生態破壞及廢棄物循環，邁向永續農業，因此何文福與中臺科技大學牙體技術暨材料系（下稱牙技系）合作「利用牡蠣殼粉開發人工骨粉之製程技術研發」，結合前端生醫材料製程與後端生物材料性檢測，打造可運用在人體上的生醫材料。 類似人工骨骼結構，可望成為人工骨粉新選擇 　　傳統臨床使用的骨粉主要有四大來源，分別為自體骨、異體骨、動物骨及化學合成，自體骨就是自己的骨頭，而異體骨則來自於親屬，過去臨床上會使用牛骨、豬骨等動物骨製成骨粉，但受到狂牛症及口蹄疫等動物疾病影響，動物骨有疾病傳染疑慮，因此近年以化學合成人工骨粉為最大宗骨粉來源，目前每公斤售價大約600萬元。 　　何文福表示，國內較少運用天然貝殼類等作為人工骨粉原料，國外曾嘗試使用珊瑚作為骨粉原料，不過野生珊瑚有保育問題，若需要透過人工生產珊瑚，還會有養殖成本及時間等問題。 　　何文福認為，以生物相容性來說，從天然動植物取得材料會比化學合成好，不太需要特別培養材料，使用牡蠣殼製成人工骨粉，除了能解決廢棄物問題，達到循環經濟目的外，更重要的是牡犡殼粉合成的人工骨粉具有似人骨結構特性。 　　研究團隊目標要合成「仿生結構」的人工骨粉，不管晶體形貌、成分結構都要接近人骨結構，剛好牡犡殼粉具備該優點，而且牡蠣殼還含有鈉、鎂...等多種微量元素，這都是骨頭成長的必須元素，化學合成的人工骨粉無法相比。 從珍珠層到全殼利用，提高良率成為首要目標 　　牡犡殼開發生醫材料這段路相當艱辛，由於牡犡殼相當堅硬難以處理，何文福剛開發生醫材料時，只能運用牡犡殼內部的珍珠層，得先取出珍珠層再進行合成，但人力投入時間過多，對於商業化相當不利，在這次計畫中，他改善製程，讓牡犡殼達到全殼利用。 　　何文福表示，廢棄牡犡殼取回實驗室後，會先經過清洗乾淨、搗磨成粉、用水溶解、加熱合成等步驟，有別於過去使用化學藥劑溶解、合成，現在強調「綠色製程」。 　　不過他苦笑著說，把牡犡殼製成人工骨粉並沒有想像中簡單，只要製作過程有一個失誤，就算材料成分沒改變，但做出來的性質就會不如預期，因此正針對每個製作步驟調整最佳參數，提高良率。 鎖定牙科醫材，切入生醫材料市場 　　牡蠣殼粉製成人工骨粉需要建立一套專業製程外，更重要的是得經過生物相容性、細胞毒性檢測、動物實驗等多項檢測流程，才能將人工骨粉應用在人體上。 　　研究團隊評估生醫材料的開發費用及實驗項目，決定先從牙科切入市場，何文福指出，人工骨粉本來就是臨床使用的材料，只是原料從化學合成物質轉變為牡蠣殼粉，檢測項目與投入金額都會比新型醫材少，若投入骨科醫材，可能還得考量硬度、強度跟材料孔洞等問題，因此先將目標鎖定在牙科醫材。 　　何文福說，牡蠣殼人工骨粉攤提開發、檢測、設備、認證等費用，每公斤成本大約為2萬元左右，附加價值相當高，具商業潛力。 　　何文福表示，去年牙技系使用開發出的人工骨粉進行一系列細胞培養，整體表現比臨床使用的化學合成人工骨粉好，團隊會持續做細胞實驗，確定能通過所有基礎細胞實驗後，將送到TAF（財團法人全國認證基金會）認證實驗室進行相關檢測，為商業化做好準備。 【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