摘要 好奇心讓我們懂得欣賞大自然給予我們的簡單與美麗：水滴。 液體因有表面張力而形成水滴，Ooho！就是仿效水滴的特性，結合藻類製成的可食薄膜以及「球化」（spherification）分子烹飪技術，將水包在雙層的凝膠薄膜中。未來，我們希望這個新包裝技術能取代塑膠瓶裝水。大自然巧妙的用細胞膜封住液體，而這就是我們的靈感來源。細胞膜由脂質與蛋白質組成，有包覆、限制範圍以及定型的作用，能維持細胞膜內外環境的平衡。以蛋黃為例，蛋黃的薄膜能夠隔絕蛋黃與蛋白，並使蛋黃維持圓形。 仿效這種概念的「球化」（spherification）烹飪技術最早出現於1946年，90年代後被西班牙廚師Ferràn Adria引入elBulli餐廳，之後漸受推廣普及。Ooho！則可說是球化技術的進化版，並將之應用在生命最基本又不可或缺的物質上：水。 Ooho！是從褐藻中萃取出的海藻酸鈉結合了氯化鈣，以固定比例製成膠狀的雙層凝膜，即可作為包覆液體的外層。最終的成品簡單又便宜，強韌、衛生、可生物分解且可食用！   資料出處： Designboom 關鍵字： Ooho！  褐藻

摘要 畢業於英國皇家藝術學院設計工程學系(Royal College of Art’s Innovation Design Engineering course)的Julian Melchiorr成功研發人工生物葉片，可透過光合作用製造氧氣。 先由植物細胞抽取葉綠體，放進蠶絲蛋白中結合成人工葉片。它跟天然綠葉一樣能吸收水份和二氧化碳，在陽光下可進行光合作用產生氧氣。 人工生物葉片未來還可望用於建築物生化供氣系統，為室內增添含氧量高的清新空氣。 其中最受到注目則是運用在航太領域的開發。透過植物的無重力狀態，對於長期處於外太空供給氧氣來說是必須的。因此，人工生物葉片在氧氣供給方面，或許不僅可運用在太空船及太空站，甚至可設立於其他行星基地所用。 一片人工生物葉片或許在未來可培育出壯碩的樹木。   資料出處： FUTURUS 關鍵字： 蠶絲蛋白 人工生物葉片

撰文 工研院IEK產業分析師 張舜翔 農業是人類社會最古老的產業型態，使得人類擺脫隨波逐流的採集生活。史丹佛大學歷史講座教授 Ian Morris 在《西方憑什麼》一書中指出，農業是最原始環境的關鍵競爭要素，擁有作物栽種技術的原始部落就能餵養更多人口，一直到十九世紀工業革命之後才開始改變。 農業已經不再是決斷國家競爭力的要素，但農業仍然是人類生存主要的熱量來源，應用在農業的技術支撐從未減少。在選育種、農藥肥料動物用藥、農業或畜牧房舍機械等技術發展下，農業仍然擁有良好的表現，但如今火紅的物聯網要接力扮演技術支撐的角色，是否能與農業和平相處，所產生的隔閡與疑點，恐怕是過去的支撐技術所未見的。 相對於製造業，物聯網運用在農業上遭遇的問題有三，分別是對農業的價值不清、農業人力素質較低以致導入物聯網管理不易以及附加價值較低等問題，以致於農業對物聯網的利用有如隔岸觀火。 美國Climate Corporation公司以龐大的氣候土壤資料庫提供快速農業主動理賠和栽培決策管理服務，將申請流程高度數據化，使農業保險的納保理賠認定快速，獲得美國農部的高度認同，且進一步的往農業決策管理的服務來邁進；台灣畜牧業常因高密度飼養而導致容易互相感染，Climate Corporation 應用傳感器的概念，轉化為即時的疾病監測利器，減少人力不足的專家判斷，應能降低畜牧業生產風險。 植物工廠概念的商業模式未來若如果能學習 Freight Farms 化整為零的設計概念，提供整合設施，使經營者能因地制宜，並將作物生長資訊傳到經營者的智慧裝置，作為控制的決策依據，並取代原本的農產運銷體系，應更能提高農業附加價值率。   資料出處： IEK 關鍵字： 農業物聯網  智慧裝置

摘要 都市農場雖然不算是新的議題，但這不只是一般的大型溫室或屋頂上的農園而已。這地下農場花費158萬美金，經過18個月的研究與開發才實現的。 在英國倫敦克拉珀姆區地底下33公尺深的農場叫做地下生長(Growing Underground)，它的密閉房間內有先進的水培系統，讓植物不需要土壤就可以生長，客制化的通風系統與低能LED燈光系統。 因為它使用閉環式灌溉系統，所以充滿養分的養液會在現場做回收，所需要的用水比傳統農田少70%，更好的是它的農田逕流(對農田生態造成問題)是零。 這種種植方式有太多好處，包括農作物生產不受天候所影響，無季節性(全年都可生產)，沒有病蟲害(因此不需要農藥防治)。目前的生產只供應給當地買家，這些農作物也不需要運送到遠處(節省碳足跡及能源)。 這是世界上第一個地底農場，但他們並不需要挖隧道來建農場，因為它利用了二次世界大戰時所建造的防空洞來蓋這地底農場。 目前農場所生產的農作物價格並不便宜，但為了面對未來氣候變化與缺乏高品質農地的問題，這間公司很高興有人想出創新的方式來解決這些問題。也許其他有地下空間的城市也可以拿這例子當參考。   資料出處： Growing Underground 關鍵字： 地下生長  水培系統

摘要 過去一年內，印度增加8個州放寬水稻等轉基因作物的研究政策，對轉基因作物研究政策的放寬，不僅重新點燃了印度生物技術研究者的熱情，也將受到全世界的關注。 據報導，印度慢慢改變了對轉基因作物研究的態度。在過去一年中，與總理莫迪的印人黨結盟的8個州，已經批准了轉基因作物田間試驗，這些作物包括轉基因水稻、棉花、玉米、薺菜、茄子和鷹嘴豆。其餘20多個州和地區仍然禁止相關田間試驗。 開放的原因一方面，印度必須提高其農業生產率，以便供養迅速增加的人口。印度科學理工學院前院長、生物化學家帕德馬納班表示，該國應當採用能帶來作物高產的轉基因技術，例如抗蟲害和能在乾旱或鹽鹼等嚴苛環境下良好生長的轉基因作物。 而另一方面，美國華盛頓大學環境生物學家斯通表示，印度有超過1億的農民擔心，轉基因作物的流行，將使其生計和本國食物供應越來越依靠跨國公司擁有的昂貴、變化迅速的專利種子技術。印度再2002年通過了基轉棉花的種植許可，這是當時全國唯一允許商業化種植的轉基因作物，印度是全球第四大轉基因作物生產國，僅次於美國，巴西和阿根廷；2010年時，農民和反轉組織曾因舉行了大規模示威遊行，最終促使政府對轉基因茄子頒佈禁令。 英國薩塞克斯大學農業社會經濟學家格列佛表示，對轉基因作物研究政策的放寬，不僅重新點燃了印度生物技術研究者的熱情，也將受到周圍世界的關注。   資料出處： Nature 關鍵字： 轉基因作物  政策

摘要 燈塔水母為珊瑚與海葵同類，同屬刺胞動物門。身上雖有無數有毒的觸鬚，甚至會捕食海上小生物的肉食性動物，但卻不會帶給人類直接強烈的危害。分佈在世界各暖洋地帶，各地區也有不同的屬性。 地球上約有140萬種多細胞動物，但擁有這種長生不老的特殊能力應該只有燈塔水母(Turritopsis nutricula）與老底嘉水母（Laodicea undulata ）。目前驗證老底嘉水母（Laodicea undulata ）只有在成熟前可返老還童，因此還是以燈塔水母最為出色。 燈塔水母長生不老的特性，在1996年義大利萊切大學研究學者首次發現，然而久保田先生深感於其中｢人類的夢想、似乎深藏著長生不老的秘訣｣，從此埋頭投入此研究。 至2011年春天為止，這兩年期間，成功將 1個體可返老還童10次。樹立了｢燈塔水母返老還童｣的世界記錄，以及｢燈塔水母大師｣等地位 ・「燈塔水母返老還童之過程」 (1)發育成熟(雌雄異體的成熟水母)進行有性生殖，從受精卵生長成實囊幼蟲，會攀附在岩石像植物一樣的走根，年輕的「水螅型態」(polyp)大多向上延生，增加無性生殖。 (2)普通有性生殖發育成熟後即會死亡，但燈塔水母不會，退化成肉丸子狀(右端黃色塊狀)，其「根部」會在延生，反覆回到「水螅型態」的狀態，此周而復始現象僅可維持2-3日。 (3)爾後，「水螅型態」形成水母芽，以年輕的水母形態分離，游出海中，再恢復成人的生活模式，個體終不會自然死亡，呈現長生不老狀態。   資料出處： 京都大學 關鍵字： 燈塔水母  水螅型態

摘要 透過特殊的氣泡產生器，在水中可以產生10～40微米的微氣泡。可融於水，且可快速提升氧氣濃度，上升速度1公尺最慢需要５小時的時間，發泡量也是自然發泡的120倍。在水中產生大量的微氣泡之活性水可應用在農業用水，目前已證明可促進產量及早期育成，目前已在漁業的運用上有相當大的成效。 ・微氣泡之功效 ①安全農業：無須依賴化學肥料與農藥與食物安全 ②安心蔬菜：改善生態環境(水、土壤、微生物) ③產量UP：提升產值與高品質(水、土壤、微生物)確保永續生產   資料出處： Earth link 關鍵字： 微氣泡  農業

摘要 由於美國加州的水位下降到一個歷史低點，農業分析啟動了由CropX公司開發，可以幫助農民灌溉，同時保持最少的用水量的解決方案。 CropX 使用重要的三個感應器，分別主要收集地形、土壤結構和含水量，以此來決定土壤對水的需求量，感應器由電池供電，可持續4年。 除此之外還有一個 App程式，可以將雲端的計算結果呈現給使用者，比如灌溉地圖、土壤水分狀況，農民也可以通過更改相應參數來計算不同的區域所需的灌溉量。接下來，CropX 的產品開發方向也會擴展到肥料供應、作物保護、播種和收穫預期等。http://www.cropx.com/   資料出處： TechCrunch 關鍵字： 雲端農業

內容 牛打嗝放出的氣體導致全球暖化，法國農民為了要保護氣候，給他們的牛群吃草，這將減少動物打嗝和放屁的排放量。 吃草的牛和其他反芻動物(如綿羊和山羊)，由於其緩慢的消化作用便會產生甲烷(CH4)。當他們打嗝和放屁，甲烷便釋放出去。甲烷是比二氧化碳更具破壞性的溫室氣體。事實上，在造成全球暖化上，甲烷的效率為約二氧化碳的20倍。聯合國表明，牛對環境的影響比轎車和卡車的排放量相加起來更多。 牛之所以會打嗝是因為腸道發酵(enteric fermentation)，導致甲烷氣體積聚，接著以排放的方式釋出以調節腸胃中的壓力。在法國，反芻動物排放的甲烷佔該國的溫室氣體的5％左右。為了幫助牛減少打嗝和放屁，一間法國公司Valorex設計出了一套新的飲食計劃。該營養計劃是要讓omega-3和omega-6脂肪酸在牛隻的飲食中達到平衡的作用。科學的研究發現，動物飼料中這兩種脂肪酸不平衡的組合，會造成牛隻排放更多的甲烷。Valorex發言人Jean-Luc Besset表示，以苜蓿，亞麻子和草類的混合取代過去玉米和大豆為主的飼料配方，一頭牛原本每天釋放約600至800升的甲烷，但吃改良式配方的飼料後，排放量減少了20％，證實了改變兩種脂肪酸在牛的飲食中的含量，可以達到減少甲烷排放的目的。 這個由法國政府和聯合國氣候變化框架公約贊助的計畫，要求農民按照該配方飼養他們的牛群，並記錄牛群的甲烷排放量。另外，經由檢測牛奶，也可以測量碳排放量。Besset解釋說：「分析牛奶如果有很多的脂肪酸，我們能夠據以估計產生的甲烷的量。牛奶生產，飽和脂肪酸的生產，和甲烷生產之間，存在著一個科學的解釋。 參加計畫的農民表示，更換了飼料後除了對環境有好處之外，牛奶也變得好喝，他的70頭奶牛變得更少生病，也比較有耐力，因為ω-3可以幫助牛隻對抗疾病，即使有小問題也更容易恢復。這意味著我們給牠們更少的抗生素……牠們的生育能力也顯著提高。 到目前為止，經由計畫的實施，已經防止8,365噸的碳進入地球的大氣層。這是酪農們感到極其驕傲的事，過去農民被看作是一個主要的污染者。能夠作出貢獻，而且可以說，我們正在努力做一些對的事情，感覺很好。 未來的30年，預計全球牛奶和牛肉產量預計將倍數增長，牛打嗝所產生的甲烷對氣候仍會繼續排放進入大氣層中，而這些農民們沒有逃避自己的責任---放任他們的牛群繼續釋放甲烷。   資料出處： Deutsche Welle 關鍵字： 甲烷排放量  打嗝

摘要 為增加日本國內的蔬菜設施栽培產量，以冬季種植的蔬菜為主，施用二氧化碳來控制溫度與濕度。其實驗結果得到高產量之效應。本報告指出，相對於無施用設施，1,000ppm區增加35%，500ppm區增加50%產量。 在液化二氧化碳的施用方面，在高度1公尺的位置，裝置開有小孔的塑膠管，每間設施內設置兩管。實驗時間從12月19日種植日開始至採收結束為止，分別設計有500ppm及1,000ppm二區，當各區的二氧化碳降到設定值以下，500ppm區一次排放一分鐘至採收結束為止，1,000ppｍ區到1月9日前每次排放一分鐘，1月10日後至採收日為維持一定濃度則是一次排放2分鐘。 ・第1表　施用二氧化碳促進小黃瓜產量及其帶來影響 ・第2表　栽培期間二氧化碳素施用量 ・第3表　施用二氧化碳的經濟性相關各指標值 ・第4表　促進小黃瓜栽培施用二氧化碳之經濟性(円・a-1 )   資料出處： 東洋經濟日報千葉県農林総合研究センター特別報告 關鍵字： 液化二氧化碳

摘要 日本東京燃氣公司開始在為燃料電池車加氫的羽田氫氣站回收利用城市燃氣製造氫氣時產生的二氧化碳，並從12月份開始將其供應給千葉大學運營的植物工廠。該工廠的番茄栽培設施將利用這些二氧化碳。通過提高二氧化碳的濃度可促進光合作用，增加收穫量，同時還有望生產出高品質的番茄。據稱這是世界上的首次嘗試。 羽田氫氣站是向運行在羽田機場與東京市中心之間的燃料電池巴士及計程車供給燃料的基地，2010年12月開始運營。所回收的二氧化碳經過液化之後，灌裝到160公斤的氣瓶中用車運走。目前，每個月供應2個氣瓶、合計320公斤之二氧化碳。氫氣站已執行將製造氫氣時所產生二氧化碳每小時液化10公斤的實證實驗，但液化二氧化碳的利用效率一直是個課題。 在種植番茄的設施中，通過設在鄰近的設備將運來的二氧化碳進行氣化，再供給番茄設施使用，使大氣中約400ppm的二氧化碳濃度提高到約1,000ppm。由於植物的光合作用速度與二氧化碳的濃度成正比例，因此，可使原為每平方公尺40公斤的年平均收穫量增加到約50公斤。番茄的甜度也會提高，品質改善。番茄栽培設施約1,000平方公尺，每年收穫4次。 在番茄栽培設施中利用二氧化碳施肥技術是東京燃氣與千葉大學進行的共同研究。東京燃氣探討將氫氣站回收的二氧化碳供應給植物工廠的成本，千葉大學則評估向植物施與回收二氧化碳的效果，同時還調查包括工廠內冷氣及換氣在內的最佳二氧化碳供給方法，考慮向設施園藝領域廣泛應用，並探索將來與氫氣站相鄰建設植物工廠的可行性   資料出處： 日經BP環境經營論壇 關鍵字： 回收二氧化碳  設施栽培

美國能源部(the US Department of Energy, DOE)將投注1,800萬美元於六個不同的大型藻類專案上，因物料成本其實與許多息息相關的因素，不論是市場供需，製程與技術的成熟度，競爭品的價格走勢，人力成本，運輸成本等等。美國能源部此項的挹注，期望藉由此六個大型藻類專案的投入，能從不同的角度切入藻類各項研究，除能讓藻類燃料整體的成本能有顯著的下降，希望達成在2030年之前能將藻類燃料的成本與汽油之間的價差縮減到3塊美金之內，另，也能藉由研發增加藻類附加價值。 這六個大型專案中，杜克大學的海洋藻類產業聯盟 (The Marine Algae Industrialization Consortium, MAGIC)將會獲得520萬美金的專案計畫經費。共同執行單位包括夏威夷大學及康乃爾大學與一家藻類公司Cellana，投入在開發高附加價值的藻類副產品，如人類或禽畜的營養添加食品等。 另外兩個專案的執行者為全球藻類創新股份有限公司(Global Algae Innovations, Inc.)和亞利桑那州州立大學，兩者皆是執行固碳方面的研究，前者是投入在利用藻類將發電廠(或石化工廠)排出的廢氣中，將二氧化碳吸取分離出；後者則是聚焦在開發一套系統用於在大氣中捕捉二氧化碳上。以上兩個專案都將獲得DOE約100萬美元的計畫經費。 加州聖地牙哥分校與Lawrence Livermore 國家實驗室將進行有關利用藻類預防疾病及污染的專案計畫，雖然計畫規模較小但仍同樣具備重要性，兩專案共計約176萬美元預算。最後一個最大的專案為900萬美元的「能源用藻類及副產品生產計畫」(Producing Algae and Co-Products for Energy, PACE)，將由科羅拉多礦業學校，Los Alamos國家實驗室及印度最大的企業Reliance Industries所執行。   資料出處： CleanTechnica 關鍵字： 生質能源  藻類

摘要 未來3D印表機將能生產一種將麵團鋪設為基層，並用種子，孢子或酵母填充。五天之內，蘑菇和植物在其中成長為一個當地種植的美味小吃，這是由荷蘭設計師Chloé Rutzerveld所提出的Edible Growth概念，稱為食用生長。 一個加工食品平均得經過1,300英里才能送達雜貨店，但未來的食物生產可能超越在地化－不需加工，就能在本地生產出健康的食品。一種新的概念設計如何利用3-D列印改變加工食品，使其既健康且由城市內生產，這樣的生產意味著，可以大幅簡化食物供應鏈和食品廢棄物的產生，以及減少佔用農地。 目前科技還無法實際生產出這種食品，只能成功得列印出糖、巧克力和一些不健康的糖果，且只是改變產品的形狀，然而這個疑問卻促使Chloé Rutzerveld去思考如何運用科技去創造出天然、健康、永續且營養的食品。   資料出處： Fast Company 關鍵字： 3D列印  Edible Growth食物生長

摘要 一種胡蜂（Reclinervellus nielseni）寄生於圓蛛科蜘蛛（Cyclosa argenteoalba）的過程：成年胡蜂在蜘蛛的身上產卵，孵化後，幼蟲黏在蜘蛛的腹部，以蜘蛛的體液為食，這時蜘蛛的生活仍然正常。一段時間後，蜘蛛的行動似乎受控制般，會為寄生幼蟲打造一張繭網，築起合適牠們成長、化蛹的環境。 在一般情況下，圓蛛科蜘蛛會織兩種不同型態的網：一種是典型的圓形網，有螺旋狀的黏性絲線，用以捕捉獵物；另一種是休息用的網，沒有黏性螺旋絲線，蜘蛛只有在要蛻皮換殼時期才會結這種網。 事實上，科學家發現，胡蜂幼蟲會引誘蜘蛛結出一種改良過的休息用網，這種「繭網」看起來和蜘蛛休息用網很像，主要是讓胡蜂幼蟲安全地化蛹，一如蜘蛛用這種網讓自己安全蛻殼。研究人員也發現，繭網有額外的強化結構，增加胡蜂幼蟲生存的可能性。但是被寄生的蜘蛛只會在胡蜂幼蟲變為成蟲之前結網，繭網完成之後，蜘蛛會待在網中間不動，直到幼蟲殺死牠。 科學家認為，胡蜂幼蟲可能是注入某種荷爾蒙到蜘蛛體內，而這種荷爾蒙能模擬控制蜘蛛蛻殼行為的荷爾蒙。 大部分寄生蜂以其他昆蟲為食，有些寄生蜂則被用來作為商業或農業的生物防治工具，如體型嬌小的赤眼蜂會寄生於蛾類的卵。   資料出處： J. Exp. Biol. 關鍵字： 寄生蜂  賀爾蒙

摘要 花生過敏在北美與歐洲相當普遍，2%美國人有花生過敏，而且上升幅度驚人，人數較1997年時增加將近4倍，台灣雖然較少，但也有病例存在，花生過敏患者吃到花生或花生製品時，過敏反應小則造成皮膚起疹紅腫，大則造成喉嚨腫脹導致阻礙呼吸、血壓降低等較危急情況，家有花生過敏小孩的父母，往往為避免小孩吃到含有花生原料的食物而神經緊張，不過，這個問題或許即將有解。 法國生技製藥公司DBV Technologies 開發出抗花生過敏的貼片，稱之為「經皮花生減敏劑」（Viaskin Peanut），只要像戒菸貼片一樣貼在皮膚上即可，這種減敏貼片在初期試驗中，可以讓某些花生過敏患者吃上4顆花生也不會產生過敏現象，而其他效果沒有那麼顯著的受試者，也有免疫系統改變的正面跡象，未來可能可以顯著增加他們對花生的耐受性。 DBV Technologies已取得美國食品藥物管理局(FDA)快速通過測試許可，將於2015年底進入第三期臨床試驗，預定將在2018年上半年上市，搶食美國1年210億美元的食物過敏減敏療法市場。   資料出處： CNN 關鍵字： 花生過敏症