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趨勢快訊
研究顯示能同時生產魚和蔬菜的魚菜共生系統可以於商業上獲利
2020/07/28
考慮當前全球氣候變化、人口增長、城市化以及人類對自然資源的過度開發和污染,糧食生產對地球而言是相當大的壓力,威脅生態系統永續的同時也不利於社會穩定。有關未來的糧食生產,將魚類和蔬菜聯合養殖的魚菜共生系統目前是一個備受爭議的話題。這個想法是否能實踐相當值得探討,然而,目前現有的專業魚菜共生系統的經濟可行性分析數據卻相當有限。   德國萊布尼茨淡水生態與內陸漁業研究所(IGB)的研究人員最近發表了一份關於魚和蔬菜大規模生產設施的獲利能力分析報告,結果顯示如果按照良好的農業規範並在適當的條件下生產,魚菜共生系統的使用可能兼具環境和成本優勢。科學家們分析的地點是位於德國沃倫(穆里茨)的Mueritzfischer,這家佔地540平方米的工廠採用聯合循環系統生產魚類和蔬菜,研究人員透過一年的實際生產數據進行了研究分析,儘管在研究階段沒有獲利,但它累積的大量數據使研究人員能夠設想出兩種可能實際發生的生產情景。   其中一種顯示,如果設施生產規模夠大,魚菜共生的生產模式是有利可圖的,為此科學家們開發出具有經濟關鍵指標意義的模型範例,讓他們能夠計算不同設施規模的生產數據,所開發的範例是基於兩個循環系統組成,魚類和植物在不同系統中生產,智慧軟體和感測器會進行持續性的量測,並在有需要時將兩部分系統相互聯結,以便在充分利用協同作用的同時仍可以為兩個生長設施創造最佳生長條件。【延伸閱讀】字母要以「Mineral」 糧食生產計畫 對抗糧食危機   研究人員認為,德國的魚菜共生系統在商業上主要的障礙是高昂的投資和運營成本,包含魚飼料、勞動力和能源等,同時他們也指出企業必須在水產養殖和園藝方面都具有相當的專業知識。此外,根據報導指出利潤比率有很大程度是取決於市場環境和生產風險,這些東西在某些情況下很難預測。該研究的主要作者認為,儘管存在著風險,但此系統仍具有巨大的商業潛力。以城市空間舉例,目前估計有辦法獲利的模型範例大約覆蓋2,000平方米的空間,這意味著在空間稀少且相對昂貴的城市或城市近郊地區,也有機會出現專業的生產系統。若是城市的魚菜共生系統能以這種規模獲利,這種糧食生產模式會隨著全世界城市化的發展變得越來越重要。
以寄生蜂的模式提出繁殖昆蟲的改良方法
2020/07/27
在園藝中,昆蟲作為蛋白質來源或控制害蟲已越來越普及。Shuwen Xia博士提出我們是否可像飼養牛一樣繁殖昆蟲?如果我們想對付溫室中蚜蟲的侵擾,我們該如何選擇或製造昆蟲來迅速控制不良的侵擾呢?此外,若我們希望蜜蜂不再對蜜蜂的寄生蟲—瓦蟎(Varroa destructor  mite)感到如此敏感,我們能繁殖抗瓦蟎的蜜蜂嗎?這些想法皆表示昆蟲的繁殖仍處於起步階段。Shuwen Xia博士因此進行了初步的研究,她在寄生蜂(Nasonia vitripennis )測試了幾種繁殖技術,選擇Nasonia 的原因是由於以有許多關於此寄生蜂的遺傳資訊,因此使其適合作為測試繁殖技術的模式生物。該寄生蜂在藍瓶蒼蠅中產卵,因此也可用於生物害蟲防治。【延伸閱讀】利用寄生蜂對椿象蟲害進行生物防治作業將有助於減少農藥用量   遺傳學實驗室的研究員Bart Pannebakker表示飼養昆蟲是件不容易的事,首先,Nasonia 非常小,只有幾毫米長而已。若要從牛身上獲取DNA,只需採集血液樣本,而要從如此小的昆蟲獲得DNA則必須使用到整隻昆蟲,但就無法利用該個體進行繁殖。其次,它們繁殖速度很快,以至於必須在分析DNA前盡量早點決定使用哪隻昆蟲來繁殖。第三,目前尚無用於快速比較昆蟲的DNA晶片,現今仍必須大量消耗人力在定序儀中分別測定每種昆蟲的DNA。因此,Xia的研究方向不專注於複雜的昆蟲表徵,其只針對顯而易見的特徵—Nasonia 的翅膀大小。他比較了幾種不同的繁殖途徑,其中最簡單的是以質量做篩選手法。在繁殖出1,000隻的昆蟲中,挑選出最大翅膀的樣本,接著再利用這些樣本繼續繁殖後代,並再次挑選出最大翅膀的樣本。對許多昆蟲而言,這似乎是最明顯的繁殖手法。另外,經由比較一家族中約30隻昆蟲,得以篩選出變異種。Xia也測試了最先進的育種試驗方法—基因篩選。在篩選過程中,需掃描昆蟲整個基因組,並根據昆蟲有用的遺傳特徵為其賦予育種價值。此項技術在家畜育種中是非常成功的技術,特別是對於動物中難以測量的特徵。因此,利用該技術可從昆蟲中篩選出特定特徵,如蛋白質表現量或繁殖能力,而較早的育種技術則無法滿足此項需求。Xia也製作出育種流程圖,並表示其可提供昆蟲育種人員在不同的育種目標下使用何種方法,在多數情況下可使用質量篩選手法,而在特定情況下使用基因篩選相對較佳。   Pannebakker表示這對於正在開發生物害蟲防治方法或用於牲畜和魚類飼料之繁殖昆蟲的公司是有用的資訊,但這項技術實際的應用仍需與瓦赫寧恩畜牧研究所共同努力開發。
川普總統採取行動保護美國龍蝦產業
2020/07/27
美國總統川普(Donald John Trump)於今(2020)年6月24日威脅要對中國課徵關稅,這是保護美國龍蝦產業計畫的一部分。   中國對美國進口龍蝦加徵報復性關稅(目前為30%),這是中國針對美國政府依據《貿易法》第301條就中國未能保護美國智慧財產權而對其加徵關稅一事,所採取針鋒相對的報復性關稅措施。   根據總統備忘錄,「中國未改革其原有的貿易作法,而是對貿易代表的調查結果作出不公正的報復性關稅,旨在對美國農民、漁民和其他產業的工人造成財務損害。」   中國已將對美國進口龍蝦採取的報復性關稅排除,以協助履行第一階段美中貿易協議購買更多美國產品的承諾。根據總統備忘錄,但「目前尚不清楚究竟何種程度上的中國報復性關稅排除名單才會導致美國龍蝦出口增加。此類出口特別重要,因為美國龍蝦的另一個出口大市場歐盟,似乎受到加拿大和歐盟之間最近執行的《全面性經濟和貿易協定》(Comprehensive Economic and Trade Agreement, CETA)的嚴重不利影響。」   該備忘錄還指示美國貿易代表自今年8月15日開始向總統提交每月報告,內容包括中國在履行第一階段美中貿易協議有關購買美國海鮮產品承諾的進展以及中國自2020年6月開始進口美國緬因州和其他龍蝦的月進口值分析。   若美國貿易代表署(U.S. Trade Representative, USTR)確定中國未履行其購買美國海鮮產品的承諾,則將採取一切適當行動,針對中國出口的海鮮產品,採取對等報復性措施課徵關稅。   USTR應要求國際貿易委員會(International Trade Commission, ITC)提供一份報告,詳細說明CETA對美國龍蝦產業所導致的所有負面影響,並建議採取適當措施,以最大程度地減少或消除ITC報告所指出的任何負面影響。   該備忘錄還指示農業部長珀杜(Sonny Perdue)向持續受到中國報復性關稅損害的美國龍蝦產業漁民和生產者提供援助。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/06/25)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
【循環】使用更少的能量合成氨來持續為世界提供燃料
2020/07/24
氨對於製造植物肥料非常重要,主要是因植物肥料可進一步養活世界約70%的人。在工業製氨中,通常是利用哈布二氏法(Haber-Bosch)工藝生產而來,該工藝由甲烷首先與蒸汽反應生成氫氣,氫氣接著與氮氣反應產生氨。然而,這項工藝的問題是隨著溫度升高,產率即降低。為了持續獲得良好的產率,需使用更多的能量以增加反應槽中的壓力,此外,鐵基催化劑需在350°C以上才有效,為維持如此的高溫也需很多能量,而產率僅為30-40%。目前,人們通常使用化石燃料來生產大量能量,以至於排放大量二氧化碳於大氣中,因此人們進一步開發許多再生資源的替代方案,如風能,但這些替代方案未能被證實具有可持續性。為了增加氨產率同時減少對環境的危害,該反應必須在低溫下進行。為此,需要有能夠在低溫下進行反應的催化劑。目前為止,這種特殊的催化劑對科學家仍遙不可及,一般常規的催化劑即使在高溫下表現出高催化性能,但在100-200 °C時會失去將氮氣與氫氣催化成氨的活性。有據於此,由東京工業大學的Michikazu Hara博士領導的科學家利用常見的脫水劑:氫化鈣及氟化物的結合來開發出改良催化劑,該催化劑的活化能只有20 kJmol-1,僅為使用現有技術所需能量的50%,並可在50°C下促進氨的合成,這為低耗能製氨並減少溫室氣體排放開啟了大門,相關研究發表於《自然》期刊中。【延伸閱讀】二氧化鈦之研發成果可望運用在肥料生產方面   該催化劑包含CaFH的固溶體(溶質原子溶入溶劑晶格中而仍保持溶劑類型的合金相),其表面沉積釕(Ru)納米顆粒。由於在常見的脫水劑—氫化鈣中添家氟化物可使反應在低溫與低壓下完成,因此科學家進一步進行光譜與計算分析,其發現一種可能的機制,催化劑則是透過該機制促進氨的產生。這個反應機制是因氟化鈣鍵結較氫化鈣強,因此氟化鈣鍵的存在會削弱氫化鈣鍵,而Ru能夠從催化劑晶體中提取出氫原子並將電子留在原位,氫原子接著以氫氣的形式從Ru奈米粒子中進行脫附作用。滯留在晶體中的電子與氟之間產生的排斥力降低了這些電子釋放的能量障壁,從而給予這些材料較高的供電子能力,這些釋放的電子會攻擊氮氣間的鍵結,促使氨的產生。   這項製氨的新方法不但少了能源需求,從而降低化石燃料的使用以減少二氧化碳排放量,同時也闡明哈布二氏法可持續性的可能性,為農業食品生產的下一場革命打開了大門。
研究人員有望於紫色細菌中發現生物殺蟲劑
2020/07/23
位於美國馬里蘭州貝爾茨維爾農業研究局(Agricultural Research Service, ARS)的入侵昆蟲生物控制和行為實驗室(Invasive Insect Biocontrol and Behavior Laboratory, IIBBL),使命是尋找具有成本效益並且可持續控制蟲害的方法,減輕農民對合成殺蟲劑的依賴,亦或是尋找替代殺蟲劑來源供有機種植者使用。   一位退休的ARS微生物學家在2003年從馬里蘭州中北部卡托克汀山區搜集的腐爛鐵杉樹葉中鑑定出了第一株具殺蟲特性的色桿菌菌種,名為“C. subtsugae ”(Chromobacterium subtsugae的縮寫,和紫色色桿菌Chromobacterium violaceum 同屬)。由該細菌製造的化合物能夠減緩易感害蟲的生長或直接殺死它們,這些化合物的混和物能讓一些已對市售常用殺蟲劑產生抗性的農業害蟲如科羅拉多州金花蟲、玉米根蟲、小菜蛾、粉蝨等,產生不同程度的毒性。在控制蟲害方面取得了相當大的成功,並獲得一家商業公司的上市許可,以Grandevo商品名來販售。【延伸閱讀】野生型酵母菌具有可作為殺真菌劑之潛力   在馬里蘭州和維吉尼亞州的波托馬克河和詹姆斯河下游的潮汐沼澤地有著各式各樣的水生與陸生生物,包含藍蟹、加州鱸魚、淡水龜、白尾鹿和水鳥等沼澤居民。IIBBL的研究員們在同一個沼澤生態系中發現了一種新的細菌,並從沼澤水和沈積物中搜集樣本,用遺傳定序技術確定為新物種後,將其命名為Chromobacterium phragmitis 。科學家們渴望了解發現的C. phragmitis 是否與C. subtsugae 一樣具有相同抗蟲化合物「配方」,便在昆蟲飼養實驗中測試了四株不同的C. phragmitis 菌株對銀蚊夜蛾、玉米種子蛆蟲、擬穀盜蟲和其他害蟲的致死性,其中一株標記為IIBBL 113-1的細菌對銀蚊夜蛾幼蟲、成年擬穀盜蟲、玉米種子蛆蟲和小菜蛾具有最大的殺傷力。銀蚊夜蛾是一種食葉性毛蟲,不論是對一般花園品種還是商業作物來說都是一大威脅,其在攝入含有細菌化合物的人工飼料後特別脆弱,攝食三天後開始死亡,在六天後會達成100%的死亡率。研究人員表示接下來將進行的實驗,包含研究C. phragmitis 細菌對害蟲具有毒性的原因,並確定可能受影響的非目標昆蟲,這些訊息對該細菌作為生物殺蟲劑於商業應用上來說十分重要。
加強漁業補貼談判
2020/07/23
據了解,世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)杜哈回合規則談判小組主席威爾斯(Santiago Wills)大使將於今(2020)年於6月25日分發漁業補貼規範彙編草案文件(consolidated draft text),以加強漁業補貼談判,並期在今年年底前達成漁業補貼協議。   威爾斯主席於6月15日在寫給會員們的電子郵件中表示,他將在暑休後的秋季加速基於文本的談判。然而,他並未具體說明如何處理有關過漁與產能過剩(overfishing and overcapacity, OFOC)的第一份漁業補貼規範彙編草案文件或是否不作任何修正而將之併入彙編草案文件。   一個不願具名的貿易官員表示,數個開發中國家對威爾主席突然宣布此消息而感到震驚,並認為他未考量南美、非洲和南亞日益增加的新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情確診病例浪潮,已導致該等國家採取新的封鎖措施以及不斷惡化的健康危機。   許多開發中國家在2月已駁回威爾斯主席有關OFOC的第一份漁業補貼規範彙編草案文件,係因該草案文件並未將特殊和差別待遇(special and differential treatment, S&DT)納入。   隨後,印度和低度開發國家集團(least-developed countries, LDCs)提出新提案,威爾斯主席請會員們以書面形式就新提案進行提問,再請印度和LDCs以書面形式透過WTO秘書處回覆所有會員的評論和問題。貿易官員表示,威爾斯主席原本應就兩項提案召開會議討論,但迄今為止並未舉行任何會議。   威爾斯主席在寫給會員們的電子郵件中表示,「由於COVID-19疫情蔓延,WTO已於今年3月12日宣布取消原訂6月在哈薩克首都努爾蘇丹舉辦的第12屆WTO部長會議(The 12th WTO Ministerial Conference, MC12),因此漁業補貼談判也暫停,係因人員移動受限且需優先考量公眾健康,而使許多代表團們難以專注在談判議題上並參與相關會議。」   威爾斯主席並在電子郵件中表示,「所有會員領導人們有關在今年年底前完成漁業補貼談判的承諾仍在,而且尚未聽到任何代表團建議更改此期限。」   威爾斯主席表示,「現在瑞士當局正放寬限制,恢復WTO總部所在地的相關會議,我相信現在正是逐漸恢復WTO談判工作的時候了。」   他並表示,「因此,他有意在暑休前分發原訂於3月就該分發的漁業補貼規範草案基本彙編文件初稿,並就該文件進行第一回合討論。這個想法是希望WTO杜哈規則談判小組可在秋季一舉成功完成基於文本的談判。」 6月25日召開非正式代表團團長會議   威爾斯主席表示,他將於6月25日召開非正式代表團團長會議,並在會中說明「有關禁止非法、未報告及未受規範漁業(illegal, unreported and unregulated fishing, IUU)補貼、禁止過漁魚群資源(overfished stocks)補貼、禁止導致過漁和產能過剩(overfishing and overcapacity)補貼等部分跨領域元素(如範圍和定義)的漁業補貼規範草案基本彙編文件初稿。」   他並強調表示,6月25日所召開的非正式代表團團長會議並非是談判會議,他將簡單說明並解釋該彙編文件初稿。   他將就代表團們所提出的「初步意見」納入該彙編文件後,並於7月21日召開第二次代表團團長會議進行討論,以及宣布秋季的工作計畫。   威爾斯主席表示,各協調人已分發有關禁止IUU漁業和禁止導致過漁和產能過剩補貼的修正工作文件。第三位協調人表示,其在去(2019)年12月有關禁止過漁魚群資源補貼草案(RD/TN/RL/119/Rev.1)「仍反映當前魚群資源過剩的狀況(state-of-play for over stocks)。」   刻正準備漁業補貼談判文件的協調人們包括,負責產能過剩和過漁議題的澳洲籍協調人戴勒(Katherine Dellar)、負責過漁魚群資源議題的巴西籍協調人馬哈拉(Gustavo Cunha Machala)、負責IUU漁業議題的挪威籍協調人弗萊舍(Benedict Fleischer)以及負責跨領域議題的阿曼籍協調人納巴尼(Faisal Saud Sulaiman al-Nabhani)。   另一位不願具名的貿易官員表示,威爾斯主席無法感受開發中國家和低度開發國家所面臨的具體問題,並反對印度和非洲國家集團(Africa Group)、非洲、加勒比海和太平洋國家集團(Africa, Caribbean and Pacific Group, ACP)和LDCs的協調國在兩次WTO總理事會(5月15日和5月29日)上所發表的聲明,由於COVID-19疫情蔓延導致各國確診人數上升,他們準備好交換資訊,而不是達成具約束性承諾的談判。   此外,儘管各會領導人們承諾在2020年前達成基於永續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)第14.6條  的漁業補貼協議,但COVID-19疫情蔓延已帶來新的不確定性,以及大規模的健康和經濟危機,貿易官員表示,這暗指強迫開發中國家在此關鍵時刻進行談判是不合適的。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/06/17)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
水產養殖業的人工智慧使用指南
2020/07/22
人工智慧(Artificial intelligence,AI)已經透過提供各種服務成為數百萬人日常生活的一部分,善加利用它會成為強化各個行業的有效工具,在水產養殖業亦是如此。以下是一些目前可用系統的最佳使用指南。   飼料費用對於養殖漁戶來說是最大的成本支出,然而,分辨何時及餵飼多少飼料才最適當的技能需要花費數年的時間才能熟練,但若是可以將人類的經驗和知識傳遞給機器學習並應用,這將改變一切。一家名為Observe Technologies的公司提供了一個隨插即用的AI數據處理系統,以便在餵食魚群的同時追踪餵飼模式,目標是為漁民在飼料的使用上提供經驗和客觀指導。另一家名為eFishery的公司開發了一種系統,能使用感測器檢測魚蝦的飢餓程度,利用食物分配器控制並分配適量的飼料,該公司聲稱這可以將飼料成本降低多達21%。日本和新加坡的水產養殖技術公司Umitron Cell提供了可以遠端搖控的智慧餵魚器,避免在危險環境還必須下水的情況,像是暴風雨或夏季炎熱天氣,利用數據優化餵飼時間表為漁民提供決策建議,減少浪費並提高收益和可持續性,為用戶達成工作與生活的平衡,以更少的資源生產更多海鮮。【延伸閱讀】導入新興技術之漁業科技可能發展   魚類疾病的發生是下一個驅動養殖成本上升的主要因素,而人工智慧可以輕鬆解決這些問題,程式可以透過蒐集的數據,採取預防措施,並在疾病發生之前預測爆發時機。挪威的海鮮創新社群發表了AquaCloud雲端平台,意旨在幫助魚類的健康管理和研究人員對付海蝨,預測甚至是阻止其在養殖籠中生長,減少依賴性藥物的昂貴治療費用,從而將死亡率降至最低。印度水產養殖初創公司Aquaconnect提供一種名為FarmMOJO的手機應用程式,可幫助蝦農預測疾病並提高水質,配備感測器的無人機和機器人還可以收集養殖數據,例如水的pH值、鹽度、溶解氧含量、濁度、污染物甚至魚群的心跳頻率,而這些數據都可以透過智慧手機獲得。SHOAL為其中最具創新性的產品之一,它使用機器魚來檢測養殖魚場和其他設施附近的水下污染源,透過AI漁民可以遠程打開或關閉水泵、馬達、曝氣機或升壓器,可以透過更改程式參數來預測產量和需求,進一步提高效率和監控能力。XpertSea則是利用電腦視覺技術和AI來計算蝦的生長參數,幫助養殖者預測最有利可圖的收穫期,該系統還可以根據現有數據提前14天預測蝦的生長情形,透過將蝦類生長數據與市場價格結合使養殖者更容易做出正確的決策。
豬的自然需求是新型養豬場的設計核心
2020/07/21
豬在能沙子上漫步,到廁所洗個澡,尋找從天上掉下來的食物,並在柔和的光線下生長茁壯,這聽起來像是生活在瓦爾哈拉(Valhalla,北歐神話中的天堂)的豬,然而這剛好是家庭豬圈(Family Pigsty)計畫的靈感來源,荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心(Wageningen Universiteit en Research centrum, WUR)的研究讓這一全新豬舍概念成為可能。   在這個新型豬舍設計中,豬的自然需求至關重要,瓦赫寧恩大學暨研究中心副教授表示這個計畫獨一無二之處,是在這裡我們可以使養殖系統適應動物,而不是讓動物去適應系統。研究人員將在接下來的幾個月衡量理論是否能確實實踐。例如,新的豬舍設計裡包含一個豬廁所,這個月的實驗將開始測試分離豬隻的糞便和尿液,因為當尿液中的氮與糞便混合時會形成氨氣,從而產生難聞的氣味並對豬隻造成壓力,而分離這些廢棄物還可以順便將氮排放量降低。另外,豬舍地板鋪設沙子提供了豬隻挖坑或洗泥浴的機會,而在屋頂的下方有一個特殊的餵食設備,可以每天投擲食物到沙子上,使豬隻可以像在自然棲息地中一樣覓食。它們一生都待在同一個豬圈中,透過滿足他們的行為需求來避免突然遷移所造成的影響,母豬可以在小豬出生之前自己築巢,同時與同伴保持聯繫,在小豬出生不久後便可以與母親生活並結識其他豬隻,從而逐漸變得獨立。這些豬在類似自然的環境下生長有望不易生病,因此不需要施打抗生素。【延伸閱讀】了解動物肢體語言將有助於提升動物動物福祉   對於計畫發起人和研究人員來說,有機會觀察豬隻對新系統做出什麼反應,是相當令人興奮的一件事。科學家表示他們其實並不了解動物的運動與社交互動模式,或是在一起進食的當下豬隻是否會產生侵略性行為,食物什麼時候投放比較合適,為了回答以上問題,他們將進行全方位的剖析研究。除了透過觀察豬圈中的動物來做到這一點之外,研究員們還透過追踪器來記錄豬隻的移動路徑,而這些數據輸入電腦後,會拿來繪製豬的運動模式和位置資訊圖。
荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心正在研究番茄的數位雙胞胎
2020/07/20
現實生活中運用數位化再現諸如細胞、植物、動物、人類和生態系統之類的生命物體以及食物與供應鏈之類的無生命物體的例子越來越多,因此荷蘭瓦赫寧恩大學暨研究中心(Wageningen Universiteit en Research centrum,WUR) 的「數位雙胞胎」計畫應運而生。數位雙胞胎使用新一代感測器和檢測系統,結合高規格電腦和人工智慧數據連接,它們不僅被用來理解、描繪和分析現實情況,還被用來預測研究對象的未來。WUR的數位雙胞胎研究計畫一共分為三個不同主題,虛擬番茄作物便是其中一個,目前每個計劃得到WUR大約120萬歐元資金的挹注。   虛擬番茄作物計劃負責人和他的研究團隊正在開發溫室番茄作物的數位雙胞胎,目標是建立一個3D立體模型,透過建立感測器即時回饋來自真實溫室的訊息,而這些不斷更新的資訊使該數位雙胞胎比現有的仿真模型更加先進。科學家在虛擬作物中模擬了作物特性(例如品種)、環境因素與作物管理之間的相互作用,由於模型與溫室中的實際番茄作物聯繫在一起,因此能更加完善的預測,從而為真實作物做出更好的耕種決策。【延伸閱讀】自動授粉機能有效提升作物產量   負責人表示之所以選擇番茄,是因為科學家們對這種作物已經有相當的了解,並且在量測和製作番茄3D立體建模以及各種栽培技術方面都擁有豐富的經驗。從開始數位雙胞胎計劃時,就整合了一群感興趣的用戶們的想法,透過他們了解目前番茄種植的現況,或是應該在模型中關注什麼特點,期望在三年內能擁有一個可以正常運作的原型機,讓種植者能將其作為種植番茄時的決策支持工具。例如,該工具可以用於確立種植策略,可對模型中的溫室設置進行調整來做模擬,然後對實際作物施行模擬後最適當的種植策略,另外還能讓農民能夠透過模型來預測所施行的耕種措施對作物收成和財務收支的影響。研究人員不再需要進行重複實驗的測試就可以立即知道諸如調控溫室環境、修剪或變種的植株變化情形,並藉此發表可靠的結果,除此之外還可以對新品種進行針對性的研究,例如,找出能在限制能源消耗或特定類型溫室的條件下,依舊能生長良好的作物品系。
WTO會員們強調COVID-19疫情對農業談判之影響
2020/07/20
世界貿易組織(World Trade Organization, WTO)農業談判特別委員會(the Committee on Agriculture in Special Session, COASS)虛擬會議於今(2020)年5月25日舉行,在會中會員們就新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情對WTO農業談判之影響提出初步意見,並討論應如何推動WTO農業談判。   會員們重申在COVID-19疫情危機期間堅持WTO規則的重要性,並強調農業談判在應對此次危機所導致的糧食安全問題的關聯性。COASS主席蓋亞納大使福特(John Deep Ford)宣布,其將於今年6月30日起卸任主席一職。 COVID-19疫情蔓延的影響以及WTO規則的重要性   福特主席指出,此次COASS虛擬會議的目的是會員們就COVID-19疫情的影響作初步的意見交換,並「商討我們現在的處境以及今後應採取的措施。再者,COVID-19疫情幾乎影響我們一直在討論的農業談判的所有議題。」   福特主席表示,會員們就3月16日分發的選項文件所回覆的內容中,已表達需要:(1)充分專注在應對COVID-19疫情危機,(2)考量當前的工作條件,(3)反思COVID-19疫情危機如何影響談判,(4)考量第12屆WTO部長會議(12th WTO ministerial conference, MC12)至少會延遲1年,應檢討如何推動COASS的談判工作。   在COASS虛擬會議中,許多會員提供有關COVID-19疫情蔓延對食品供應鏈造成破壞性影響的相關資訊,尤其是在開發中國家和低度開發國家。許多開發中國家會員強調糧食不安全議題以及農民和小企業所面臨的窘境。數個代表團表示,健康危機不應轉變為糧食危機。   許多會員對部分政府為因應COVID-19疫情危機而對食品實施出口限制表示關切。數個會員警告表示,各國所採取的措施對全球市場造成長期負面的影響,尤其是對糧食淨進口國。他們請會員們關注近期在4月21日發布的G20農業部長聲明和23個WTO會員在4月22日發布的聯合聲明 。這兩份聲明皆承諾支持食品和農產品的開放和可預測的貿易,並強調必須確保各國所實施的出口限制應符合WTO規則,並且是「具針對性、適當性、透明性和臨時性」。   許多會員呼籲各國應遵守WTO規則並及早向WTO通報其所採取的貿易措施以提高政策的透明度。會員們讚揚WTO秘書處建置COVID-19疫情網頁,該網頁是專責用於監測疫情危機期間各國採取的貿易限制措施。部分會員還表示,表定於6月18日即將舉行之COASS將會是另一次檢視彼此新政策的機會。 COVID-19疫情對農業談判的影響   有關糧食安全議題,許多會員強調應針對各國實施的出口限制進行談判的重要性,其談判的目的是提高出口限制的透明度和可預測性,並促進世界糧食計畫署(World Food Programme, WFP)為人道主義目的購買糧食。三十三國集團(G-33 Group)和部分開發中國家會員還指出,亟需制定一個糧食儲備的永久解決方案,並在此疫情危機關頭可透過特別防衛機制(Special Safeguard Mechanism, SSM)來保障糧食安全。部分已開發國家對過度儲糧可能造成的外溢效果(spill-over effects)和市場扭曲再次發出警告。   有關境內支持議題,會員們關注部分政府為應對疫情危機而向農民提供新的援助方案及其對全球糧食市場的潛在影響。數個開發中國家表示,應削減境內支持,尤其是削減農業境內總支持(Aggregate Measurement of Support, AMS)仍然是農業談判的長期目標,這對實現公平貿易至關重要。數個凱恩斯集團(Cairns group)成員國也再次呼籲應削減扭曲貿易之境內支持。   部分糧食出口國表達想要擴大市場進入(market access),但卻遭到部分開發中國家的抵制,係因現在不是討論此議題的適當時機。棉花4國(Cotton-4, C4)(貝寧、布吉納法索、查德、馬里)強調COVID-19疫情危機對棉花部門的重大影響,故WTO在此議題的談判工作比以往任何時候都更切合現實需要(more relevant than ever)。   會員們討論COVID-19疫情危機如何影響其充分參與談判的能力。數個代表團強調,各國刻正將重點放在對抗病毒而非進行談判,並且視訊討論已使各代表團和各國間的溝通更加困難。   福特主席在COASS虛擬會議總結中指出,儘管存在這些困難點,但會員們同意「即使無法取代傳統面對面開會形式,也必須以虛擬會議形式召開並相互通知,主要係因各國必須彼此交換文件、持續分析並保持資訊暢通。」   然而,數個會員警告表示,「真正的」談判只能恢復面對面的會議來進行。部分會員認為,MC12的延遲則是有更多時間來進行談判的一個機會。儘管部分會員認為當前的工作應專注在COVID-19疫情危機的影響,尤其是有關糧食安全,但其他會員則認為,不應利用此次疫情危機來阻礙持續進行平行討論(parallel of discussions),以實現農業改革的長期目標。   福特主席總結表示,許多國家的福利和糧食安全比以往任何時候都更加仰賴開放、可預測和公平的貿易體系。會員們應探討在COVID-19疫情危機下如何透過談判來解決前揭所述某些議題以及最終如何協助會員們達成共識。   會員們討論未來舉行虛擬會議的形式和頻率、在可能的情況下舉行混合會議(hybrid meetings)的方式、會議與書面程序並行以及與COASS的可能連結。他們還強調需要長期規劃,以便為為這些會議做好準備,以及組織工作小組會議來討論有關特定技術性議題的不同觀點。 COASS主席卸任   福特主席宣布將於6月30日卸任COASS主席一職,他希望會員們儘快任命新任主席,並持續努力在MC12獲致全面性的成果。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/05/25)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
水產養殖與海上能源之發展
2020/07/17
在過去十年中,整合海上多用途平台(MPP)開發的概念已變得越來越重要了,該平台旨在協助調解海上能源發展與水產養殖之間的關係。新的研究顯示,若開發成功,其潛在的經濟利益包括藉由共享空間和共享技術來大幅降低成本並優化海洋空間的規劃。 MPP概念   許多研究運用MPP概念,如: Sea Star Spar由一種浮式風力渦輪機和具有足夠浮力的漂浮結構所組成,其可用來養殖有鰭魚類、貝類和藻類。 Gosberg利用能支撐5兆瓦渦輪機的三頭架的等比例模型並在兩腿間安裝了魚籠,進行檢測海上風力渦輪機結構和水產養殖間的交互作用,結果顯示因籠子的關係使流速產生變化並在子結構上增加了載荷。 另一研究則使用翼樑式海上風力渦輪機,其能從深處創造出一種富含營養物的人工上升流,進而增加表層魚類產量。 瑞典Lysekil的海岸對進行研究,結果表明基礎設備與其他組件的結構性修改可促使魚類種群增加。   儘管多重整合的概念具有優勢,但研究員指出現今多數MPP多傾向單一用途設備或採用單一學科(經濟、社會或技術領域)的方法呈現。研究人員表示大多數MPP概念僅整合多個海上再生能源設備,如混合風波設備,只有很少的集成了水產養殖系統。【延伸閱讀】最新研究發現渤海特定的漁業資源正在減少當中 挑戰   研究指出包含水產養殖的MPP可能具有弊端,如EU-funded MERMAID project,該計畫涉及到許多問題,如: 法律和政策:其成為阻礙主因官僚機構複雜、公共機構間溝通不良、責任歸屬困難和缺乏參考標準。 社會、環境、技術和經濟阻礙: 近岸、近海漁業、旅遊業和航運路線將產生潛在風險。 社會利害關係人難以接受改變海洋景觀的活動。 一些當前的社會障礙,如定錨問題 (缺乏安裝ORE的經驗且對其了解程度低)。 其他問題涉及保險(若需解決潛在的事故問題,造成成本增加)和各種海上作業的組合,其因費用問題而受到侷限,如貽貝和海藻養殖與海上風電場結合,因經營者為避免因多種用途而帶來的風險,因此他們不願分享海上空間。   雖然MPP發展有許多挑戰,然而,在中國已有小規模的MPP先導計畫,分別在大關、大灣山和實山。這些項目表明小規模MPP具有極大的潛力為偏遠社區提供服務,其不僅可提供永續、安全且負擔得起的能源,也提供了食物和工作機會等經濟效益。 研究展望 未來將研究出可能影響對於MPP發展的社會可接受性和價值觀。 擬定利益優化並減少衝突風險的策略。如將MPP設置在離岸更遠的地方,以避免與旅遊和導航等近岸衝突。 MPP的開發可促使共同監管框架的發展,使其能良好的協調海洋空間規劃和許可程序的簡化。   總而言之,MPP發展儘管面臨諸多挑戰,但藉由良好的空間規劃和基礎設施的共享,其具很大潛力來節省海上能源和水產養殖業的資本支出以及相關的營運成本。
新型螢光生物感測器可以檢測水和土壤樣本中的嘉磷塞除草劑
2020/07/16
嘉磷塞(Glyphosate;N -(phosphonomethyl)glycine)是美國使用最廣泛的除草劑,每年於農業應用上的消耗超過1.8億磅。根據流行病學,動物實驗,以及體外研究的發現,嘉磷塞被世界衛生組織的國際癌症研究機構,歸類為2A級致癌物(有明確動物實驗證據,也有致癌機制佐證,但對人類致癌性證據仍然不足),會顯著增加罹患非霍奇金氏淋巴瘤(Non-Hodgkin lymphoma,NHL,一種免疫系統癌症)的風險。然而當前除草劑的檢測方式不但需要依賴笨重的實驗室設備,同時有著無法即時檢驗的缺點,若是碰到需要檢驗大量樣本的情形,會耗費許多時間和金錢,在採驗上具十足挑戰性。【延伸閱讀】利用土壤與植物的簡化分析技術促進農業發展   美國印第安納大學南灣分校的研究人員和他的學生開發出一種生物感測器,可以高特異性的檢測水和土壤樣本中的嘉磷塞除草劑,甚至可以檢測到比美國聯邦政府所訂定的飲用水中嘉磷塞標準規範還要低的劑量。科學家表示這個感測器是利用細菌蛋白質去改造,經過實驗室重新設計後可以與嘉磷塞產生專一性結合,當成功檢測到時感測器會產生螢光訊號,而該訊號可以被用於量化樣品中的嘉磷塞含量。目前已向IU創新公司與商業化辦公室揭露了這項研究,並於美國專利商標局申請了專利。他們的下一步是尋找商業合作夥伴,期望能結合螢光生物感測器開發可攜式嘉磷塞除草劑即時監測設備,對食品篩選或水土處理過程上做出貢獻。
美國乳品業要求政府對歐盟脫脂奶粉干預計畫進行調查
2020/07/16
美國乳品協會於今(2020)年6月18日要求政府對歐盟脫脂奶粉(Skim Milk Powder, SMP)干預計畫(簡稱該計畫)進行調查,並認為該計畫已損害美國乳製品產業。   國際乳製食品協會(the International Dairy Foods Association, IFDA)、全國牛奶生產者協會(National Milk Producers Federation, NMPF)、美國乳製品出口協會(U.S. Dairy Export Council, USDEC)共同發布一份分析報告,該報告得出的結論是,美國在三方面受到該計畫所導致的經濟損害。 1. 該計畫壓低全球脫脂奶粉價格,降低美國2018年和2019年的牛奶價格,並導致這兩年美國乳牛場收入損失22億美元。 2. 該計畫人為抬高其自身的全球出口市場份額,導致美國乳製品出口商和其他脫脂奶粉出口商的市場份額大幅下降,2018-2019年美國乳製品的出口損失為1.68億美元。 3. 當歐盟向全球市場投放「干預性脫脂奶粉」儲備時,導致美國乳製品出口商失去重要出口市場的市場份額(包括東南亞)。   IFDA、NMPF和USDEC在寫給美國貿易代表萊特希澤(Robert Lighthizer)和農業部長珀杜(Sonny Perdue)的信中表示,「雖然歐盟可能會使用境內支持補貼該產業,但我們仍要求政府對該計畫進行調查,以確保該計畫的執行不會導致歐盟乳製品以折扣價格在全球市場傾銷。」   「隨著該計畫現已開放供購買,此議題尤為急迫。我們非常感謝您們對歐盟的這些作法作進一步調查以及考量所有法律選項,以解決該計畫對美國乳製品產業所造成的損害,並預防其在未來再次發生。」 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/06/19)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
研究測試雞對曲狀桿菌的抵抗力
2020/07/15
曲狀桿菌(Campylobacter )是造成人類食物中毒的主要原因之一,遭感染後可能會導致腹瀉和嚴重的併發症,通常能在雞肉中發現它們的蹤跡。據統計英國每年有超過五十萬人感染曲狀桿菌,預估造成損失達5,000萬英鎊,其中多達80%的病例是由於消費者處理和食用受污染的雞肉所引起。調查數據顯示,新鮮零售雞肉中有很大一部分被曲狀桿菌所污染,因此需要採取對策來解決這個問題。   來自愛丁堡大學羅斯林研究所的研究人員為了確定存在於雞腸道中微生物的類型和數量,利用羅斯林研究所國家禽類研究設施所擁有的獨特家禽品系,分析了對曲狀桿菌具有不同抗性品系的雞腸道微生物群的遺傳組成。鑑於之前小鼠實驗的研究成果,科學家認為透過移植具有曲狀桿菌抗性雞群的腸道微生物到易感染品系身上,可以轉移雞對腸道病原體抗性的遺傳差異,但卻驚訝地發現,儘管易感雞對曲狀桿菌的敏感性更高,所移植的腸道微生物卻僅能在其中存活有限的時間,無法提高對曲狀桿菌的抗性。【延伸閱讀】最新研究發現現今抗生素抗藥性發生率是2000年時的三倍   雖然雞品系間對曲狀桿菌的抵抗能力存在著遺傳差異,但腸道菌群的顯著差異似乎並不能解釋這些區別。這個由蘇格蘭政府與生物技術和生物科學研究委員會透過“農村與環境科學分析服務”計劃資助的研究成果將發表於《應用與環境微生物學》雜誌上。
改變世界的魚油替代品
2020/07/14
隨著養殖魚業不斷發展,魚油的供應預估無法跟上成長的速度,英國世界野生動物基金會的海鮮與水產養殖專家Piers Hart博士表示在全球糧食系統中,水產養殖正成為越來越重要的項目,為了滿足魚油和魚粉不斷增長的需求,其勢必得開發出可持續供給且不會對海洋環境帶來壓力的替代品。因此,Corbion公司的科學家轉而開始研究長鏈omega-3脂肪酸的原始來源:海洋微藻,並開發出可作為水產養殖飼料所需的魚油替代品AlgaPrime DHA,該替代品是一種關鍵營養素,其為長鏈omega-3脂肪酸、EPA和DHA的主要來源,值得一提的是AlgaPrime DHA含量約為魚油DHA的三倍。Corbion透過再生能源搭配生產系統進行發酵可源源不絕的生產,加上鮭魚是長鏈omega-3脂肪酸的主要消費族群,也因如此,對於這種新長鏈omega-3脂肪酸的價格已達養殖鮭魚業可承受的範圍,其不但可以滿足鮭魚業不斷增長的需求並提高魚中omega-3的含量,也減輕了飼用漁業和海洋環境的壓力。【延伸閱讀】發展苜蓿成為魚粉替代品之應用開發   Corbion的全球水產養殖領導Chris Haacke表示採用新成分以獲得關鍵成果需要花上好幾年的時間,而AlgaPrime DHA成功的關鍵主要是Corbion、鮭魚養殖戶和水產養殖研發的領導公司BioMar共同合作,另外,採用這種新成分需要有勇氣和龐大的努力以確保成功。過去一年中,Corbion公司已看到採用這項新開發的轉捩點,其可滿足供應鏈中對於不斷增長且更具營養價值的海產需求。另外,Piers Hart博士也表示鮭魚飼料中的藻類omega-3成分是水產養殖業的一項重大突破,這項突破在2020年美國商業雜誌Fast Company改變世界概念獎中食品類獲得榮譽獎,其承認農民、品牌商、零售商和消費者對餵食鮭魚藻類的需求。 【備註】 美國商業雜誌-Fast Company改變世界概念獎至今為止已邁入第四年,該獎項旨在獎勵那些為運輸、教育、食品、政治和技術等重大議題提供創新解決方案的企業、政策和概念。評審團從超過3000多個參賽作品中挑選出獲獎者、決賽入圍者和榮譽獎。這些決賽入圍者於5月和6月的雜誌特別刊載,另外,榮譽獎是一系列里程碑中最新的獎項。
微生物組的研究是提高番薯產量重要的第一步
2020/07/13
番薯是世界各地重要的營養作物之一,特別是在缺乏維生素A來源的撒哈拉沙漠以南非洲地區,甚至於在亞洲的飲食文化中也時常看見它的蹤跡。儘管中國是目前生產最多番薯的國家,但非洲地區擁有大量土地資源,有很大潛力能繼續擴大番薯種植產量。植物的微生物組會通常會深刻影響著它的健康和發育,儘管番薯很重要,但目前我們對其微生物組的組成了解甚少。【延伸閱讀】超級細菌能幫助植物抵抗環境壓力   由Bill&Melinda Gates基金會資助的AgBiome公司,旨在鑑定和開發有益的微生物,期望能保護發展中國家的作物免於昆蟲侵害。這是首次科學家利用次世代定序技術(Next Generation. Sequencing, NGS)來進行鑑定番薯微生物組的實驗,研究人員發現與其他被廣泛研究的物種相似,番薯的微生物組會遵循兩步驟模型發展,並表示已經證實在單一農場的番薯微生物組中,微生物組成具有驚人的可變性。儘管存在這種變化情形,他們也同時發現在單一番薯農場不同田間區域,以及同一地區兩個不同農場中的微生物組成發展存在著一些共同點,值得注意的是,實驗結果顯示番薯會對其內生菌(生活在植物體內的微生物)形成強大的生態壓力,所以若是要開發能保護番薯免於害蟲侵擾的有益內生菌,這種內生菌必須有能力承受番薯本身所帶來的環境壓力,而這些訊息對於提高番薯產量來說是相當重要且關鍵的一步。
美國政府已向遭受報復性關稅損害之農民購買超過22億美元的農產品
2020/07/13
美國農業部(United States Department of Agriculture, USDA)於今(2020)年6月16日表示,美國政府已透過糧食購買及配銷計畫(Food Purchase and Distribution Program)向在2019年和2020年遭受其他國家採取報復性關稅影響之農民購買超過22億美元的肉類、水果、蔬菜、特用作物和乳製品。   美國政府所購買的農產品已提供給國內有需要的人們,同時可援助受到美中貿易戰以及美國依據貿易法232條款對進口鋼鐵和鋁加徵關稅而受到其他國家採取報復性關稅影響之農民。   USDA表示,美國政府今年透過糧食購買及配銷計畫的貿易紓緩採購目標約14億美元,將於9月30日結束採購。糧食購買及配銷計畫是美國農業部實施的三個農民支持計畫之一,其他兩個計畫分別為市場促進計畫(Market Facilitation Program, MFP)和農產貿易促進計畫(Agricultural Trade Promotion, ATP)。   美國政府所購買的大部分糧食皆提供給各州,以配銷給營養援助計畫,如緊急糧食援助計畫(The Emergency Food Assistance Program, TEFAP)以及兒童營養計畫。 農科院農業政策研究中心 陳逸潔、王惠正編譯 備註:原文資料來源為Washington Trade Daily(2020/06/17)付費報導,故暫不提供連結,敬請見諒。 更多WTO農業新聞,請見→→臺灣WTO農業研究中心
醋酸纖維素與麥盧卡蜂蜜製作的傷口敷料的應用潛力
2020/07/10
麥盧卡蜂蜜(Manuka honey)是一種特殊的蜂蜜,由蜜蜂採Leptospermum scoparium的花粉所製成,而Leptospermum scoparium是僅產於澳大利亞東南部和紐西蘭的特殊樹種,故麥盧卡蜂蜜產量稀少且售價高。目前已知麥盧卡蜂蜜含有多種生物活性成分,包含過氧化氫、甲基乙二醛、多酚、蔗糖和麥芽糖等,可能有助於傷口癒合,因此日本信州大學纖維工程學院此次利用麥盧卡蜂蜜添加至敷料中進行開發。   外用性傷口敷料可提供開放性傷口一定的遮蔽效果,免於環境中病原的侵害,製作材料必須堅固且柔軟地貼合肌膚,故研究人員決定使用靜電紡絲技術(Electrospinning)製作的醋酸纖維素(cellulose acetate)奈米纖維進行生產。其中,醋酸纖維素是一種具有高拉伸強度、高生物相容性,且適合保護傷口的親水性、可生物降解性材料;靜電紡絲則是一種纖維工程技術,使用靜電排斥力抵消表面張力,藉以產生極細的奈米纖維,通常是用於生產複雜聚合物製成的纖維時使用。研究人員現在更添加了麥盧卡蜂蜜的成分,並確認麥盧卡蜂蜜能在複合式奈米纖維墊中表現出應有的生物活性,而不會影響靜電紡絲原液的功能。【延伸閱讀】蛋殼化身顱骨損傷手術修復材料   經過測試,這樣的複合式奈米纖維墊對屬於革蘭氏陽性菌的金黃色葡萄球菌和屬於革蘭氏陰性菌的大腸桿菌菌株皆具有抗菌活性,而蜂蜜添加於奈米纖維墊中會降低水接觸角(water contact angle),有助於細胞在癒合過程中的增殖和移動,進一步有利於傷口癒合;這樣的性質也使得奈米纖維墊未來有望用於組織工程和再生醫學。為了盡快將其推向市場,未來將會進一步分析研究,相關研究發表於<International Journal of Biological Macromolecules>。

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