圍繞著植物根部附近的土壤區域稱之為「根際」，植物進行生理活動時會感應到周圍環境變動並分泌出相應的化學物質於土中，而根際附近的土壤結構可能隨著植物分泌物質而改變。此外，這些分泌物也可能成為微生物的食物來源或是影響附近微生物的族群變化，因此觀察植物根部與土壤結構的交互作用有助於了解植物在生長期間的生理變化。 　　土壤團粒是由土壤單粒黏結而成，需要由有機物等良好膠結劑以幫助土壤維持團粒化結構，才有利於根部透氣、保溫與排水，穩定植物生長所需環境。自然界所分泌的膠結劑多為大分子多醣、有機酸、脂肪酸、胺基酸、其他醣酸或醣醇聚合物等有機質，部分地區則會添加人工分子聚合物、天然礦物或肥料作為調節土壤團粒結構的改良劑，這些物質的多寡與種類會影響土壤中的機械力作用與水流動態。【延伸閱讀】最新的研究揭露RNAi類農藥殘留在土壤內之降解機制 　　英國亞伯丁大學(University of Aberdeen)與南安普敦大學(University of Southampton)合作，直接測量在黏質土與砂質土中的大麥(Hordeum vulgare L. cv. Optic)、玉米(Zea mays L. cv. Freya)及奇亞(Salvia hispanica L.)根部分泌量與土壤硬度、彈性、乾燥土壤吸水性與分泌物疏水性等指標，發現大麥根系分泌物並不會顯著影響土壤水分，但玉米根分泌物則會稍微增加疏水性，而玉米分泌物形成土壤團粒化的能力比大麥好。相關的測量數據將有助於開發根際附近水及養分輸送的模型，未來團隊將繼續研究植株根系於不同生長期的分泌物如何影響結構與保水狀況等土壤條件。

草地夜蛾(Fall armyworm)(學名:Spodoptera frugiperda)為來自美洲地區的外來種，嗜食禾本科作物，因而造成非洲撒哈拉以南地區嚴重的農業損失，尤其是玉米與高梁等榖類作物；根據估計，玉米每年損失高達25億至62億美元。2016 年時非洲首次報導這種源自美洲的外來有害生物，從聖多美普林西比和奈及利亞開始，短短兩年內就傳播到38個非洲國家。 　　草地夜蛾的生命週期為1到3個月不等，在幼蟲時期所造成的作物損害最為嚴重。由於草地夜蛾在非洲屬於外來種，並無天敵進行數量抑制，且雌蟲產卵量大，每批產卵可達50-200顆，且在其死亡前可產下多達10批卵，而孵化之蟲體可躲藏於植株葉片中，故使用殺蟲劑控制效果有限。 　　利用耕作技術或其他生物性防治方法能夠幫助控制害蟲數量，例如使用忌避植物進行間作，可減少害蟲靠近與危害作物的機會；或是可於玉米田間種植納皮爾草以吸引雌蟲產卵，由於草的營養價值較低，使得幼蟲孵化後存活狀態不佳，能夠間接減少田間的害蟲數量。國際昆蟲生理和生態中心(International Centre of Insect Physiology and Ecology)目前正積極推廣用玉米與耐旱之greenleaf desmodium雜交，並且於周邊種植Brachiaria的方法，使用此法可使平均每株植物的幼蟲數量減少82.7％，損害植物數量減少86.7％，還可降低食用豆類與玉米田中40%的發生率。【延伸閱讀】餵食菌絲體萃取物可減少蜜蜂體內的病毒量 　　此外，國際昆蟲生理和生態中心經由實驗還發現當地的Cotesia icipe能夠寄生幼蟲，透過具規劃性的釋放，或許可有效進行生物防治。而美國及巴西也利用綠殭菌(Metarhizium anisopliae)與蘇力菌(Bacillus thuringiensis)作為生物農藥以進行防治。目前非洲各國政府正努力控制夜蛾族群數量，以往在美洲所使用的控制手段仍需要依據非洲氣候環境進行調整與適應，才能遏止愛蟲對糧食作物的影響。

巧克力來自於熱帶作物可可(Theobroma cacao)，含有鐵、鈣、鎂、鉀、維生素、維生素、可可鹼與多酚類(polyphenol)化合物，經過可可豆分離、發酵、日照曝曬、脫皮、烘烤、研磨再定型等多種步驟後才能作為食用原料，常作為食品中調味或直接食用等用途。其中多酚類化合物對抗氧化、降血壓、防止動脈硬化具有一定效果，但可可在經過烘培處理時，高溫會破壞內部所含的多酚類化合物，削減可可原有的營養價值，故研究適合人體利用的的烘培溫度有助於提高食用巧克力對人體的益處。【延伸閱讀】用菠蘿蜜籽粉製成的卡布奇諾咖啡具有巧克力香氣 　　美國賓州州立大學(Pennsylvania State University)指出，控制可可豆烘烤的溫度和時間能夠保存甚至提高某些生物活性和抗氧化化合物的效用，並同時維持巧克力的美味與香氣。透過控制不同的烘烤溫度與時間，搭配TPC(total phenolic content)分析、GC–MS(gas chromatography–mass spectrometry)分析與Pancreatic lipase assay分析，發現於150℃ 以上烘烤會提高兒茶素(catechin)和原花青素(proanthocyanidin)六聚體及七聚體的含量，這些原花青素抑制胰脂肪酶的能力更好，有助於減少降低脂肪在腸道中分解成脂肪酸，降低人體吸收脂肪酸與肥胖的機會。 　　因應國際間逐漸看重農產品機能性與加工步驟間的關係，作者未來推測將會有更多人關注加工影響食品健康度的相關議題。相關研究發表於<Food Chemistry>

時尚產業背後所衍生的是大量的產品浪費，只有速度夠快，才能將流行元素及時展現給消費者，但也嚴重打擊環境與地球生態的永續性。長期以來人們已累積了快速方便的消費習慣，從源頭改變消費者觀念具有難度，但若是能改造現有材料，就能加速產品的分解速度，丟棄的產品就不再成為大量的掩埋垃圾。 　　美國特拉華大學(University of Delaware)的學生使用蘑菇、雞毛和紡織廢料創造一種複合材料，製作成可經生物降解的鞋子，產品原型包括菌絲製成的鞋底，上頭覆蓋著純棉材質與非動物來源的「素皮革」。為了生產這種特殊的複合材料，他們嘗試種植不同種類的蘑菇，等待菌絲體生長纏繞，而生長基質則由雞羽毛及紡織廢棄物構成；此三種材料在鞋底模型中彼此交錯混和，就能夠形成堅固耐用的鞋底，此外他們更利用名為smocking的縫紉技術將材料縫合，形成一雙嶄新的鞋子。【延伸閱讀】幫助生物質高效利用之水解技術 　　由於特拉華州是美國最大的肉雞生產地之一，具有充足的羽毛來源；而此創新想法更結合肯尼特廣場的菲利普斯蘑菇農場的農業廢棄物再利用，除了幫助強化當地廢棄物永續利用，也能解決時尚服飾所衍生之環境問題。相關的原型產品展示於國家永續設計博覽會，並得到了聯邦環境保護局(Environmental Protection Agency，EPA) 之People, Prosperity and the Planet (P3) grants program計畫支持，獲得15,000美元。

水稻是熱帶季風地區主要糧食作物之一，水稻品質及產量與人們生活息息相關。面對氣候變遷、自然資源短缺等挑戰，並因應人們對於高品質、多功能等生活要求，如何更有效率的完成育種，提高水稻品質以應對病蟲害威脅、營養或健康需求，是研究人員需要共同努力的目標。全球共計保留了78萬份水稻種源，需要適切且良好的利用這些資源，才能真正有利於人類社會。 　　為弄清水稻基因組中隱藏的秘密，2011年9月份，中國農業科學院聯合國際水稻研究所等單位共同啟動了「3000份水稻基因組研究計畫」，樣本來自於中國、南亞及東南亞等89個地區，該研究通過全基因組定序、建立基因圖譜、SNP (Single Nucleotide Polymorphism)分析與進行族群分類，將水稻品種由傳統的5個亞群增加為9個，分別是東亞(中國)的秈稻、南亞的秈稻、東南亞的秈稻和現代秈稻品種等4個秈稻群體；東南亞的溫帶粳稻、熱帶粳稻、亞熱帶粳稻等3個粳稻群體；以及來自印度和孟加拉的Aus和香稻。為了深入了解水稻基因的進化與馴化歷程，進行蛋白質序列比對以推估新基因出現的時間，並討論不同水稻間的基因變異與遺傳多樣性。【延伸閱讀】運用生物工程技術將可望提升近三成水稻產量 　　傳統育種在親代植株的雜交過程中無法得知預期的基因性狀出現在何種位置，只能依據經驗判斷；透過如此大規模的資料收集與整理分析，有助於加快優質水稻的開發，未來將致力於加強遺傳資訊平台與分子育種的整合，提高重要農業性狀的分子育種效率。此外，該研究首次提出了秈、粳亞種的獨立多起源假說，秈稻中很多基因並不存在於粳稻中，反之亦然；而水稻依據地緣不同，長期演化後會形成獨特的基因群，因此研究人員認為秈稻和粳稻屬中性名詞，不應帶有明顯的地域性差異。 　　該研究由中國農業科學院作物科學研究所、聯合國際水稻研究所、上海交通大學、深圳農業基因組研究所、美國亞利桑那大學(University of Arizona)等16個單位共同完成，相關研究刊登於<Nature>。

自古以來，造紙纖維多半取自於植物中的半纖維素與纖維素，除了半纖維素(hemicellulose)與纖維素(cellulose)以外，木質素(lignin)也是植物細胞壁的主要成分。由於木質素會影響紙張的保存性，使得紙張容易黃化與脆化，因此工廠造紙時需要通過物理或化學方法先行處理，分離木材中的木質素，才能剩下的殘餘物製成紙漿，收集並風乾漂白成紙。工廠為了提升生產規模，常以硫酸鹽製漿法等化學製漿法縮短製漿時間，降低製漿成本與提高紙漿產率。然而，製漿廠所排出的廢水中具有一定量的半纖維素與纖維素，除了造成纖維素的浪費，也會使得廢水中的化學需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）提高，增加水資源汙染。【延伸閱讀】科學家利用農業副產物之酵素進行天然的洗衣清潔劑開發 　　中國天津大學發表了化學機械製漿之前的自動水解預處理技術幫助白楊木片的水解，除了能減少化學藥品腐蝕機器的風險，還能降低廢水中的COD。氫氧化鈉(NaOH)溶液也更能滲透進處理過的木片中，幫助木材的後續分解處理，且溶解於水中的半纖維素更容易收集與進行其他高附加價值利用，提高木材纖維的循環利用性與環境永續性。　　相關研究發表於<Bioresource Technology>

世界衛生組織估計每年全世界有6億人因食用受污染的食品而患病，並造成42萬人死亡；其中5歲以下兒童囊括了40%的醫療負擔，每年造成12.5萬人死亡。為了更加積極預防食物中毒的可能性，美國俄勒岡州立大學(Oregon State University)與中國山東大學及遼寧石油化工大學合作，利用矽藻土與奈米金粒子增強了光學檢測的靈敏度。 　　矽藻屬於真核生物，為最常見的浮游藻類之一，世界上已知矽藻種類多達250個屬，其主要特色在於矽化物包覆的細胞壁。矽藻土是由矽藻的細胞壁沉積而成，依其構成矽藻種類而顯現出不同的孔隙大小與孔隙率，提供多種吸附用途。此外，由於矽藻表面具有光子晶體(Photonic Crystals)的光學特性，能夠改變光的運動並增強拉曼光譜訊號，因而被作成TLC芯片，通過含有膠體奈米金顆粒(colloidal gold)的 4-mercaptobenzoic acid (MBA)就能偵測到如蘇丹一號(Sudan I)與鮭魚中的組織胺(histamine)等有害化學物質。【延伸閱讀】含有能量飲成分的杯子 　　TLC (thin layer chromatography)薄層層析法早已長期應用於小分子化合物的分離需求，而表面增強拉曼光譜(surface-enhanced Raman scattering，SERS)是一種先進的分析方法，因其具有高靈敏度而廣泛用於食品分析，而利用矽藻土光子晶體就能增強10倍的光譜訊號，有利於提高現有偵測技術的敏感度。此研究結合TLC與SERS兩種技術，製成便宜、堅固的便攜式食品檢測器，就能在汙染現場進行即時且精密的檢測。 　　相關研究發表於< Materials>

氨氮(NH4+-N)屬於普遍性人為之污染物質，在水中含量過高則具有生物毒性，而透過微生物分解時則會消耗掉水中溶氧，使得水體優養化。近年來受到工業與人類排放活動的影響，自然界的氮平衡正在逐漸破壞。處理銨氮廢水具有下列幾種方式，包含生物處理法、化學處理法與物理處理法，其中生物處理法的成本最低但用地需求卻較高，且需要利用幫浦大量曝氣以幫助微生物將氨氮廢物進行硝化反應與後續的脫氮反應。 　　美國普林斯頓大學（Princeton University）土木與環境工程學院在紐澤西洲的沼澤中發現了一種細菌，叫做Acidimicrobiaceae sp. A6，這種細菌能在厭氧情況下以銨(NH4+)與鐵離子(Fe3+)進行氧化還原反應，稱為Feammox，具有使用在高度銨汙染汙泥或廢棄物的清除潛力。Feammox是一種關於銨分解的化學過程，發生在富含鐵的酸性濕地土壤中，包含紐澤西州的河岸濕地、南卡羅來納州濕地、熱帶雨林土壤以及中國南部的幾個濕地和森林地區均有發現Feammox的紀錄。【延伸閱讀】科學家利用綠藻去除污水中有害的環境賀爾蒙 　　雖然目前尚未得知Feammox反應如何發生，但目前A6已被證實為可進行Feammox反應的第一個已知物種，研究人員正在與中國環境部合作，開發適合A6的生物反應器，通過微生物電解池可幫助模擬鐵離子在Feammox發生的變化；研究人員也發現，當銨被氧化時，A6也能夠同時消除四氯乙烯和三氯乙烯，而且A6還可以將電子轉移到鐵之外的其他金屬(例如銅和鈾)。未來或許可利用A6作為廢水處理的一環，幫助轉化廢水中過量的銨，再透過其他硝化與脫氮細菌將汙染物移除。 　　相關研究發表於<Plos One>

念珠菌Candida glabrata 及C. albicans為伺機性人體病原菌，容易感染抵抗力較弱的老人、新生兒或免疫力低下之病患，依據感染部位差異而有不同症狀。其中C. albicans為一般人熟知的白色念珠菌，依其在培養基中所生成之白色菌落聞名，在悶熱潮濕的環境下易感染口腔、泌尿道、陰道、皮膚等部位；而C. glabrata為非白色念珠菌，對Azole類藥物具有抗性，近年來感染人數也逐漸增加。除了提升病患抵抗力、保持感染部位通風等方式減緩病原滋長，使用抗生素也是常見的處理方法之一。然而，抗生藥物的大量使用已造成部分病原對藥物產生抗藥性，增加治療難度與時間，因此當務之急便是尋找新的替代藥物以幫助感染病患。 　　抗菌劑種類多樣，例如多烯(polyenes)、巨環內酯(macrolides)、echinocandins、青黴素(penicillins)及精油都是屬於天然產物及其衍生物；其中精油屬於植物的次級代謝產物，蒸氣壓較高而水溶性較差，可能影響許多生物性反應，因此比利時魯汶大學(Katholieke Universiteit Leuven)與VIB(Vlaams Instituut voor Biotechnologie) Center合作，想要從植物精油中尋找新的抗菌劑。透過Headspace solid‐phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS)分析175種植物精油中所含有的氣相揮發物質與37種精油中抗菌成份，加上念珠菌液培養測試，發現香茅醛具有明顯的抗菌活性，且比起C. albicans，C. glabrata對精油揮發物質更加敏感。【延伸閱讀】白芒花油籽廢棄物再利用，保護皮膚免受日曬 　　此研究提供了簡易的氣相揮發物質抗菌活性檢測方法，能用於測試複雜樣本於特定微生物的作用效果；此外，從植物精油中找尋抗菌物質或許也能為其帶來更多樣化的發展用途，提供新的醫療材料來源。 　　相關研究發表於<Scientific Reports>

工業革命後的人類活動需要燃燒大量的石化燃料，雖然短期內可產生大量的能量以供社會進步與工商業活動發展；但這些石化燃料同時也是早期固定並儲存在地球上的碳，短時間內大量的碳排放已使得全球暖化逐漸嚴重，全球溫度提高會導致現有之生態系統改變，對人類造成不良後果。因此近年來各界極力推行生物能源碳捕集與封存(Bioenergy Carbon Capture and Storage，BECCS)的概念，以期有效減少大氣中的二氧化碳。 　　美國康乃爾大學(Cornell University)與英國Cinglas合作，提出了一個BECCS系統，此系統中包含一個121公頃的藻類培養設施與一個2,680公頃的桉樹森林。其中桉樹可作為生物質燃料，進行熱電聯產（combined heat and power，CHP）；而藻類與大豆相比，每公頃可產生27倍的蛋白質，除了具固碳作用外也可收集脫水後利用。研究中評估了生產總成本、用水量、生物量、營養素與碳吸收量、產生電力與環境影響等，與種植大豆相比，此系統除了可產生與大豆相同的蛋白質以外，還能額外產生61.5TJ的能量且每年封存29,600噸二氧化碳，因此可視為是一種具潛力的二氧化碳的負排放系統。【延伸閱讀】紅樹林藍碳估算新方法 　　然而，BECCS系統所座落的環境會影響系統運作時的效率和營運成本，且藻類後續的應用領域也會影響其銷售價格，因此此研究中所探討的成本計算只能作為一時參考，但也提供我們設置固碳系統的嶄新想法。

食品中常添加蔗糖或甜菊糖等甜味劑以增添風味，這些甜味劑由於甜度極高，需要使用澱粉或麥芽糊精等澱粉衍生物以稀釋其在食品中的濃度。但食用麥芽糊精等添加物於人體內分解後容易使得血糖快速上升，長期下來則可能導致肥胖，並增加罹患心血管疾病與代謝症候群的機會；因此開發有益於身體的替代物，有助於消費者在選購食品的同時也滿足其對於健康的考量。 　　據聯合國糧農組織公佈的統計數據顯示，每年全世界約釀造近2億噸啤酒，其中歐盟佔了約20%，光是瑞士每年就產生近8萬噸釀酒殘渣，目前世界上已經有許多再利用殘渣的方式，包含酒粕入菜調味、醃漬、皮膚保養、製成動物飼料等多種用途。而現在瑞士洛桑聯邦理工學院(École polytechnique fédérale de Lausanne，EPFL) 的Embien Technologies則利用了釀酒剩下的穀物殘渣作為原料，將其中的可溶性纖維分解成只有三或四個糖分子組成的低分子量β-葡聚醣，除了可循環利用近50%的穀物殘渣外，這些小分子聚醣亦有助於降低小鼠血糖和膽固醇，並調節免疫反應。【延伸閱讀】新發酵技術，保留可可豆的天然果香味 　　廢棄穀物殘渣經過Embien Technologies的專利加工後就可搖身一變成為對身體有益的食品添加物，此加工流程可重複多次卻不降低效率，且比起現有的加工程序縮短近30倍，剩下的木質素、蛋白質與油脂也可以再度利用，這樣的循環加工的方式不但更符合永續利用的原則，也有可能改變食品製造商選擇原料的決策。

農業發展歷史悠久，各地農業隨著漸趨專業化的發展，風險管理問題逐漸浮上檯面，因此越來越多跨領域專家爭相投入於農業環境監測與風險預警的領域。其中，農作物的病蟲害預警系統是農業風險管控中不可或缺的一環，為了強化資訊蒐集，提供客戶即時與方便的服務，以色列的Saillog公司推出免費的手機應用程式-Agrio，用戶可拍攝疑似生病的作物照片並上傳到平台，經由人工智慧學習和視覺辨識計算以辨別植物病害，使其在短時間內收到作物診斷和處理建議。   　　Agrio的發展經過以色列、美國和印度的農藝師測試，於2017年時就可供Android和iPhone系統下載使用，此程式具有11種語言，包含英語、法語、阿拉伯語、印地安語、坦米爾語和越南語等。若是遇到較不常見的作物病害，團隊中的農業專家也能另外提供協助，相關結果也能紀錄於程式資料庫中以修正人工智慧的學習；隨著時間的推移，病害預測與判斷將會更趨精確。【延伸閱讀】結合小農經驗與人工智慧將有助於提升玉米產量 　　此外，Saillog最近宣布推出一項新功能-AgrioShield警報系統，能夠通知農田附近地區發現的病蟲害，並且提出農民可採取的早期預防方式以減少後期的產量損失；目前AgrioShield已發送了蚜蟲、香蕉葉斑病和晚疫病等7種已知病蟲害感染的警報。雖然Agrio是免費程式，但使用Agrioshield需負擔每月2美元的成本，公司考慮未來將降低價格以提高使用普及率。