為了推動農業自動化與精準化應用，加上近年來科技越趨於發達，許多研究者投入程式開發，以期結合農業發展，促進農業進步。美國伊利諾大學(University of Illinois)與全球變化聯合研究機構(Global Change Research Institute)發起大型計畫，開發了新工具來預測氣候變化對作物產量的影響。 　　該計畫並非第一個開發農業模型預測的計畫，但通過結合土地模型(Community Land Model；CLM)和農業生產系統模擬器(Agricultural Production Systems sIMulator；APSIM)的優越特性，測試以CLM-APSIM為代表的新型玉米生長模組的指標。以往的農業計算模組以不同時間的植株狀況為基礎，而氣候或地球環境模組則用於觀察與推測氣候改變；此技術結合兩者的優點，使其用於農業領域上能更符合當時的天氣狀態，讓生產預測性能得以提高。【延伸閱讀】新的模擬模型可更精準預測作物產量與氣候變遷對作物所帶來的影響 　　原始的CLM模組只有三階段的生命週期，但部分重要的發育階段(如開花期)，作物碰到的環境壓力狀況無法被模組完整預測。因此，團隊將具有12個階段的APSIM納入CLM，APSIM包含了植物、土壤pH值、水分管理、氮磷含量等全面性的管理，可用於精準預測作物的生產情況，幫助資源分配與管理者決策。此外，研究人員還在新模組中進行創新改善，增加了碳分布和糧食數量模擬分析，並對原有的垂直結構進行了改進。新的模組能更正確分析作物生長狀況並得到正確的產量結果，未來計畫將擴展於其他主要作物的模擬，如大豆和小麥，也可以用來調查農業生態系統和氣候系統之間的雙向影響。 　　所有工作均在伊利諾大學國家超級電腦應用中心(National Center for Supercomputing Applications；NCSA)的超級電腦Blue Waters上進行，相關研究結果發表於Agricultural and Forest Meteorology。

在植物生長期間，環境因子會影響植物的生理狀況，遇到影響生長或改變生理特性的逆境時，生物體會產生相應的反應以適應環境，而逆境來源主要可區分為病原造成的生物性壓力與環境(如乾旱、高鹽、高溫)導致的非生物性壓力，若持續時間越長所對植株造成的傷害越大。目前已知當植物受到非生物性逆境影響時，會產生一種由糖解或其他代謝反應產生的methylglyoxal信號分子，其在細胞內累積達一定量則具有毒性，會抑制細胞增殖與破壞粒線體原有功能，並可能降低植株抗逆境之效果。 　　以往研究大多僅確認某些基因是否能夠對應生理上多種非生物性抵抗壓力之研究，但在此次透過印度國家生物科學中心(National Centre of Biological Sciences；NCBS)和印度科學研究所(Indian Institute of Science；IISc)的合作研究下，發現了一個影響控制植物對生物和非生物壓力反應的關鍵基因- Heat shock protein 31(Hsp31)。Hsp31是廣泛存在於生物中的基因，保守性高且具有methylglyoxalase之功能，能轉換有毒之methylglyoxal成無毒D-lactate，同時減緩氧化壓力所造成的細胞凋亡影響，可通過單一基因的表達就有可能在植物體中對各種不同緊迫壓力下產生一定程度的抗性。【延伸閱讀】發現牛隻腸胃道微生物相組成與甲烷排放間的關聯將是農業永續利用的關鍵之一 　　現階段該項研究計畫仍處於菸草植物階段，並證實在菸草中的Hsp31大量表現確實可抑制酵母菌細胞內的methylglyoxal並進行解毒，將可幫助植株抵抗多種生物性與非生物性的逆境，與影響粒線體中的逆境相關基因表現，此項新的發現未來也許可用來開發能抵抗高溫、乾旱或易感病等具多重抗性品種，對於耐逆境品種之選育亟具有發展潛力。

Sr50對包含Ug99的所有小麥銹病菌株皆有抗性，為找出相應的AvrSr50基因與變異特性，研究人員收集了不同來源菌株的序列數據，確定了病原AvrSr50基因組中容易發生變異的區域，進而表現出對Sr50的抗性。此研究成果顯示了植物的免疫系統如何直接辨識特定的真菌蛋白質。

希臘優格源自於地中海地區，因蛋白質含量高、碳水化合物與鈉含量較低，故廣受消費者喜愛，而在其製造過程中所產生的水分及酸性乳清混合物之生物需氧量BOD與化學需氧量COD均高，需運至遠距離的大型廢水處理場，也導致大量的碳足跡產生。這些廢乳清內含物主要為乳糖、果糖和乳酸，傳統上除了丟棄或部分作為畜牧飼料添加劑外，會先大量蒐集並集中於發酵槽後進行微生物厭氧發酵，同時收集甲烷，但其甲烷生成效率通常不彰，因此在美國康乃爾大學(Cornell University)與德國圖賓根大學(University of Tübingen )研究人員共同合作下，開始研究如何適當利用這些廢乳清副產物，使其更能符合永續化理念，同時增加產業之附加價值。 　　在該項新的技術研發當中，研究人員將兩個開放式的微生物反應發酵槽串聯在一起，在第一個發酵槽中會先使用50°C與pH5.0的環境進行發酵酸化，將乳糖與果糖轉換成乳酸作為中間產物，轉換完畢後其中間產物再流到第二個發酵槽，並於30°C環境中持續轉換成碳鏈較長的中鏈羧酸(medium-chain carboxylic acids；MCCAs)，其中不須額外提供電子受體與昂貴的酵母萃取物於生物反應器系統中。而最終的發酵產物己酸（正己酸）和辛酸（正辛酸）可直接作為綠色抗菌劑或畜禽飼料添加物，若進一步加工則可使其轉換為生物燃料或其他化工產品之原料，成功使用微生物發酵技術轉換廢乳清為不同新用途之原料，同時降低環境汙染與提升資源利用性。【延伸閱讀】木質素加工再利用於燃料電池生產 　　目前已完成各項反應條件之確立，接下來將會持續進行雙發酵槽系統之優化，瞭解參與的微生物群性質，使其在符合經濟規模的方式下，擴大其生產能力以達到量產模式，以評估此方法的商業應用性，同時將調查該技術是否能運用於轉化其他廢棄物，減少食品製造產業的碳足跡排放與提高其他副產物的利用價值。

人體對某些食物會產生不良反應，包含搔癢、腹瀉、水腫等輕重不一的自體免疫症狀，因此需嚴格避免接觸過敏原。然而考量現今社會採買食物與在外用餐狀況，欲完全避免問題食物非常困難。故哈佛醫學院與麻省總醫院合作，開發了鑰匙圈大小的簡易檢測器iEAT (integrated exogeneous antigen testing)，由袖珍型檢測器、電極片和一次性試劑盒等三個部分構成。其中檢測器可連接個人智慧型手機，可於現場檢測食物中的過敏原並上傳數據到雲端。 　　首先在試管中溶解一小塊食物，讓磁珠與過敏原結合，之後放一滴混合物在小電極片上並插入檢測器，10分鐘內iEAT可連通至用戶的智慧型手機，顯示過敏原是否存在與其濃度。此外，配合手機應用程式，用戶能夠編輯與儲存在不同的餐廳及包裝食物中檢測到的各種過敏原資訊；隨著程式中累積的資料量增加，會逐漸形成獨一無二的個人記錄，透過與他人的資訊分享，將可逐步篩選出較不引發過敏的餐廳或食物。【延伸閱讀】盈利預測系統可能可以協助降低印度農民因負債而導致自殺的狀況 　　該系統具有高靈敏度，可檢測出比美國聯邦標準低200倍的麩質濃度。除了協助消費者掌控個人的食品安全，該設備也可用於檢測標籤標示不清的食品，有助於醫生、食品行業和監管機構等加強食安管理。後續還能依需求調整設備以偵測其他過敏原或物質，幫助大腸桿菌或沙門氏菌等汙染物來源追蹤。 　　相關研究發表於2017年8月的ACS Nano

高粱收成後會先送到位於佩里的工廠處理，其中莖部汁液富含糖分，可由酵母菌和大腸桿菌直接發酵成乙醇；而殘渣則可另外加工做成糖類發酵的原料，經過酵素預處理及糖化後由大腸桿菌發酵得到乙醇。合併兩者計算，每英畝甜高粱能生產1,000加侖乙醇。

葡萄容易受到真菌感染造成嚴重病害，目前每年花費數百萬美元成本於化學藥劑或其他方式以控制病害。然而使用化學藥劑會造成土地及環境汙染，且長期使用化學藥劑造成許多真菌性病原已產生抗藥性。故目前轉而尋找較為環保的替代方式，以增進食品安全與減低環境負擔。 　　相較於一般栽種之葡萄，野生葡萄表面富含更多天然酵母菌，酵母是真菌的一種，可用於葡萄酒或其他酒類之發酵，也可與有害微生物產生競爭效應，或抑制有害微生物生長。然而到目前為止，研究人員還是無法找到與使用化學藥劑一樣有效的酵母。 　　義大利米蘭大學調查了一些野生酵母菌株限制病原真菌於果實生長的能力，在這項研究中，研究人員從喬治亞州、意大利、羅馬尼亞和西班牙的野生葡萄，以及意大利的葡萄園種植的葡萄中分離和鑑定酵母菌，並測試從野生或養殖葡萄皮中分離出來的酵母是否能夠抑制Botrytis cinerea、Aspergillus carbonarius與Penicillium expansum等三種常見的病原性真菌。研究人員發現許多酵母菌分泌的酵素可以分解病原真菌細胞壁，或是分泌如乙酸或硫化氫等可殺死病原真菌的揮發性物質。此外，抑制效果最好的20個菌株中有18個來自野生葡萄，表示野生環境中具有相當高的微生物利用之潛力。【延伸閱讀】開發具抑制斑衣蠟蟬潛力的兩種真菌防治方法 　　相關研究發表於Frontiers in Microbiology雜誌，未來將會使用這些酵母菌株進行田間試驗，若效果良好將期望可作為葡萄園抗真菌病害的選擇之一。

核酸增幅可應用之範圍廣泛，早期從生物體中分離核酸需使用專門設備，經由專業人員與多種液體處理後才可用於分子診斷或是基因型分類等需求，這種複雜性限制了實驗室以外的核酸萃取技術。澳洲的昆士蘭大學已開發出一種快速萃取生物體中核酸的試紙技術，可用於偏遠地區或實驗室以外的環境，加速解決開發中國家與已開發國家的農業、健康與環境問題。        團隊使用特殊的纖維素濾紙(cellulose-based filter paper)作為結合核酸的基底，經過短暫洗滌後能去除汙染物並保有足量的核酸作為擴增之用，且過程只需要30秒，優於傳統的試劑萃取法。目前可成功應用於植物葉片、血液和唾液中的核酸萃取，期待未來還可以結合恆溫擴增技術(isothermal amplification)與核酸可視化技術組成便攜型設備，於樣本取得時即時偵測受感染的動植物與病原性細菌與病毒，減少環境風險，並降低成本、設備限制和技術門檻，使分子診斷技術普及化。

為了改善豆渣的缺點，新加坡國立大學理學院的食品科學與技術研究組開發了使用微生物轉化豆渣的方法，以循環農業概念提升其對於人體的營養價值。

類金屬砷（As）屬於環境中穩定的有毒物，雖然無法完全被移除，但可以轉換為毒性較少/無毒的形式。其中砷在植物中的毒性取絕於濃度以及植物吸收的形式，因此由微生物進行砷的生物轉化對於植物吸收極為重要。本研究中主要探討木黴菌Trichoderma調節鷹嘴豆植物中砷毒性的作用，於溫室實驗中將鷹嘴豆植株種在砷酸鹽超標的土壤中，並使用對砷敏感度不同的兩種木黴菌株(M-35對As耐受性高, PPLF-28對As敏感)進行處理。實驗結果顯示，在兩種處理中砷濃度是相同的，但是有機砷與無機砷的含量卻有差異性。在耐受性高的木黴菌處理組中，無機砷iAs與有機砷As比率的轉變與植物生長和營養含量相關。通過分析根際微生物群落和莖解剖研究，耐受性高木黴菌處理組可明顯改善砷的環境壓力。【延伸閱讀】研究顯示殺菌劑可有效對抗西瓜蔓割病 　　與對照組和砷敏感性高木黴菌處理組相比，耐受高性木黴菌處理組中的非生物性壓力感應基因（MIPS、PGIP、CGG）的表現量下降，也表示耐受高性菌株具有增強植物對抗高砷環境的能力。故耐受性高的木黴菌具有幫助植物改善汙染環境的使用潛力。

脈衝電場（PEF）技術可以延長食品的保存期，同時保持其新鮮味道和營養價值，提供了酸性果汁除了巴氏消毒法外的替代方案。目前已進行過電場強度對腐敗和致病微生物的影響，以及於貨架儲存期腐敗微生物影響的大量研究，但缺乏電場強度對保存期間仍存活微生物群的失活和生長的影響研究。因此在本研究中評估了PEF處理所施加之電場對新鮮水果冰沙中存在的天然酵母和黴菌種群的生長的影響。 　　首先控制入口與出口條件一致(預熱溫度41℃，最高溫58℃）在連續流動的PEF系統（130L / h）中處理蘋果、草莓、香蕉三種冰沙，以確保不同條件下的能量保持不變。另外採用13.5、17.0、20.0與24.0 kV / cm等四種電場強度處理與不經處理的冰沙進行酵母菌和黴菌的生長比較。通過塗盤與肉眼觀察，分別觀察在4℃和7℃下的酵母菌和黴菌的生長，並使用Zwietering生長模型進行分析。【延伸閱讀】奈米技術應用於新型樹木病害之快速檢測開發 　　結果發現電場強度會影響酵母菌失活的程度，電場越強酵母菌失活情形越嚴重，但黴菌生長則不受電場強度影響。而未用PEF處理過的樣本在4℃和7℃存放8天後會變質，而以PEF處理過後的樣本則會因酵母部分失活而提供黴菌額外生長的機會，造成4℃存放18天和7℃存放14天後樣本變質。

澳洲阿德萊德大學(University of Adelaide)與CSIRO 農業和食品部研究合作發現，若土壤環境鹽分含量過高會導致葡萄產量下降，損害植株健康，並使得葡萄含鈉量過高導致釀酒口感不佳，故含鈉量高之葡萄不適合葡萄酒釀造生產，且會降低葡萄園經營者的獲益。而長期以來葡萄酒相關行業因為鹽分造成的損失每年花費超過10億美元，故該研究團隊藉由探討不同植株內鹽分含量差異的原因可有助於選出較適合釀酒的葡萄，以減少經濟損失。 　　低濃度鹽份葡萄可增進葡萄酒的風味，通過比較不同葡萄植株的基因表現量，其鎖定了根部表現鈉排除之特定基因，此基因可限制了鈉離子(Na+)傳送到葡萄果實及葉子，傳統上美國與歐洲均有其使用之釀酒葡萄之砧木，此一發現將可用來開發新的品種選育之遺傳選拔與基因標記，於苗期時就可以篩選較適用的葡萄基因型，減少田間選擇的時間與成本，並藉由澳洲的釀酒葡萄育種選拔計畫，將不同葡萄株中的有益特性進行結合，以作為澳洲當地發展之葡萄酒行業所用之釀酒葡萄，支持當地的釀酒行業發展與推廣。【延伸閱讀】專家們表示：新興植物育種技術將能解決未來糧食安全問題