近年新加坡致力發展具備高精準性的都市農業，新加坡國立大學連袂新加坡-麻省理工學院研究技術聯盟進行相關研究開發，運用近無痕質體構築法，藉以提高微生物發酵，應用在製作肥料、營養元素及非化學合成農藥等方面，可供給環保、農業永續的農業生物資材。

美國華盛頓大學及史丹佛大學共同合作，以城市計畫制定者、景觀設計者、都市開發者以及歷年文獻研究成果，提出自然對心理健康影響效益評估架構，除提供人們療癒心靈的功能外，更提供長期生活在都市環境的人們體驗大自然的機會。

美國伊利諾大學研究團隊在既有的作物生理指數模型基礎上，加入新發現的植物重要生理參數，並透過電腦模擬的結果，快速找出耐旱品系進行培育，以因應全球氣候近年快速暖化的趨勢。

許多國家都具有飲茶文化，其中日式抹茶(Matcha tea)也逐漸在日本以外的地方流行。抹茶是碾磨成微粉狀的綠茶(green tea, Camellia sinensis)所製成，茶葉摘採前數週需將茶樹進行90%的遮蔭，藉此減少其苦澀感。抹茶這種飲品源自中國而後傳至日本，自古便為日本人所飲用。除作為茶飲外，也同時可作為緩解焦慮、避免肥胖、皮膚保養等醫藥保健用途。由於抹茶具有醫療保健潛力，因此學界也開始分析抹茶的功效性成分及在治療方面的病理機轉。日本熊本大學(国立大学法人熊本大学，Kumamoto University)的研究團隊發現，抹茶所含的機能性成分可能具有緩解緊張情緒的效果。【延伸閱讀】動物實驗中證實綠茶能阻斷肥胖、降低健康風險 　　研究團隊以熱水萃取(hot water extract)、酒精萃取(ethanol extract)兩種方式提取抹茶中的機能性成分，並以口服的方式餵食小鼠萃取液及抹茶粉末，並透過舉臂式十字迷宮(又稱高架十字迷宮，原文：Elevated plus-maze，簡稱EPM)等動物行為實驗，觀察小鼠在高處的焦慮行為，是否可透過服用抹茶萃取物後達到緩解的效果。經研究發現，小鼠在服用含抹茶的藥物後，明顯達到抗焦慮的效果。之所以有這樣的效果，是由於抹茶萃取物中的機能性成分可活化小鼠體內的多巴胺受體D1 (dopamine D1)與5-羥色胺受體(serotonin 5-HT1A receptor)，減緩小鼠的焦慮行為。 　　有鑑於動物實驗模式的研究成果，熊本大學的研究團隊推測抹茶萃取物的抗焦慮效果或許也可進一步應用在人體治療上。該研究受日本文部科學省(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology，簡稱MEXT)的經費資助，研究成果已發表在<Journal of Functional Foods>。

養豬業跟AI相遇！台灣豬肉產業的年產值接近700億元，其中種豬產業扮演著非常重要的支援角色，而「種豬繁殖性能檢定」則是這個產業的核心業務，基龍米克斯攜手國研院國網中心，運用基因定序和AI技術，挑選出最健康、最適於繁殖下一代的種豬，發展精準農業的智慧未來。 　　自7月1日起，台灣正式成為口蹄疫非疫區，有望在明年5月正式取得世界動物衛生組織（OIE）認證，與日本並列亞洲唯二不用打疫苗的口蹄疫非疫區，讓台灣豬肉重新出口到國際市場。 　　種豬產業是台灣豬肉能否重回國際市場之關鍵。傳統篩選種豬的作法是，由畜牧場老師傅或豬農用肉眼判定豬齡3個月以上的小豬，看其外觀特性與生長情形；或使用單基因3~9個標記檢測方式，來逐隻逐期的檢定和分類。基龍米克斯生物科技（基龍米克斯）將「種豬繁殖性能檢定」方式翻轉革新，從單基因的「檢定現況」進階成全基因的「預測未來」，出生7天的小豬即可被確認是否能成為優良種豬。 　　基龍米克斯於2018年提出「全基因組機器學習關聯行分析法開發種豬性能檢定技術專案」，用全基因定序及基因型鑑定方式，完成2,500頭豬的檢定及定序工作，並找到最新的60,000個基因型單鹼基位點 ，來協助比對每新生豬隻的遺傳信息。基龍米克斯運用國研院國網中心打造的AI雲端平台「台灣計算雲」（Taiwan Computing Cloud, TWCC），以全基因定序、分子檢測技術及數量化遺傳分析資訊，高速且精準地演算大量基因資料，不僅建立了種豬分子育種分析技術，更進一步透過機器學習和AI推論，加快育種速度並降低成本，也同時保存優良種源基因，協助台灣精準農業發展和產業升級。 　　國研院國網中心主任史曉斌表示，TWCC平台可大幅提高運算效率，將過往需要以年計算的時間，縮短成不到10天，讓許多過去做不到的事情現在變為可能。TWCC平台除提供快速運算能力、大量儲存空間及安全的網路外，還整合國內各界發展之AI程式與工具，以及國內外重要資料集，期以豐沛的資源推動更多尖端前沿的科技研究，協助產業應用落地生根。 　　基龍米克斯董事長游卓遠指出，農業最大的問題在於不能精準預測產期、生長狀況、環境變化和疾病發生，在科技的時代運用電腦選豬仔，擺脫農業不可預測性的困境，是必然發展的趨勢；且可複製應用到其他農業產品，不只降低損失和風險，更提升產值和國際競爭力。 　　「電腦也會選豬仔」新技術大幅仰賴電腦運算速度及資料庫，透過國研院國網中心的TWCC，大幅減少檢定所需的時間，可很快地找出高繁殖力、高生長力的健康種豬，並延續繁殖優良的後代。未來期望將早期的性能預測應用於豬隻基因型管理和精準飼養管理，協助豬農「因材施養」，讓豬隻代代青出於藍，幫助我國創造龐大的豬肉出口商機，促進經濟的正向循環。

美國康乃爾大學與中國清華大學共同研發智慧灌溉模型，透過植物生理感測器偵測結果，佐歷史氣候數據，以機器學習技術預測近期可能的氣候資訊，經一連串的數據蒐集與分析預測，可精確地計算出灌溉水量，避免不必要的水資源浪費。

海木耳在日本被稱為長壽菜，當中富含多種營養素，農委會水產試驗所在2012年開發海木耳養殖技術，也有廠商將海木耳做成飲品供一般消費者食用。近年國際許多研究1指出，海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤······等保健功效，國立臺灣海洋大學食品科學系特聘教授吳彰哲，看準臺灣原生的大型紅藻海木耳已發展出養殖技術，深入研究海木耳的功能性，甚至結合抗登革病毒、抗肺癌研究，開發降低藻腥與去除重金屬的技術，期望開拓高價藻類產品市場。 國內藻類發展興盛 多集中在微藻 　　近年國內外有多筆研究文獻1指出，海藻具有抗病毒、抗發炎、抗腫瘤、抗血栓、提高免疫力等保健功效，國內正積極發展藻類保健食品，期望能拓展市場，目前多數藻類保健食品原料來源為微藻，如藍藻、綠藻等，由於國內微藻產業發展興盛，臺灣還曾一度成為全球綠藻出口大國。 　　雖然微藻產業表現傑出，但國內針對大型藻類的相關研究卻明顯不足，大型藻類的高附加價值產品製造技術多掌握在他國手上，而藻類原料也多從國外進口，如麒麟菜、鹿角菜膠等。 　　吳彰哲發現，國內較少鼓勵養殖藻類，翻開過去相關統計資料，能看到早期養殖藻類多為餵食九孔的龍鬚菜，當九孔產業沒落後，藻類生產則以野生採集為主。 　　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，期盼能透過研究人員的專業，因應人口老化、醫療成本過高及食品安全等問題，推動健康農業及相關產業發展，吳彰哲透過「海木耳機能性成分及其加工製程之開發與產業化應用」，精進國內大型藻類加工技術，及拓展藻類產業的市場。 尋找海中藻種開發 量產成為選擇關鍵 　　吳彰哲表示，過去臺灣海峽共記錄到360多種以上藻種，但應該還有很多藻種，有些藻種作為民眾食用，像南部有種藍綠藻被稱為情人的眼淚，這是種雨後才會長出的可食用藻，也有人稱作雨來菇。 　　不過要選擇可研發成高價商品的藻種，第一步得先考量是否能量產原料，吳彰哲指出，若藻種不能養殖，端靠野生採集會造成生態問題。 　　吳彰哲表示，過去水試所發現小琉球有生產一種大型紅藻，因為外觀類似陸地上種植的木耳，被稱為海木耳（Sarcodia suieae sp. nov.），民眾多採集海木耳熱炒食用，因此開發海木耳養殖技術，甚至也技轉給廠商生產，可用於食用或保健食品原料。 　　「海木耳成為臺灣新興養殖藻類，且相關生物活性研究與專利較少」，吳彰哲認為，海木耳有發展空間，決定投入海木耳機能性研究，開發相關加工技術。他表示，現在臺灣有海木耳養殖技術，就能投入功能性研究，嘗試發展產業應用，以達到生物經濟，若無法養殖，縱使開發成功都會面臨產量問題。 投入抗登革病毒、抗肺癌研究 　　吳彰哲指出，以目前大型紅藻發展來說，可分為兩大體系，可萃取出卡拉膠用於食品、工業的紅藻，如麒麟菜，另一種則是能萃取洋菜膠，如江蘺，以功能性來說，卡拉膠的功能性比較多，而洋菜膠的營養較少、功能性也較少，海木耳屬於卡拉膠體系。 　　吳彰哲研究團隊在測試海木耳生物活性過程中發現一些功能性成分，由於過去吳彰哲研究室曾進行過抗登革病毒、抗肺癌等相關研究，便思考海木耳與過去研究能否兩相結合。 　　吳彰哲表示，過去研究發現肺癌致死率很高，雖然已有藥物可治療但多有副作用，想找到用食品的方式嘗試預防跟治療肺癌，過去曾有研究發現褐藻醣膠具有這樣的功能性成分，「那海木耳是否也有這樣的功能？」 　　吳彰哲於是透過一連串細胞實驗與動物實驗，確認海木耳具有相似的功能性。他表示，從小型實驗鼠的代謝過程評估，可知海木耳的功能性成分是否能作用到指定位置，也能從中驗證萃取出的功能性成分純度是否足夠，初步結果發現，海木耳在抗登革病毒感染及抗肺癌細胞實驗皆有正向結果。 降低藻腥與去除重金屬 才能有效提高藻類附加價值 　　不過要將海木耳作為保健食品原料得先去除藻腥與重金屬，吳彰哲指出，藻類通常會有一股腥味，消費者其實不喜歡那種味道，因此有開發生物性方式螯合分解藻腥。 　　另外藻類是種會對抗逆境的生物，若生長海域受到重金屬汙染，藻類體內也會蓄積重金屬，要將藻類做成食品原料就必須要符合各國重金屬規範，於是也著手開發一些生物性方式過濾、螯合藻類含有的重金屬，「要能讓消費者願意吃，也要符合法規標準。」 　　吳彰哲認為，藻就像一個金字塔，把最頂端類似藥品成分的物質提取出來後，剩下可作為食品用途，最後殘餘的藻渣還能作為肥料跟飼料，用途相當寬廣，若只談藻類功能性，坊間也有公司僅靠單一藻類研發的保健食品，年營收達8億以上，會思考可否透過其他藻類的開發創造另一個生物經濟，依循前人的腳步開拓市場。 　　吳彰哲強調，目前藻類市場尚未飽和，其他藻類若經過功能性驗證，再加上好的加工技術將能開拓出更大的市場，有非常多的東西等著去研究及發展。 【研究文獻參考1】 Hsu, H. Y., Lin, T. Y., Wu, Y. C., Tsao, S. M., Hwang, P. A., Shih, Y. W., Hsu, J., 2014. Fucoidan inhibition of lung cancer in vivo and in vitro: Role of the Smurf2-dependent ubiquitin proteasome pathway in TGFβ receptor degradation. Oncotarget, 5(17), 7870. Shih, M. F., Cherng, J. Y., 2008. Potential protective effect of fresh grown unicellular green algae component (resilient factor) against PMA-and UVB-induced MMP1 expression in skin fibroblasts. European Journal of Dermatology, 18(3), 303-307. Fan, Y., Lin, M., Luo, A., Chun, Z., Luo, A., 2014. Characterization and Antitumor Activity of a Polysaccharide from Sarcodia ceylonensis. Molecules. 19, 10863-10876. Hidari, K.I., Takahashi, N., Arihara, M., Nagaoka, M., Morita, K., Suzuki, T., 2008. Structure and anti-dengue virus activity of sulfated polysaccharide from a marine alga. Biochemical and biophysical research communications. 376, 91-95. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Tsai, L. W., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of human enterovirus 71 infection by kappa carrageenan. Antiviral Research. 95, 128-134. Chiu, Y. H., Chan, Y. L., Li, T. L., Wu, C. J., 2012. Inhibition of Japanese encephalitis virus infection by the sulfated polysaccharide extracts from Ulva lactuca. Marine Biotechnology. 14, 468-478. Kazłowski, B., Chiu, Y. H., Kazłowska, K., Pan, C. L., Wu, C. J., 2012. Prevention of Japanese encephalitis virus infections by low-degree-polymerization sulfated saccharides from Gracilaria sp. and Monostroma nitidum. Food Chemistry. 133, 866-874.

英國劍橋大學開發擁有機器學習能力的蔬菜收割機器人，以電腦視覺系統及收割系統作為機器雙系統處理程式，透過頂端相機捕獲影像，再透過影像判識的方法，判斷影像中的萵苣成熟與否、是否受嚴重病蟲害影響等，以作為是否執行後續收割作業的依據。

美國波特蘭州立大學研究團隊在綠化程度不同的區域，模擬種樹、屋頂綠化及安裝反光設備後的降溫效果，發現綠屋頂可達到局部建物降溫的效果，同時也擁有滯留強降雨、控制污染源與提供野生動物棲息地等環境功能，並提供因應熱島效應之建議方案。

美國康乃爾大學選擇了紐約州11座農田進行引入天敵作為生物防治效果之實驗，研究首次發現天敵生物防治法受到地景複雜度所影響，證實地景複雜度與天敵生物防治間存在依存關係，地景單調的環境中不同天敵彼此間會產生競爭關係，可能導致農損提高與農糧產值下降等後果。

瑞士洛桑聯邦理工學院的研究人員設計了一種磷回收系統，可直接從污水處理廠回收污泥，將污水送入高壓高溫分離器，使其結晶成易回收的固體及生產沼氣，以釕作為催化劑，可提升將近100％的轉化率，且產生的水可以直接送回供水系統。

面對氣候變遷與人口增長，糧食安全已成為全球重要議題。依據聯合國2018年「世界糧食安全和營養狀況」報告指出，因氣候異常對農業生產造成負面影響，全球飢餓狀況在過去3年不斷惡化，已回到10年前的水準。 　　再加上耕地有限、土壤因過度施作日益劣化下，如何透過生物科技讓農業生產技術更升級，不僅牽涉到農業從業人口的荷包，對許多國家來說，更上升至生存危機層級。而其中，對微生物的研究與應用，則被視為發展永續農業，得以兼顧環境友善與糧食安全的關鍵技術。 香蕉癌症黃葉病　微生物能有效降低罹病率 　　隨著氣候變遷加劇，寒流、風災及短時強降雨對農民生產造成很大的威脅。「如何運用與微生物的共生關係，幫助植物生長與抵抗環境逆境，已成為近年的主流。」中興大學生命科學院副院長黃介辰指出，近年來學界已開始運用微生物與植物的共生關係創造新系統，期能抵抗病原菌（生物性逆境）或環境逆境（乾旱、鹽害），以降低栽培風險或穩定產量，同時也為整體作物栽培環境帶來正面影響。以往的共生相關研究比較集中在根圈菌，而目前則逐漸轉向生活於植物體內的內生菌。 　　黃介辰說，目前學界已發現許多可幫助植物生長與抵抗逆境的植物內生性微生物，這類微生物有些亦具有可分解農藥、油污、重金屬，甚至是戴奧辛。如果能讓此類內生菌，接種到植物，或許除能改善植物生長外亦能同時處理土壤汙染、農藥殘留、毒物累積等問題，不僅一舉數得，也比現有其他改善土壤的方案來得更經濟實惠。 　　為此，黃介辰自2012年起，即透過植物防疫科技計畫，由中興大學與香蕉研究所共組團隊進行「植物內共生菌Burkholderia cenocepacia strain 869T2應用於健康蕉苗系統使其對香蕉黃葉病具保護效果」研究，並於2016年在學界科專計畫補助下，開啟「新世代健康種苗的開發：研發內生型植物保護劑以防治尖鐮胞菌萎凋病」研究。 　　這一系列的研究，發現將微生物接種於植株後，誘發了植物的免疫系統，除讓感病性的北蕉之黃葉病罹病率降低外，更可讓香蕉從平均230公分長高至260公分，且提前一個月收成。透過此番研究成果設立衍生企業，期能透過接種於香蕉的組織培養苗，而生產出較具抗病性之種苗，協助蕉農重拾「香蕉王國」榮光。黃介辰另說明，能防治尖鐮胞菌萎凋病的植物內生性微生物族群，除了可對抗香蕉的黃葉病，亦具改善草莓、金線蓮的萎凋病之防治潛力，極具廣泛應用的可行性。 從濕地找出抗鹽、耐旱菌種　防止乾旱造成農損 　　對比於過去以化學藥劑的防治方法，植物內生菌的抗病原理，就像是鼓勵人們多攝取益生菌，從而達到改善腸道環境的概念一樣，雖然不適用於急症，需要較久的時間才能看到效果，卻能降低對身體（土壤）的負擔，並從根本來加強免疫系統的健全。 　　「事實上，植物內生菌除了有抗病的菌種，在不同環境下生長的植物，自然會具備各種不同的功用。」黃介辰說，在考量臺灣土地面積有限，農業生產方式越來越朝集約式耕作，甚至因過度施肥導致土壤鹽鹼化的情況後，研究團隊開始尋找抗鹽害的植物內生菌。 　　在2017年農委會主管科技計畫的補助下，研究團隊開始從高美濕地去尋找抗鹽害的內生菌種，並在前導實驗中，從鹽澤植物「雲林莞草」中篩出內生菌 Bacillus sp. BP01-R1與Pseudomonas sp . BP02-R8，發現能有效提升阿拉伯芥抵抗鹽分逆境的能力。 　　此計畫以「氣候變遷下的新世代植物保護劑：研發以內共生菌拮抗環境逆境之植物保護劑」為題，首先針對溫室與田間的十字花科等高經濟作物，開發微生物肥料，也將實驗於洋香瓜、水稻及小白菜等作物，觀察接種內生菌於鹽害土壤環境的生長表現。 　　從抗病，轉戰抗鹽菌種，除了為長遠解決土壤鹽鹼化問題，更是著眼於農民長期以來面臨的氣候乾旱問題。 　　會缺水，主要因地形與水土保持不佳，讓臺灣長期處在全球缺水國家行列中，2018年即為全球排名第19的缺水國，在溫室效應催化下，水災與乾旱問題更成為「看天吃飯」的農民心中的痛。 「在植物的內在機轉中，抗鹽與耐旱其實是一體的兩面。」黃介辰以大宗外銷農產品的蘭花產業為例，蘭花苗在外銷至歐美的船運中，動輒要花兩、三個月，時常會造成耗損。而抗旱型的內生菌種，就能為蘭花產業帶來很大的產業加值作用。 生物多樣性　打造農業科技優勢 　　黃介辰說，微生物生態工程的奧妙，就在於它可為各種植物的需求，量身打造專屬的共生系統，所以除了抗病、抗鹽與耐旱，植物內生菌其實還有很大的研究開發空間，尤其臺灣位處亞熱帶與熱帶，生物的多樣性提供了先天的優勢。 　　「臺灣的農業科技在國際上其實有很高地位，相關學術論文被引用的比率也非常高，只可惜很少將此一優勢落實到產業裡。」黃介辰以只靠一株菌，就創造龐大商機的養樂多為例說明，再前瞻的研究、再縝密的專利佈局，如果沒有大格局的思考、沒有足夠資金以品牌築高競爭門檻，還是很難為臺灣產業帶來實質獲利。 　　除了植物內生菌外，研究主題包含微生物產氫—生質能源系統建構、利用合成生物學建構化學自營大腸桿菌以直接用煙道氣的二氧化碳生產有用物質等研究的黃介辰，談及所有研究的初衷，莫過於透過植物與微生物的力量建構碳循環系統，以降低環境中二氧化碳的負擔。 　　「最終目的是取代石化。」黃介辰語重心長說道。