青光眼的發生常伴隨著不同病因，但都會造成視神經的萎縮或凹陷，使得病人的視野缺損或縮小。多數的青光眼病人是屬於原發性，目前所了解的醫學知識無法找出原因；也有部分病人是由於母體感染造成的先天性青光眼，或是因為外傷、眼內發炎、或各種眼睛手術後的併發症，都可能引發青光眼，此種症狀影響全球6000萬人，並造成840萬例失明。然而，青光眼的治療方法無論是藥物、雷射及手術等都只能延緩視力惡化，往往當病人因視力模糊而就醫時，視神經已發生不可逆的傷害。 　　薑黃素(Curcumin)是一種來自於薑黃的多酚類物質，長期以來被認為具有抗發炎與減緩神經退化性疾病發展的效果。然而，薑黃素的水溶性與生物利用度低，需要口服較大劑量才可能具有一定程度的效果，但可能造成消化道負擔。因此英國倫敦大學眼科研究所(University College London Institute of Ophthalmology)開發了利用非離子性介面活性劑TPGS(D-α-tocopherol polyethene glycol 1000 succinate)和熱可逆水膠Pluronic F127製作薑黃素奈米載體，此載體使薑黃素的溶解度提高了近400,000倍，可添加於眼用滴劑作為眼睛局部使用。而在動物實驗上，高眼壓症與視神經阻斷術大鼠在滴劑處理三週後，可緩解視網膜神經節細胞的損傷，顯示此種方式可緩和高眼壓的衍伸症狀。【延伸閱讀】薑黃素能改善記憶和情緒 　　此外，由於薑黃素可與β類澱粉蛋白結合，未來或許也可應用在阿茲海默症(Alzheimer's disease)的檢測中，透過非侵入性的眼部檢查以判斷神經變化狀況。相關研究發表於<Scientific Reports>

美國是目前全球第一大大豆出口國，種植地區分布於中西部各州，是當地相當重要的經濟作物。除了氣候變化以外，病蟲害也可能造成農產品災損，大豆蚜(soybean aphid，學名Aphis glycines)引起的蟲害便是其一，為此若能降低大豆蚜的族群數量，便能減少經濟損失。 　　大豆蚜原生於亞洲地區，北美地區於2000年才在威斯康辛州被記錄。大豆蚜的生活史有部分時間是在大豆植株上。目前的防治方式除了透過農藥及非農藥資材的方式施用之外，選拔具病蟲害抗性的物種抑是對抗大豆蚜的方法。雖然可利用基因工程的方式將具抗性的遺傳物質直接轉殖到大豆上，但隨著目前民眾與各國政府對基改作物的疑慮，該技術的施用仍需評估，因此現行可行的方法是透過分子性狀選拔的方式找出相關的抗性基因。 　　科學家在早些年前即發現某些大豆品系與抵抗蚜蟲相關的基因，稱作大豆蚜抗性基因(aphid resistance genes, Rags)，具該性狀的基因可有效的降低大豆蚜在葉下產卵拓殖的機會，選拔出具Rag基因或與Rag基因關聯的性狀，可暫時解決蟲害問題。然而如同施用農藥逐漸產生抗藥性的問題一樣，經過幾個世代後，具抗性的大豆蚜將又會拓殖其族群量，人們又將面臨大量具抗性的大豆蚜族群。 　　美國明尼蘇達大學農藝暨植物遺傳學系(Department Agronomy and Plant Genetics, University of Minnesota)的副教授Aaron Lorenz及其團隊將1000多種已知的大豆品系進行全基因組關聯性(Genome-Wide Association)分析，利用統計方法，標記(map)特定染色體區域與蚜蟲抗性具統計上相關的基因。Lorenz與其同事利用這個方法找出一些先前研究未被標記，而其中具潛在抗性的候選基因。目前該研究團隊仍須針對這些區域加以研究。該研究提供了具抗性的候選基因供後人進行病蟲害防治的相關研究。【延伸閱讀】利用微針萃取技術快速獲得植物組織中的病原DNA 　　本研究由明尼蘇達州大豆研究及推廣委員會(Minnesota Soybean Research and Promotion Council)、明尼蘇達州入侵陸生植物及害蟲中心(Minnesota Invasive Terrestrial Plants and Pests Center)提供經費上的協助。該研究成果已於8月初發表在<The Plant Genome>。

對花生過敏的人而言，即使食物內含有微量的花生，都能引發程度不一的過敏反應，嚴重者則會令患者呼吸困難，甚至造成休克死亡，因此花生過敏者都應避免食用含有花生的食物；然而部分產品標示不實，這對消費者而言是個隱憂。據統計，美國有3,000萬人對花生過敏，且近十年來此類人口有穩定上升的趨勢，若產品成分中具微量且忽略未標示的花生原料，對這群過敏者而言，將產生嚴重危害。目前研究人員已研發出DNA檢測法，用來檢測食物內是否具花生DNA的微量跡證，得知食物內是否用花生作為產品原料之一。 　　在食物加工處理的過程中，受到高溫、高壓或乾燥等過程，大部分的蛋白質結構都在過程中受到破壞。相較於蛋白質，食物內的DNA在加工過後仍可保持部分完整的片段，提供比蛋白質更多的辨識資訊。不僅如此，在植物的細胞中，具許多葉綠體基因，因此美國食品藥物管理局食品安全暨應用營養中心(Center for Food Safety and Applied Nutrition, U.S. Food and Drug Administration)的研究員Caroline Puente-Lelievre及Anne Eischeid想出利用分子生物技術中的聚合酶鏈鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)法，擴增(amplify)食物中的特定基因片段，例如花生的葉綠體基因，以判斷食品中是否含有花生的相關成分。【延伸閱讀】幫助液態檢體診斷新技術 　　研究人員選用葉綠體中matK, rpl16及trnH-psbA等三個基因片段做為檢測用的分子標記並設計引子(primer)。利用上述的分子標記，研究人員可檢測含花生成份的三種常見食品：烘焙食品、巧克力及番茄醬，且該技術靈敏度可高達1ppm，比起先前的檢測技術敏感度更高，因此若能加以推廣，必能保障廣大的消費者的健康。 　　該研究已於2018年8月發表在<Journal of agriculture and food chemistry>

生物感測器(biosensor，又名生物傳感器)是一種分析特定組成分的裝置，一般生物感測器具生物感測區(bioreceptor)及生物訊號傳輸轉換區(biotransducer)兩部分。生物感測器的偵測原理是將生物感測區偵測到的生化反應(例如：酵素催化、抗體抗原免疫結合)訊號產生之電化學、光學或質量訊號變化進行初步的接收，再將接收的訊號透過生物訊號傳輸轉換區進行轉換，轉換後的訊號通常利用儀器自訂或內建的資料庫進行比對分析其組成分，分析的結果最後透過顯示器呈現供人判讀。法商Aryballe的人造鼻(artificial nose)就是一款透過生化感測器(biochemical sensor)偵測不同氣體分子類型，並結合光學技術(optic technology)獲取氣體分子訊息的一台生物感測裝置。 　　某些具有氣味的揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, VOCs)充斥在環境中，不同比例成分混合的揮發性有機物構成我們所聞到的氣味，若能釐清揮發性有機物的種類與多寡便能了解物質的氣味的化學構成並量化之。人造鼻上的生化感測器可與不同的揮發性有機物結合產生特定的形式，透過用光學方式接收特定形式的光學訊號並放大處理，最後再比對Aryballe已建置的氣味資料庫，就可得知特定氣味的組成。人造鼻可應用於各種領域，包括食品科學方面。 　　Aryballe的總裁Tristan Rousselle解釋自家的人造鼻並非取代人鼻，而是做為輔助辨識的工具，並宣稱人造鼻能透過檢測氣體分子在不同時間中的變化，推斷食物的氧化程度並研判食物的新鮮度。在食品工業上，人造鼻能聞出每批產品的風味，使其達到一致的品管標準，也能協助新商品的開發。【延伸閱讀】快速檢測假蜜的電子舌 　　法商Aryballe目前已建構包含800多種氣味的資料庫，人造鼻已於上個月芝加哥食品科學學會(Institute of Food Technologists, IFT)展示發表。

多數消費者在選擇鮮乳或乳製品前都會先觀看外包裝之製造日期與保存期限作為飲用及存放的依據，一般而言，鮮乳於加工過程中會經巴斯德滅菌法(Pasteurization)，將內部的生菌數降到可食用之安全值；而我國依殺菌方式將市面上販售之牛乳區分為長時間低溫殺菌或高溫短時間殺菌之鮮乳及超高溫滅菌之保久乳。 　　雖然牛乳殺菌消毒的過程可殺死大部分的細菌，但卻無法完全消滅如芽孢桿菌屬(Bacillus)、類芽孢桿菌屬(Paenibacillus)及Viridibacillus屬等孢子生成菌(spore-forming bacteria)，這些細菌面對逆境時會產生內孢子(endospore)進行休眠，等待逆境結束再持續繁殖。而滅菌後的冷藏保存可抑制大部分微生物生長，然而部分耐冷孢子生成菌(Psychrotolerant spore-former)能於低溫環境大量繁殖，可能因此造成牛乳酸敗，飲用後引發腸胃不適。 　　美國康乃爾大學食品科學系(Department of Food Science, Cornell University)的Buehler博士指出，這些芽孢桿菌或類芽孢桿菌可普遍存在於牧草、土壤、牛隻排泄物甚至擠乳器械等乳品加工的環節中，加工過程除了透過微孔過濾(microfiltration)的減低生菌數之外，控制加工及儲存環境溫度也是減緩細菌複製生長的關鍵。 　　在康乃爾大學牛乳品質改善計畫(Milk Quality Improvement Program)中，Buehler博士所屬的團隊透過觀察芽孢桿菌目(Bacillales)細菌在6°C的30天生長曲線，並以此建立蒙地卡羅模擬模型(Monte Carlo simulation model)，用以推估細菌在不同殺菌處理與保存溫度下的生長狀態，並以此推算牛乳的酸敗速率，而經過實際實驗可驗證該模型的準確性。【延伸閱讀】新型雙功能塗料可防止細菌交叉污染新鮮農產品 　　另外，該團隊利用模型預測經過高溫短時間殺菌的1.9公升的牛乳分別於6°C與4°C保存三週後的結果，保存在6°C環境中有的牛乳有66%產生酸敗(生菌數大於20,000 cfu/mL)，冷藏4°C的鮮乳則僅有9%產生酸敗，顯示低溫儲藏更能延長保存期限。 　　Wiedmann教授認為，在未來5到8年內，消費者將可能不會在牛奶盒上找到有效期限，而是透過商品上的條碼以了解生產履歷內的真正食用期限。未來也能將溫度指示計放在包裝上，監控物流或保存過程中的溫度，精確地預測貨架期(Shelf life)，這項模型的建構將有助於消費者及物流業者個別或批次監控鮮乳確切的保存期限。

食品保存具有多種方式，包含低溫、脫水、真空包裝、高溫、使用食品添加劑……等，用以減緩食品本身劣變與微生物與毒素滋生，防止食源性疾病產生。目前市面上常用的防腐添加劑包含己二烯酸類、苯甲酸類、亞硝酸鹽等，可於法規規範下適量加入食品中以延長保存期限，但近年來越來越多的研究指出食用過量的人工添加劑易對健康造成危害，故開發天然、低毒性的新型加工技術或食品添加劑有利於減少消費者的選購疑慮。 　　柚皮素(Naringenin)是柑橘皮中主要的黃酮類化合物(flavonoid)，也是酚類代謝(phenolic metabolites)產物，具有抗氧化與抑制微生物之特性，因此新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University，NTU)的研究人員利用較為安全的GRAS(Generally Recognized as Safe)酵母菌生產柚皮素，並測試產物抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的狀況；發現與純柚皮素相比，酵母產物表現出更好的抗菌活性和抗氧化效果，顯示這些酚類物質間彼此作用的協同效益比起單一物質更佳。【延伸閱讀】用穀物殘渣降低食品中的糖含量 　　由於許多植物面臨病蟲害或逆境時會分泌大量酚類物質以進行防禦反應，因此這些物質比起人工添加劑更加安全且天然；雖然目前許多研究皆表明此類物質抗微生物的潛力，但尚未有作為食品防腐添加的相關研究，NTU的發現為使用酵母生產黃酮類食品添加劑提升應用潛力。 　　相關研究發表於<Food Chemistry>

監測牛隻重量與其健康管理息息相關，傳統上須將動物個別驅趕至固定式或移動式的磅秤，然而大規模畜牧業因其管理動物數量眾多，不易於短時間內反覆量測體重，且其中所耗費的人力與時間成本較高，動物於秤重過程受到人為干擾，容易使其出現緊迫或高壓反應，進而影響心理與生理健康狀態，人員於作業過程也可能面臨受傷風險。 　　匈牙利公司Agroninja則考量到智慧型手機的便利性，推出新的智慧型手機應用程式-Beefie，利用機器學習與智慧影像判讀技術對牛隻體重進行計算。只要在距離牛隻2-6公尺處利用安卓(Android) 5.1以上作業系統的智慧型手機拍攝動物側面照片，並依其指示輸入品種、性別、年齡和體型等參數，就能得到程式估算的牛隻體重；搭配輸入個別牛隻編號，程式就會記錄測量結果，並透過電子郵件傳送至管理者信箱，因此離線狀態也可讀取已儲存之牛隻體重資訊。【延伸閱讀】強化水體品質、提升檢測技術、發展綠能設施將健全漁業現代化發展 　　了解動物身體狀況有助於改善飼料配方、治療追蹤和確認授精之關鍵，結合手持式技術有利於縮短時間成本，也能將動物留在原本的畜舍，排除例行性健康檢查時的緊迫感。因此應用程式會進行一段時間的拍攝，就算動物正處於非靜止狀態，使用者也能挑選出較為清楚的照片作為計算使用，並保有95%準確度。

早期農民進行耕作時，每隔一段時間便會進行休耕，於土地地力恢復後再進行下一波種植。隨著人們對於糧食的需求量提高，重複使用同一塊土地種植作物會快速消耗地力，需要依照土壤性質、作物需求與環境變化適時提供肥料，才能確保植物生長良好；但肥料施用後並不完全被植物吸收，反而易受到雨水逕流、微生物利用或其他因素而損失，反而造成藻華等環境汙染。 　　氮肥是作物主要養分之一，但是植物卻無法自行固定空氣中的氮，只能依靠微生物協助固氮或經由土壤吸收所需的含氮物質。此外，生產肥料需要消耗大量能源，不符合現今各地所提倡之永續性，因此美國華盛頓大學(Washington University)研究藍綠菌Cyanothece的固氮機制，希望將其應用於作物上，穩定未來全球的糧食安全。 　　微生物可經由固氮酵素(nitrogenase)催化固氮作用，但此酵素卻會因為氧氣存在而失去效用，而藍綠菌Cyanothece可在白天行光合作用，並在夜間固定氮氣，故研究小組將Cyanothece 中的固氮基因群nif (nitrogen fixation)轉移至另一種藍細菌中，並加入氫化酶(hydrogenase)基因，成功提升固氮酵素對氧氣的耐受性，目前工程化的Synechocystis 6803菌株具有超過30%的固氮活性。【延伸閱讀】促進藍綠菌生產琥珀酸之方法 　　研究小組未來將會繼續探討固氮基因群的影響細節，或應用於植物細胞的其他可能性，希望未來可減少施肥所帶來的能量與勞動力消耗。 　　相關研究發表於美國微生物學會(American Society for Microbiology)推出的<mBio>

五大湖位於美國與加拿大的交界處，其中伊利湖因藻華大量增生而阻礙船隻前進，且藻華所釋放的毒素將對水中野生動物造成影響，因此人們竭盡方法減少土地中的磷流失並順著水流排放到湖中。然而儘管使用最佳管理措施(Best Management Practice，BMP)，依舊無法完全阻止磷流失，現今安大略省(Ontario)農田磷損失平均值約為200克/英畝，為了解決藻華產生的源頭問題，加拿大聯邦政府的大湖保護計劃(Great Lakes Protection Initiative)投資了60萬加幣於開發和測試從排水系統中去除磷的技術。 　　目前在安大略省西南部有一個測試計畫，透過Thames River Phosphorous Reduction Collaborative營運，研究人員在農場安裝地表水過濾箱系統，該系統由2個過濾性儲罐組成，可吸附水中含磷，用於監測大雨後的地表溢流在進入過濾器前後水中的磷含量，就能計算磷流失狀況，此過濾系統使用成本估計為1萬英鎊處理25英畝土地。【延伸閱讀】碳粉可吸收多餘二氧化碳減少溫室氣體排放 　　此項測試通過當地的農民聯合團體進行，未來將陸續於其他農民自願提供之試驗區域分別測試其他過濾技術，以便依不同的土壤性質、地形採取最適合的磷過濾和監測系統，或許也能配合開發磷回收系統，協助農場管理者更加妥適利用資源，降低生產與過濾器成本。相關資訊也可匯集至政策制定單位，提供政府作為施政方針與法規訂定之參考。

目前全球人口仍然持續增加，對於蛋白質等營養素之需求將會越來越多，但海洋資源枯竭問題也越加明顯，為有效維持人們所需要的蛋白質來源，近年來利用天然水面或人造池塭進行計畫生產之水產養殖產業成長非常迅速。人工飼料是集約式養殖所不可或缺的生產要素，隨著水產養殖業的發達，水產養殖動物成長所需之食物量也逐漸增加，而魚粉和魚油為魚飼料中主要成分，這些原料來自於海洋捕撈之小型魚類而得，例如鳳鱭、沙丁魚、鯡魚和鯖魚等，預計到2040年，對魚粉和魚油的需求將超過供應量，影響到人類的糧食安全。 　　吳郭魚(Oreochromis niloticus)由於有極強的環境適應能力，可存活於高鹽度與溶氧度低的水域中，因此是目前亞洲熱帶地區重點培養的水產種類之一。為了維持吳郭魚養殖所使用飼料的永續性，美國達特茅斯學院(Dartmouth College)研究了使用不同比例的海洋微藻(marine microalga)替代魚粉和魚油的有效性，其中Nannochloropsis oculata能夠提供魚類許多必需胺基酸、礦物質、維生素和Omega-3不飽和脂肪酸等養分，生產時也不需要與農業競爭淡水和耕地，具有良好的發展潛力。 　　經過消化率計算後結果發現，可利用N. oculata取代33%魚粉，可使得吳郭魚的體重增加百分比、飼料轉換比(feed conversion ratio，FCR)、比生長速率(specific growth rate，SGR)和蛋白質利用效率(protein efficiency ratio，PER)皆與對照組(魚粉取代率0%)無差異性，並可供給吳郭魚豐富的離胺酸(Lysine)。然而目前生產海洋微藻的成本仍然較高，但微藻生產之副產物也含有豐富的蛋白質，若是可藉由酵素協助副產物分解再用於魚飼料中，則有利於永續性養殖吳郭魚生產。【延伸閱讀】全球水產飼料產業面臨的五個主要挑戰 　　此研究團隊早期曾評估另一種海洋微藻Schizochytrium sp.作為吳郭魚飼料的應用潛力，利用其完全取代魚油時，吳郭魚體重增加更多且飼料轉化率更高。未來或許可藉由結合多種海洋微藻作為魚飼料，增進養殖魚業發展的永續性。 　　相關研究發表於<Plos One>

根據美國疾病管制和預防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的數據顯示，美國每年就有4,800萬人每年因食物中毒而生病，其中約有125,000人住院，3,000人死亡。傳統上，民眾常以自身感官觀察肉品外觀與氣味，藉此評斷是否腐敗，但此種方式可靠性較低，無法完全避免食物中毒發生的可能性；而供應端所使用的檢測方式多半方便性不足，無法即時覺察產品狀況；因此開發簡單且方便的檢測工具有助於供應鏈或消費者進行食品衛生的日常監測，協助守護民眾的食品安全。【延伸閱讀】藉由分析高濕潤性非侵入型生物感測器監測與蒐集皮膚表面汗水以獲得人體保健資訊 　　近年來許多智慧型手機已逐漸支援近場通訊(Near-field communication，NFC)功能，NFC是一種短距離的無線連接技術，由RFID(Radio Frequency Identification)以及互連技術演變而來，使電子設備間可以在短距離內傳輸資訊。而中國南京大學與美國德州大學(University of Texas at Austin)合作，開發出一種奈米導電聚合物列印而成的氣體感測器，並將其鑲嵌到NFC標籤中；當肉類腐爛達一定程度時，感測器將接收到腐爛肉類散發出的腐胺(putrescine)和屍胺(cadaverine)，並藉由NFC將資訊傳輸到附近的智慧型手機。 　　此種結合氣體感測器、無線傳輸與列印技術的新型NFC應用方式擴展了智慧型手機的功能性，相關研究發表於<Nano Letters>。

阿茲海默症(Alzheimer's disease，AD)是一種不可逆的神經退化性疾病，好發於65歲以上老人，相關症狀包含記憶力、語言能力、空間感、抽象思考能力的退化，甚至可能改變個性或出現干擾行為，嚴重時足以影響人際關係和日常生活能力。目前全球約有4700萬人罹患AD或相關疾病，隨著高齡化社會來臨，預計到2050年將達到1.315億人。 　　受到早期英國殖民影響，馬來西亞種植許多油棕，是世界上第二大棕櫚油生產國。而棕櫚油(Palm Oil)來自於油棕(Elaeis guineensis)的果實，於食品中應用歷史悠久，富含許多生理活性成分，如維生素E、植物固醇及胡蘿蔔素等。其中維生素E是一種脂溶性抗氧化劑，包含生育酚(Tocopherol)和生育三烯酚(Tocotrienol)，具有抗氧化和調節細胞訊號等特性。 　　由於棕櫚油中的維生素E含有近70％的生育三烯酚，其結構獨特，容易滲透至大腦和肝臟周圍的飽和脂肪層，並於體內和體外實驗展現神經保護作用。因此日本滋賀醫科大學(Shiga University of Medical Science)和馬來西亞國立大學(National University of Malaysia)醫學院合作，以觀察生育三烯酚和生育酚減緩AβPP/PS1小鼠阿茲海默症進程之效果，並研究大腦各區塊的代謝體變化，發現經十個月的處理過後，可有效改善小鼠的記憶和空間學習能力，且可能藉由穩定大腦三羧酸循環(tricarboxylic acid cycle)，幫助維持神經系統的正常功能。【延伸閱讀】魚肉中的蛋白質能幫助預防帕金森氏症 　　此研究推測棕櫚油具有減緩阿茲海默症進程的潛力，未來研究人員將會持續探討棕櫚油是否對已發病的小鼠具有改善成效，相關報告刊登於<Journal of Alzheimer's Disease>。