核磁共振攝影(magnetic resonance imaging，MRI)為非侵入式的造影工具，其原理在於把人體放置於強大磁場中，再利用特定的無線電波激發，使得人體組織中的氫原子核發生共振，將不同器官或組織間的訊號變化轉換成電腦成像，強度則以Tesla表示。由於MRI具高解像力、可進行多方向掃描、提供三維影像且不另外產生輻射影響，因此成為近年來臨床診斷上相當重要的影像工具。 　　伊比利亞火腿是西班牙的傳統食物之一，具有「火腿中的勞斯萊斯」之稱，並由國家法令規範法定產區、肉品來源與分級，因其特殊的風味、香氣與口感，市場價值極高。而MRI除了應用於醫學中觀察人體器官與組織的病變，因MRI在拍攝期間並不會造成食品損傷，故西班牙埃斯特雷馬杜拉大學(University of Extremadura)更將其應用於分析伊比利亞火腿的肉質。【延伸閱讀】澳洲Genics公司所提供的新工具能夠用來對抗蝦類十足目虹彩病毒 　　經過拍攝後的圖像能以電腦進行視覺計算分析，經過統計後就能在不切開火腿的前提下預測熟成期間的火腿內部肉質，包含水分多寡、脂肪分布與鹽分擴散情形。此研究能夠提供珍貴肉品加工業另一種即時控管品質的方式，未來也可用於監測其他不便提前破壞外觀的食品，幫助穩定食品在發酵或熟成期間的品質。 　　相關研究發表於<Journal of Food Engineering>

帕金森氏症(Parkinson’s disease)是一種慢性中樞神經系統退化疾病，多發生在老年人身上，由於病患腦內黑質(Substantia nigra)中的多巴胺神經元退化或受到破壞，使得這些細胞無法分泌足夠的多巴胺(dopamine)供神經傳輸之用，導致四肢顫抖、動作遲緩與肌肉控制不良等臨床症狀，嚴重時會影響病人的生活起居與心理狀態。目前尚未確認此疾病發生的原因，只了解病程進況與類澱粉蛋白(amyloids)堆積有關；而除了帕金森氏症外，阿茲海默症(Alzheimer's disease)或其他多種神經性退化疾病也會因腦中堆積類澱粉蛋白(amyloids)而導致腦神經破壞。 　　魚肉為人類補充優良蛋白質的來源之一，且富含多種不飽和脂肪酸、維生素與礦物質等營養，部分研究也發現，攝取較多魚類的個體發生帕金森氏症與阿茲海默症的機率較低。由於魚體中的小白蛋白會引發部分人體的過敏反應，因此可推測其與人體蛋白質可產生交互作用，進而影響生理反應。瑞典查爾姆斯理工大學(Chalmers University of Technology)的研究指出，魚肉中的小白蛋白(Parvalbumin)有助於減緩與帕金森氏症相關的蛋白質結構形成。小白蛋白是一種小分子蛋白質，多半存在於肌肉、大腦和內分泌相關組織中，涉及許多與鈣結合之相關生理過程，常見的魚類包含鯡魚、鱈魚、鯉魚、鮭魚和鯛魚等皆具有豐富的小白蛋白。研究人員發現，鱈魚β-小白蛋白（Gad m 1）可以與α-突觸核蛋白（alpha-synuclein）結合，減少α-突觸核蛋白於大腦中堆積之情況。 【延伸閱讀】喝咖啡可能減緩阿茲海默症和帕金森氏症疾病風險 　　憑藉著健康的糧食、科學發展與日益精進的醫療技術，人類平均壽命將逐漸延長，如何減緩與治療退化性神經疾病為未來社會中的重要課題，作者也將持續研究魚小白蛋白在人體中的輸送與影響範圍，了解其作用機制。

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。

乳牛的乳腺炎多半因乳房組織受傷或微生物感染所引起，是酪農業中成本損失最高的疾病。根據美國農業部統計，國內有96.9％的廠商以抗生素控制與治療乳牛的乳腺炎，雖然抗生素能成功抑制細菌滋長，但卻無法修復受到細菌創傷的乳房組織；就算乳牛恢復健康，也無法回復原有的產奶量，且過度使用抗生素需負擔抗藥性產生或抗生素殘留之相關風險。  為了消除乳牛乳腺炎的問題以及減少因疾病所產生之損失，美國康乃爾大學(Cornell University)獸醫學院提出使用mammosphere-derived cells (MDC)作為乳腺炎治療之替代療法的相關基礎想法，文中探討這些牛乳腺幹細胞的分泌物如何促進受損組織的癒合和再生，及如何去除乳腺中的有害細菌。研究人員發現這些幹細胞的分泌因子具多重作用，能促進新血管的形成與細胞的遷移，幫助癒合因乳腺炎損傷的組織。此外，部分分泌因子能保護上皮細胞免受細菌毒素的侵害，而另一部分則為具抗生素性質的抗微生物肽。  因FDA已核准之藥物可有效對抗格蘭氏陽性菌，因此幹細胞治療可用於補充治療以減少格蘭氏陰性菌所帶來的傷害，另一方面也確定MDC分化為產乳細胞的潛力。此研究是第一個詳細介紹牛乳腺幹細胞分泌物與導致乳腺炎細菌間的關係，可做為幹細胞應用於動物臨床治療的基礎。  相關研究發表於<Scientific Reports>

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。

亨丁頓舞蹈症(Huntington's Disease，HD)屬於一種神經性退化疾病，為第四對體染色體的顯性遺傳，發病後會導致腦部神經細胞持續退化，造成病人無法控制自身運動，甚至發生身體僵硬與智能衰退的情形，透過電腦斷層掃描可明顯見到腦部萎縮狀況。多數患者為成年後發病，從初期的平衡失調、情緒異常到中後期的不自主運動與認知能力衰退，患者常死於跌倒、感染或其他相關併發症，目前尚無治癒該病症的方法。 　　早期關於此疾病的病程研究多以小鼠作為模型動物，然而小鼠與人類親緣關係較遠，以小鼠作為研究模型時無法完整呈現人類生病時的病況進展。中國暨南大學與美國埃默里大學(Emory University)醫學院合作，利用基因編輯(CRISPR/Cas9)技術將亨丁頓舞蹈症的基因插入(knock in)豬體內，並順利以種系遺傳產生F1與F2子代的病豬，並且順利觀察到豬大腦中紋狀體變性與運動失調的症狀；藉由與人類更相近之大型動物病況觀察，更能夠幫助科學家們了解與探討疾病的完整變化與基因治療研究。【延伸閱讀】調控HMGA2基因表現能夠控制豬隻體型 　　除了亨丁頓舞蹈症，未來也許還可以藉由CRISPR-Cas9基因編輯技術開發阿茲海默症(Alzheimer's disease，AD)、帕金森氏症(Parkinson's disease，PD)或漸凍人症(Amyotrophic lateral sclerosis， ALS)的大型動物模型，或是藉由這些技術檢視開發基因治療的臨床測試應用性。 　　相關計畫得到廣東省高水準大學建設經費的資助，同時也得到國家自然科學基金委重大研究計畫和重點研究計畫、廣東省科技計畫的支持；相關研究則發表於<Cell>。

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>。

青蒿是一年生草本植物，屬於傳統中草藥之一，也是抗瘧疾藥物-青蒿素(Artemisinin)的天然來源。瘧疾是一個具全球影響性的傳染病，根據世界衛生組織的統計，光是在2016就有約2.16億件新發生的瘧疾病例，造成44.5萬人死亡，且有近10億人生活於高風險地區。青蒿素是由中國中醫科學院的屠呦呦研究員所帶領的團隊發現，目前已成為世界衛生組織所推薦的抗瘧疾的標準治療藥物之一，挽救了數百萬名瘧疾患者的生命。中國重慶市西陽縣是世界上最大的青蒿原料生產地，當地的青蒿種植已具有一定規模；然而青蒿素在青蒿中含量極低，故現今也有以酵母菌合成前驅物青蒿酸，再以人工進行化學合成的作法，惟成本仍居高不下，因此目前仍是以農業生產之青蒿作為最主要的原料。 　　由於青蒿素為青蒿所產生之次級代謝產物，了解青蒿基因體與轉錄體的調控有利於科學家釐清青蒿素的合成途徑與參與調控的基因，幫助挑選適合植株或進行轉基因工程，使得青蒿素得以大規模生產，以滿足全球日益增長的需求。研究人員透過定序與資料庫比對，發現了與青蒿素合成調控有關的三個基因-HMGR、FPS和DBR2，所培養的轉基因植株中的青蒿素與二氫青蒿素(dihydroartemisinin acid)含量也較野生株高出許多。此外，還發現AaMYB2基因能夠調節青蒿素的合成途徑中的多個特異性基因，顯示相關的轉綠因子也有可能參與青蒿素的合成。【延伸閱讀】利用霰彈槍定序法揭示落花生的全基因組遺傳資訊 　　目前研究人員培養出了高青蒿素含量的青蒿品系，青蒿素含量可達佔葉片乾重的3.2％，相關的種子已送到馬達加斯加進行田間試驗，未來目標是開發青蒿素含量達5%的植株品系，以期降低植物來源青蒿素的價格，造福需要的病患。 　　相關研究發表於<Molecular Plant>

介電彈性體(Dielectric elastomers，DE)是一種新型材料，只要加上電壓就能使此材料發生形變，具有重量輕、價格低、運動靈活、易於成形和不易疲勞損壞等優點，能夠用來製作柔軟、輕巧的人造翅膀或是軟性機器人。介電彈性體致動器(Dielectric Elastomer Actuator，DEA)則能將電能轉化為機械能，不但產生噪音低，且驅動變化大，適合用於人造肌肉製作。 　　美國加利福尼亞大學(University of California)利用DEA做出透明的鰻魚機器人，可有效減少螺旋槳噪音對海洋生物的影響，便於進行水中觀察並降低機器人活動時對生物的傷害。此機器人裝有電線，可施加電壓到周圍海水及人造肌肉內部的水囊中，使得海水帶有負電荷，而機器人內部肌肉則有正電荷。電荷影響導致機器人肌肉彎曲，幫助機器人進行游泳運動；此外，這些電流變化十分微小，不會危害到周圍的水中生物。此鰻魚機器人最大游泳速率達到1.9毫米/秒，弗勞德效率(Froude efficiency)為52％，在可見光中平均透明度為94％，近似於海洋鰻魚(leptocephalus)。【延伸閱讀】新加坡使用天鵝機器人監測水質 　　此研究最大的突破在於使用環境作為機器人設計的一部分，同時也簡化了裝置，而人造肌肉內的腔室也可填充螢光染料，以利於在水中追蹤機器人動態。除了實驗室測試外，此機器人也於斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)的水族館進行測試，未來將持續改進機器人的潛水深度與增強結構穩定性，強化機器人的利用性。 　　相關研究發表於<Science Robotics>

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>