動物體型大小除了與生長期時的食物營養成分有關，動物體內本身所帶有的基因也可能影響個體的成長狀況。HMGA2就是一種廣泛存在於哺乳類動物體內的高度保守性基因，目前已知此基因表達狀況會影響人與小鼠的個體尺寸與生長。在小鼠體內中其中一個HMGA2的等位基因失活會造成體重減少20%，兩個等位基因接失活則會使得體重減少60%，而人類HMGA2基因序列部分缺失會導致個體身材矮小。 　　北卡羅萊納州立大學（North Carolina State University）的研究人員於先前研究已發現小鼠基因 HMGA2 與 HMGA1 與體型和身體質量指數 (Body Mass Indicator) 相關，本次透過基因編輯與體細胞核轉移(somatic cell nuclear transfer，SCNT)製造出HMGA2基因缺陷的豬隻，透過26週的生長觀察，發現HMGA2-/-的豬隻體重較正常豬隻減少75%。此外，HMGA2的基因缺失影響了胎兒在母體子宮內接受的資源，若是子宮內同時存有正常與HMGA2-/+、HMGA2-/-等個體，則HMGA2-/-個體無法在懷孕期間存活，且HMGA2-/-與子宮絨毛接觸不良，顯示子宮跟胎盤間的連結較差；若子宮內只存有HMGA2-/-，這些胎兒就能存活並正常發育。【延伸閱讀】全球首例以體細胞核移植成功之複製猴 　　此項研究不但讓人們更了解動物生長發育的過程，未來也可以將相關觀念應用於跨物種的器官移植當中，藉由調控移植個體所摻生的器官大小，使其大小更符合受贈者之需求，並避免移植後的過度生長。

經過美國食品與藥物管理局估算，美國每年大約有4,800萬則食物中毒病例，造成約128,000住院次數和3,000人死亡。其中大腸桿菌O157：H7會導致感染病患輕重不一的腹瀉，且5-10％病人會引起溶血性尿毒症候群，而其他血清型如O26、O45、O111、O103、O104、O121及O145等亦可能造成類似症狀。 　　嗜菌體(phage)屬於病毒的一種，以細菌為宿主，並且只能寄生於活菌內，部分是菌體可造成寄主細菌裂解。因嗜菌體具有可將遺傳物質注入細菌的特性，故早已成為分子生物學技術上廣為利用的核酸載體；美國普渡大學(Purdue University)則利用此特性，將嗜菌體作為檢測食品污染的新工具。 　　推測食材或食物被細菌汙染時，只要噴灑噬菌體於檢體並加上適當的反應物，若檢體確實受到汙染，反應物則會因分解而發光，光訊號可透過智慧型手機與專用程式轉化為一般圖像，即使是一般民眾也能輕易理解汙染狀況。此種智能手機與噬菌體的跨域結合技術可提供農場或食品加工廠進行現場檢測，減少樣本檢測時間，作者也創立Phicrobe公司進行技術的商業化，未來除了食品致病菌外，也希望能用於檢測水中污染物。【延伸閱讀】非侵入性可攜檢測設備的發明讓植物病害檢測更為快速便利

近年來衛星多重光譜成像(multispectral image，MSI)與無人機技術逐漸發展完備，這些無人操作技術能夠遠端幫助農民及時且主動性的管控作物的生長情形，利用光譜強度差異轉換成植被的健康狀況，讓農民可依據作物當下的健康狀況差異給予適合的水、養分或農藥等處理；然而在高空中進行的多重光譜成像需要依靠昂貴的相機拍攝及掃瞄農地，對於想提升管理效率與降低成本的農民而言，無法作為廣泛使用的選項。 　　南澳大利亞大學(University of South Australia)與阿德萊德大學(University of Adelaide )和LongReach植物育種公司合作開發新的技術，使用無人機在20公尺的高度進行每兩秒一次的圖像收集，利用RGB（R:紅色、G:綠色、B:藍色）彩色圖像分析小麥田中的狀況，並藉由深度神經網路學習與比對MSI高空測量與RGB地面測量的圖像差異，顯示植被指數(vegetation index，VI)與高度相關，而圖像的空間配置、光譜及時間資訊有助於估計小麥的植被指數。經過驗證後，團隊認為未來可以經由成本較低的RGB圖像與深度神經網路評估以進行VI測量。【延伸閱讀】廣積深耕智慧農業　茶葉自動包裝機導入北部茶園 　　此研究由澳洲研究委員會(Australian Research Council)和穀物研究開發公司(Grains Research and Development Corporation)共同發起，相關研究發表於<Plant Methods>。

隨著天然資源不斷耗損，永續發展的相關議題逐漸為各國所重視；然而世界上大多數的商業性漁船仍然缺乏捕撈水產的數量控管與評估，長久以來，瀕臨絕種的物種數量逐漸增加，無法持續捕撈的魚類比例達到了63%以上。但全球超過100萬人以魚為主要蛋白質來源，因此對糧食安全產生了重大威脅。 　　為解決此問題，歐盟科研計畫Horizon 2020中「釋放水生生物資源的潛力(Unlocking the potential of aquatic living resources)」策略旗下有51個計畫，其目標是管理、永續開發和維護水生生物資源，盡量從歐洲海洋和內陸水域獲得社會和經濟效益的最大報酬，並保護生物多樣性。其中，為了解決魚類的「兼捕」問題，2018年初成立了「SMARTFISH」四年計畫，該計畫是由挪威的SINTEF Ocean研究機構協調，團隊包含了挪威、丹麥、土耳其、法國、英國和西班牙的大學、研究機構和漁業組織等。【延伸閱讀】新的人工智慧演算法可以更好地預測玉米產量 　　該計畫目的是開發出一套高科技系統，透過自動化數據收集，能夠優化捕魚效率並降低人類行為對海洋生態的影響；同時也能為漁民提供漁業法規的遵守證據。研究團隊中的東英吉利大學(University of East Anglia)計算科學學院團隊將專注於開發圖像處理與電腦學習等相關技術，可用於分析閉路電視和手持性裝置拍攝的圖像，幫助提高漁民的捕撈效率，並協助提供新的漁業資源數據，避免人為的捕撈壓力與生態破壞，並增進漁業資源管理。期望通過智慧技術發展永續和環境友善之漁業，提供全球經濟背後的優良競爭性和良好的水產養殖環境，促進海洋產業創新。

稻米(Oryza sativa L.)為全球一半以上人口之主要糧食，若是種植水稻的環境受到重金屬汙染，這些重金屬就可能經由根從環境轉移到植物的莖葉、花甚至穀粒當中，若是人們長期攝食受到汙染的稻米，就可能產生輕重不一的中毒症狀。鉛是人類長期以來廣泛使用的金屬之一，但進入人體後不易排除，累積過多可能造成身體器官與神經系統的損傷；而土壤中的鉛被水稻根系吸收後，會集中在榖粒中，嚴重影響稻米品質和食品安全。 　　最近，中國科學院固體物理所發現奈米羥基磷灰石(Nano-hydroxyapatite，nHAP)抑制鉛離子轉移的機制，由於nHAP對鉛具有較強的吸附能力，在奈米大小具有非常大的表面積與高度活性，故廣泛用於修復水體和土壤中的鉛汙染，但研究人員並不了解其調控機制。利用ICP(感應耦合電漿原子發射光譜儀)、SEM(掃描電子顯微鏡)-EDS(能量色散X-射線光譜)和TEM(透射電子顯微鏡)-EDS技術對暴露於鉛中14天的水稻進行觀察，發現nHAP進入水稻根部後可作為屏障，在根細胞當中與鉛結合，一方面減少鉛對根部正常生長的干擾，另一方面減少鉛往植株地上部移動，將鉛轉化為根部的沉積物。【延伸閱讀】藉由植物表現型學發展，將開啟稻米多樣性差異的分析潛力 　　此研究可增進奈米材料在環境與植物間的應用，有利於提高稻米品質與食品安全，相關研究發表於<Environmental Science: Nano>。

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。