許多開花植物需要依靠動物傳播花粉，幫助交配繁殖下一代，而大部分的授粉動物通常是蜜蜂等昆蟲。為了吸引昆蟲來訪，開花植物會以氣味、顏色等信號影響昆蟲的感官，使得媒介昆蟲接近並記住相似的花朵位置。而媒介昆蟲經過演化會一步步調整覓食行為，有利於其在環境中找到更正確的花卉，提高植物的繁殖率，植物族群上升也更有益於蜂群壯大。有鑑於過度施藥、汙染、全球氣候變遷等因素，授粉昆蟲數量急遽減少，因此了解植物誘引媒介昆蟲的方式非常重要。 　　花朵的溫度差異可能來自於植株代謝產熱或太陽輻射，經由色素分布的差異性與花朵結構影響，不同物種在同樣條件下的升溫具有高低之分。授粉昆蟲利用不同的感官條件辨識不同花卉，而大黃蜂(bumblebees)、蜜蜂(honeybees)和無針蜂(stingless bees)能夠根據溫度差異來區分花朵。【延伸閱讀】單一化種植可能使得蜜蜂難以對抗疾病與逆境 　　英國的布里斯托大學(University of Bristol)研究指出，透過熱成像顯示花朵內不同區域的溫度差異後，以人造花模擬花朵溫度能觀察到大黃蜂準確區分人造花中溫度不同的區域，並準確地停留在人造花中央，如同在鮮花中一般；因此認為花朵溫度的特異性可能協助授粉動物辨識不同物種的鮮花。此外花朵的溫度與花蜜也可以幫助動物保暖，鼓勵動物在較冷的環境中仍能搜尋和採集花蜜。未來將會加強了解植株內溫度分布的差異如何吸引蜂群，以及氣候變化對蜂群的額外影響。

生物礦化作用(biomineralization)指的是生物透過控制體內有機與無機分子移動而形成結晶的行為，一般廣泛用於硬骨骼、外殼、牙齒等組織之構成；例如磷酸鈣(Calcium phosphate)為構成人體牙齒和骨骼的典型成分，而矽(Silica)則可保護植物表面。過往認為，植物中存在的生物礦物質以二氧化矽、碳酸鈣與草酸鈣為主，從未有人將磷酸鈣列入其中，但德國波昂大學(University of Bonn)的植物學家證明，磷酸鈣在部分高等植物中存在。 　　植物的礦化作用以蕁麻為例，蕁麻科植物表面覆蓋許多細小刺毛，為具有倒鉤的毛狀體(trichomes)，尖端具有礦化之碳酸鈣與二氧化矽，能夠保護植物免於食草動物的損害。而刺蓮花科 (rock nettle family；學名Loasaceae)植物也具有類似的毛狀構造，基部為多細胞構成，頂部則為尖刺狀單細胞，尖端為球體，此球體易受外力作用而脫落，使得尖刺可注入刺激性物質於動物體內。 　　研究人員以掃描式電子顯微鏡附加能量色散X射線光譜儀(Scanning Electron Microscope/ energy dispersive X-ray microanalysis, SEM/EDS)和拉曼光譜儀(Raman spectrometer)觀察毛狀體外觀，發現尖端含有高濃度的鈣與磷，而非尖端部位只有少量的磷，顯示刺蓮花科毛狀體尖端的礦化作用以細胞壁外形成奈米結晶羥基磷灰石(nanocrystalline hydroxylated apatite) 為主，且磷酸鈣硬度會比二氧化矽及碳酸鈣更強，表示植物會調整不同物質的運送，造成礦化成分與強度具位置的差異性，而不同物種間的礦化成分差異性也可能是來自於遺傳控制。【延伸閱讀】植物中的長壽基因 　　雖然目前尚未了解刺蓮花科中部分物種會表現出磷酸鈣相關的特殊礦化成分，但這些結構的觀察結果除了發現自然界礦化的新系統，也許將來可用於纖維素—磷酸鈣相關的仿生複合材料的礦化製作，使得複合材料的生物相容性更高，或用於開發抗蟲作物與保護植物的防護劑。相關研究發表於Nature旗下的Scientific Reports。

近年來幾種主要作物的產量改良速度已經進入停滯期，但全球人口仍日益增長，加上全球氣候變化影響，使產量提升受到侷限，人類面臨著培育高產作物的巨大挑戰，因此科學家們朝向基因測試、環境改良、品種篩選等不同方式努力，以期保障全球糧食安全。 　　澳洲昆士蘭大學 (University of Queensland)和悉尼大學 (University of Sydney)的研究小組開發了一項稱為”speed breeding”的技術，能大幅縮短作物繁殖時間，並加速育種和研究計劃進行。此技術是利用在溫室之人造空間中完全控制生長環境，並使用 LED燈幫助植株每天行22小時的高強度光合作用；與傳統鈉蒸氣燈相比，LED燈成本低廉，且能減少多餘的熱能耗損，在利用此技術下，研究團隊在8週內完成了小麥生產，而此技術的發表也表示現今有能力達到每年可多生產六代的小麥，比普遍使用的 shuttle breeding技術增加三倍。目前已證明春小麥(spring wheat，學名Triticum aestivum)，硬粒小麥(durum wheat，學名T. durum)，大麥(barley，學名Hordeum vulgare)，鷹嘴豆(chickpea，學名 Cicer arietinum)和豌豆(pea，學名Pisum sativum)可每年生產六代，而芥花(canola，學名Brassica napus)則可年產四代，皆較傳統育種技術增加許多。 　　同時該技術開發的第一作者Brande Wulff表示，快速繁殖技術將為 21世紀的全球挑戰提供了新的解決辦法。英國RAGT Seeds公司的小麥病理學家 Ruth Bryant表示，育種者一直在尋找方法來加速品種進入市場的速度，因此對速度育種的概念非常感興趣，目前正與Wulff博士密切合作，以促使此技術盡速進入商業用途，而澳洲Dow AgroSciences公司的小麥育種者Allan Rattey博士也利用這項技術培育了收穫前較不容易發芽的小麥。【延伸閱讀】SNAP標籤蛋白為植物細胞成像的新方法 　　此次育種技術的突破可能是繼 shuttle breeding技術後新一波的綠色革命，同時 speed breeding將能作為一個平臺，並結合其他育種與CRISPR基因編輯之技術，幫助研究作物的遺傳變化，以加速品種改良速度。該技術相關研究結果亦發表於Nature Plants。

早期鑑別作物病害需依靠專業人士進行肉眼觀察病徵，通常發現時病害已造成田間地區一定程度上的損害，且大面積專一性種植的田地觀察不易，所面臨之病害損失可能更高；因此發現病害時間越早，越能降低產業風險，並有利於精準用藥，減緩周遭環境負擔。 　　一般的NDVI圖像可以利用紅光與近紅外光的反射以反映某地區的植被數量與生長特性，然而一旦被上層作物遮擋，就無法顯現出下方潛在的作物變化。美國的Evergreen FS與Ceres Imaging公司合作，利用多重光譜成像呈現區域中植物的受到的環境壓力數據(例如營養與水分不足)，並結合葉綠素、熱成像、氮含量、疾病等壓力的數據進行模型分析，有助於在疾病爆發前及時找出需要處理的區域，適時使用藥劑或肥料。以往此技術只用於果園或葡萄園，但現在嘗試用於大規模種植的農場，協助疾病的早期監測。【延伸閱讀】人工智慧幫助病蟲害風險管理 　　透過一年的測試結果，此技術能在肉眼尚未可見的情況下先發現玉米和大豆中的病原真菌和缺水等問題；依作物種類不同，每英畝花費從6到10美元不等，但能節省更多資源與藥劑成本。康乃爾大學農業與生命科學院教授Michael Gore指出，人工智慧雖非萬能，但預計在五到十年內將被玉米和大豆農民普遍使用；而此技術未來若能搭配無人機拍攝，更能促進農業自動化，有效幫助農民縮短決策時間。

現今約有30%的白鮭(white fish)直接被人們食用，其餘則多被製成動物飼料利用與販賣。近海漁船因航途較短，新鮮白鮭及其廢棄副產物可直接賣入生鮮或加工市場市場，獲利較豐；遠洋拖網漁船因考量運輸成本，則須將廢棄物排放於海中或是返航後以較低價格出售於飼料商。而近年來對於海洋廢棄物排放規範越加嚴謹，運載低價值之廢棄物會增加航運成本與空間，因此急需積極開發可增加白鮭廢棄副產物附加價值之技術，以增加遠洋漁船之經濟收益。 　　挪威的公司PG Flow Solutions推出了可用於長約70-100公尺之大型遠洋拖網漁船的青貯系統(PG silage system)，將新鮮魚原料收集於槽中，打碎後分離魚骨並添加甲酸進行分解，之後分離魚油到儲存罐中，剩餘的材料透過發酵後蒸發去除水分，濃縮成具有高品質之魚貨蛋白的初步加工產物並貯存於船上，待漁船回港後再販賣到飼料商手中。 　　此系統的優勢在於，以魚獲為例，2,700噸的魚獲會產生1,000噸的魚肉，而剩下的1700噸則為密度1kg/L的廢棄物，體積有1700立方公尺，這些廢棄物貯存於船上會壓迫到原有的漁獲空間。而此技術可濃縮產物到530立方公尺，並分出310立方公尺的魚油；經濟價值則從每公斤2 NOK(挪威法定貨幣，克朗)提升至12-15NOK，且較不佔用船上的漁獲空間，同時該系統設備購置費用也比船上的魚粉加工廠便宜。【延伸閱讀】酵母與植物萃取物作為鮭魚功能性飼料之潛力 　　該公司亦會協助購買此系統的漁船進行船體設計，以確保青貯系統的設備能正常運作，若以1,000噸漁船一年出港5次計算，估計2年內就可完成還款(不含折舊、利息及稅收減免)，除了加工成本較低外，該系統還可透過熱循環維持發酵條件，避免多餘的能源消耗，未來將可幫助提升各大型漁船的額外收入並確保處理方式符合歐盟水產品廢棄物管理規範。

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。

有鑑於致病菌對抗生素的抗藥性（antimicrobial resistance；AMR）日益嚴重，全球衛生領導人呼籲減少農業和人類醫療的抗生素使用。 　　諾丁漢大學(The University of Nottingham)的獸醫學院於Veterinary Record的報告中研究了英國特定乳牛場的整年度抗生素藥物使用狀況，其中取了358個農場場作為調查樣本，內含乳牛總數約為81,000頭，佔全國乳牛總數的7％。調查發現，大部分的抗生素為注射用，並且佔所有使用(或出售)給農場之抗生素總量的78％。此外，治療皮膚炎的牛足浴使用了大量的抗生素，是目前需要減少的目標。 　　近年來預防勝於治療的觀念逐漸興起，因此英國乳牛場的抗生素使用持續下降。為了協助評估抗生素使用狀況，研究人員開發了一種新的線上工具- AMU Calculator，能記錄每日用戶使用的藥品與抗生素，並將輸入數值從施用毫克/每公斤個體數量(population corrected unit；PCU)轉換成統一的固定劑量單位DDD(defined daily dose)或DCD(defined course dose)，幫助獸醫或農民紀錄長期藥物用量之趨勢與不同品種、年齡、性別等族群間的比較。【延伸閱讀】利用地理資訊系統整合日本全國土壤肥力資訊 　　此類新型監測工具可協助建立不同牲畜使用抗生素的基準與監測比較不同地區間藥物施用的情況，提升藥物利用的精準性，減緩抗藥性的產生。目前已有50位獸醫開始使用AMU Calculator，但要建立適用於全國的用藥基準還需要再收集更多資料，才能幫助農民和獸醫找出更有效的藥物治療方案。 　　此工具可於AHDB Dairy免費下載，網址如下：https://dairy.ahdb.org.uk/resources-library/technical-information/health-welfare/amu-calculator/#.WkGwFN-WaUk

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

橡木萎凋病(Oak wilt)是一種不易察覺的侵入性真菌病害，依美國農業部林務局的資料顯示，東部21個州都有橡樹萎凋病菌，而明尼蘇達州在2007年至2016年期間已有超過26.6萬棵橡樹受到感染。明尼蘇達入侵植物和害蟲中心(Minnesota Invasive Terrestrial Plants and Pests Center；MITPPC)主任表示：橡樹萎凋病是明尼蘇達州植物的第二大侵入性威脅疾病，僅次於荷蘭榆樹病。 　　橡樹不僅是野生動物的重要棲息地，也是木頭、家具、建築、家畜飼料等自然來源。目前估計去除感染樹木的成本高達6,000萬美元，每棵樹約400至500美元，且尚未計入對相關經濟活動的影響。現今檢測橡木萎凋病需通過肉眼觀察，且在感染後兩到三週才可能產生病徵以供診斷，但田間的橡木枯萎症狀可能與乾旱影響或昆蟲傷害混淆；而利用實驗室技術檢測病原需耗六小時到兩週，每個樣本花費達60—120美元。 　　位於明尼蘇達州的食品、農業與自然資源科學學院（University of Minnesota College of Food, Agricultural and Natural Resource Sciences；CFANS）的助理教授Abdennour Abbas和他的團隊開發了新技術，提供了較為經濟快速的診斷方法，從感染樹木中取得木片浸入第一種溶液中以提取DNA，並與第二種金奈米粒子溶液混合後，使用手持式光學偵測計進行檢測。該技術可在採樣30分鐘內檢測到橡木萎凋病，且每個樣本少於5美元。此外，該團隊正積極優化便攜式系統，希望可在不將樣本送到實驗室的情況下，於現場進行早期疾病檢測。【延伸閱讀】野番茄的細菌性潰瘍病抵抗力對商業番茄產業具有重要意義 　　未來該項技術將可針對不同細菌或真菌性之病害尋找其致病因子，以拓展其在植物病害檢測之產業應用潛力。 　　相關研究發表於2017年Scientific Reports與Chemical communications