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.

生命是一個循環，但在人類的經濟模式中，我們發展了線性經濟，意即：製造→使用→清除。我們每年設法取得數萬噸的自然資源，進而轉化為我們使用與消耗的資材，然而卻又很輕易的丟棄，只能焚燒、就地掩埋。倘若我們在產品設計上加入重複使用、整新、修繕的資源再利用概念，只在我們需要時獲取新的資源，就能達到減少新的資材、能源使用，使得地球資源受到保護；循環經濟也能提高經濟收益、促使創新與工作機會的成長。 　　循環經濟能帶來更多可能、新的契機，不只對自然與經濟有益，也對我們的生活品質及健康有正向幫助。

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。

氣候變遷是人人關注的環境議題，它的影響甚大，囊括因全球平均氣溫日益升高，造成南北兩極冰山雪融，除了影響當地的生態環境，海平面上升；天氣產生短時間的劇烈變化，極端暴雨、平地降雪、熱浪來襲；食物生產系統遭受衝擊，糧食供應量已不足供給全球人口，未來農作生產將會是掌控世界權責中心的關鍵要素；氣象條件變異也會造成健康危害，極端高熱帶來心血管疾病就診率與死亡率攀升，因增溫造成空氣污染惡化與加速傳染病擴散。

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。

生物性敷料能夠有效縮短傷口癒合時間或促進血管生長，美國Kerecis公司就使用鱈魚皮開發傷口敷料，魚皮富含天然的Omega-3多元不飽和脂肪酸，具有抗發炎的特性，有利於皮膚組織的再生及癒合。目前相關技術已取得專利，可作為處理人類和動物燒燙傷的醫療用品。

104年爆發的禽流感，重創國內鵝產業，這幾年，國內養鵝產業還在復原中。也因為禽流感持續威脅的壓力，讓養禽場業者體認到生物安全的重要性，對於農委會開發的養殖管理系統，也更感興趣。農委會畜產試驗所開發出一套兼具防疫、省工、友善的養鵝系統，業者配合使用半年後，認為效果良好，超乎預期，飼養規模達2萬隻種鵝的芳源畜牧場老闆吳祥斌開心地說，「這是一套可以賺大錢的系統」。 　　畜試所開啟科技智慧養鵝系統，這套系統在國際間應該也是先驅，因為沒有查到有類似的設備在畜牧業界上市。畜試所指出，「智慧型鵝產蛋辨識系統」的技術，包括了4個部分：智慧型水禽產蛋辨識監控系統、智慧產房、新式水禽腳環，以及寡蛋鵝辨識系統。 　　畜試所指出，過去臺灣養鵝年產值約20億元，104年的禽流感重創養鵝產業後，產值嚴重縮水，至106年產值恢復至15億元，防疫現已成業者相當重視的環節。畜試所研發推出的「智慧型鵝產蛋辨識系統」，可以減少人員進出鵝舍撿蛋次數，降低疫病傳播風險，評估效益可提升平飼種鵝產蛋數至53枚，增加6%以上的雛鵝產值，以每棟飼養4500隻鵝的鵝舍為例，至少增加168萬元雛鵝收入；同時，這套系統結合自動集蛋設備，有效減少人力成本。 　　負責系統研發的助理研究員林旻蓉說明這套系統的功能，就是減少疫病、提高產能，以及減少飼料浪費，以一棟4500隻鵝的鵝舍計算雛鵝產值可增加168萬，肉鵝增加840萬的產值，飼料費節省70萬元。這還是現況平均產蛋數在53枚的條件下，如果未來技術愈來愈好，提升至60枚，產值提升效果會更顯著。 　　芳源畜牧場是畜試所「智慧型鵝產蛋辨識系統」首名技轉業者，業者吳祥斌說明引進這套養鵝系統前後的差別，以前，他們種鵝場就是讓鵝在鵝舍裡生蛋，再人工去撿蛋，相對於現在使用這套系統，減少人員進出鵝群鵝舍，就減少疫病透過人員傳播的機會；同時，現在這套系統可以篩選出會生蛋的鵝，未來，「飼料效率好的、對疾病抵抗力佳的，我們都可以選出來，不僅是台灣最好的，也是世界最好的」。 　　畜試所解釋這套辨識系統的背景，產業可應用的科技養鵝系統是將無線射頻辨識技術（RFID）應用於平飼種鵝，辨識出寡產鵝，淘汰不會生的鵝，可以減少飼料浪費，並提升鵝群的產蛋效能。智慧型水禽產蛋辨識監控系統，以電子腳環、天線、UHF Reader、影像辨識系統、PLC內含2項發明專利、PLC  Converter、工業用電腦；智慧產房即依種鵝行為研發具產蛋辨識監控功能的產蛋籠，結合自動集蛋設備，減少撿蛋人力；新式水禽腳環可精準識別個別母鵝入籠資料，與產蛋資料配對判讀；寡產鵝辨識系統可依場主決策，決定是否留鵝，平板電腦上有每隻鵝的編號，若出現笑臉，代表依場主的選定決策可留鵝，出現哭臉則代表淘汰。 智慧型鵝產蛋辨識系統。 可依場主決策篩選出該留還是該淘汰的鵝。

城市的空氣污染一直是威脅居民呼吸道健康的潛在問題，提高城市的綠地覆蓋面積有利於提供乾淨的空氣，創造更加適宜的居住環境。而城市地區的土地利用度高，不容易於短期內規劃大面積的綠地供居民使用，因此德國凱撒斯勞滕工業大學(Technische Universität Kaiserslautern)便開發了一種新型綠色外牆技術- BryoSYSTEM，利用苔蘚終年常綠且可過濾細小灰塵的特性，進行城市牆面的綠化作業。 　　此技術的最小結構由一個約1公尺高，15公分寬，數幾公分深的混凝土元件組成，可以輕易地附著在建築物的牆壁上，而頂部有一個太陽能電池，底部有一個儲水槽，可安裝在地下以收集雨水。為了使苔蘚順利於表面生長，開發者於表面進行了特殊處理，且具有凹槽以確保水分均勻分佈，空氣中的苔蘚孢子可以直接在這樣的理想環境下附著與生長，使用者無需額外種植苔蘚植物。【延伸閱讀】受豬籠草啟發的創新塗料 　　苔癬的吸水性強，攔截與保存水分具有一套，也能夠隨著環境條件調控生理機制，與過去外牆綠化的經驗相比，較無須耗費過多成本進行密集性的維護。此外，BryoSYSTEM也有許多感測器，可監測濕度和其他環境參數，而資訊回傳後便可根據天氣條件調整所需營養，且更加符合未來的智慧城市概念。目前開發者已申請專利，這樣的類植生牆技術不僅有助於減少城市的空氣污染，還有助於提高生物多樣性、儲存雨水與減少噪音，具有發展潛力。