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2018/08/08
在新自由主義(neoliberalism)的推波助瀾下,全球農業逐漸朝向大規模、單一化、經濟化的模式推進,其中非洲綠色革命聯盟(The Alliance for a Green Revolution in Africa,AGRA)與非洲化肥與農業企業夥伴關係協會(African Fertilizer and Agribusiness Partnership,AFAP)也因應而生。在國際農業巨頭公司遊說下,非洲多國政府順應其邏輯推動農業管理政策,鼓勵農民邁向現代化農業。   在此同時,規模小、資源少的地方小農由於缺乏風險管理與預警經驗,比起經濟化農場更容易受到氣候與病蟲害影響。為了增加農民因應農業災害的時間,提升風險管理能力,Techno Brain公司與微軟合作,在非洲推出數位農業平台,以全球定位系統(Global Positioning System,GPS)標示農場位置,可搭配氣候預測、土地管理、作物與土壤調查等其他用途,以有效幫助農民提高產量與增加收入。目前此項系統已和印度政府及企業合作,而現在也正在向馬拉威、坦尚尼亞等非洲國家擴展,農民可通過簡訊和語音服務,從雲端獲得最佳播種時間、害蟲生長警報、天氣通知、建議收穫時間、市場資訊和農業技巧等訊息。【延伸閱讀】JA全農增加Z-GIS農業經營管理系統的資訊共享功能   Techno Brain是非洲第一家通過CMMI 能力成熟度整合模式(Capability Maturity Model Integrated) level-5的公司,其與微軟在雲端智慧和精準農業運用之結合,能強化非洲地區農業的智慧化進程。而撒哈拉沙漠以南地區的小農與依靠天然雨水灌溉的「雨養農業」佔據90%,若能適當利用相關地理與農業資訊,則未來潛力無限。
2018/08/07
台灣推動新南向政策,盼強化與東南亞的連結。菲律賓駐台代表班納友說,政策推動2年以來,增進台菲間農業、教育、投資等領域的合作;雙方目前規劃合作在菲國設立農業示範區。 馬尼拉經濟文化辦事處(MECO)理事主席兼菲律賓駐台代表班納友(Angelito Tan Banayo)接受中央社專訪談到新南向政策時表示,菲律賓歡迎這項政策。當今全球經濟有許多變動;在美中貿易戰之際,亞太區域內的國家團結,一起合作,以免受到美中貿易戰的負面影響,變得很重要。 在推動經貿關係上,他說,台灣過去很長一段時間的重點目標是美國、歐盟、東亞等,「對台灣來說,現在是時候往南看了」。新南向政策為包括菲律賓在內的經濟體創造更多與台灣在經濟方面的合作機會。 班納友舉例,今年9月在菲國南部民答那峨島的納卯市(Davao)將舉辦農業博覽會;屆時,將有許多台灣機械產業的企業前往參展。民答那峨島是菲國的農業重鎮。 在促進農業合作方面,班納友表示,菲律賓與台灣目前正規劃合作在菲律賓設立農業示範區,種植的作物可能是蔬菜或水果。由台灣提供技術協助,幫助當地農民在示範區內種植高價值作物,作物收成後可出口到台灣或是在菲國國內市場銷售。 他說,農業示範區設立的地點目前有兩個選項,一個在民答那峨島,一個在呂宋島;待地點確定後,台灣農委會就會派員到當地考察,以決定合作的具體內容。這些準備工作可望在3個月內完成。 知情官員告訴中央社記者,未來希望比照台灣與印尼政府對政府的合作方式,台菲共同推動在菲國設立農業示範區,達到互惠互利的目標。台灣與印尼6月底簽署「綜合農業示範區計畫」合作綱要,將透過在印尼建立農業示範區,引進台灣農業資材與農業機械,以及農企業經營管理等經驗,協助印尼發展農業。 班納友說,推動農業示範區,除了希望引進台灣農業技術,提升農作物品質,也希望學習台灣在農業經營管理的經驗,藉以改善農民的收入,這樣一來,將有助吸引年輕人願意從事農業工作。若年輕人不願從事農作,將來可能產生糧食安全的危機。 在醫療方面,他指出,菲方與台灣的衛福部、花蓮慈濟醫院正規劃在菲律賓的醫院推動合作計畫,分享台灣推動全民健保的經驗以及提供較高階的醫療照護訓練。 有關教育的合作,他說,菲律賓科學中學將提供中文課程,由台灣老師到菲律賓協助授課。他認為,這是很重要的合作,期盼學生畢業後到台灣唸大學,就讀科學或工程方面的科系。 他表示,跟新加坡、美國、澳洲相比,來台唸書的學費、生活費等費用,非常合理。「對菲律賓民眾來說,這會是很好的機會」。 在投資方面,班納友特別提到,中小企業是台灣的強項,希望促成更多這方面的合作。菲律賓經濟成長快速,希望讓更多人民可享受到經濟成長的成果;若菲國有更多的中小企業,將有助改善人民的經濟狀況,讓他們成為中產階級。 同時,班納友指出,去年底台灣與菲律賓重簽投資保障協定,在此架構下,有助增加對菲律賓的投資。 在投資方面,2016年台灣投資菲國總額約為3282萬美元,為菲律賓第12大投資來源國。2017年,在菲國外國投資排名上,台灣躍居第2名,投資總額約2.1億美元,僅次於日本(約合6.3億美元)。 整體來說,班納友表示,新南向政策推動約2年,成果已逐漸顯現。「到目前為止,我們在新南向政策架構下,合作進行很順利」。
2018/08/06
北美大陸棚(North American continental shelf)具有豐富的海洋生態,是全球最具高生產力的魚場之一。近年來受到全球氣溫上升之影響,海洋暖化可能導致物種棲息地產生變化,因此羅格斯大學(Rutgers University)針對美國與加拿大沿岸大陸棚的底拖網捕撈生物狀況進行長期調查,包含303個太平洋沿岸物種及383個大西洋沿岸物種,其中有硬骨魚、軟骨魚、甲殼類動物、頭足類生物、棘皮動物、其他無脊椎動物與一種海龜,並利用電腦模擬在16種氣候預測模型中,未來(2081-2100)年這些物種的遷徙距離與遷移方向。   結果顯示,海洋暖化會使得原本處在溫帶的物種逐漸北移,而西海岸的溫度變化梯度比東海岸低得多,因此就長期而言,該地區的物種分布相對穩定。研究人員指出,受暖化影響最嚴重的物種是太平洋石斑魚,大西洋鱈魚和黑海鱸魚,由於物種遷徙距離較遠,使得捕撈漁業需要耗費更多時間和航運成本。而16個氣候預測模型中針對高碳排放的模擬結果顯示,物種棲息地變化較低碳排放結果高出兩到三倍。【延伸閱讀】研究發現氣溫將影響微生物碳排放的多寡   此研究強調全球暖化程度對本世紀末海洋生物資源變化幅度的重要性,海洋物種對溫度變化的反應非常敏感,因此溫度呈小幅度上升就可能對預測結果產生重大影響;相關研究結果也可以提供風險管理機關作為參考,預先考量未來區域間的資源分配與轉移。   該研究由美國國家海洋與大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)和皮尤慈善信託基金會(Pew Charitable Trusts)贊助,結果發表於<PLOS ONE>。
2018/08/03
植物的光系統中含有多種光合色素(phytosynthetic pigment),包含葉綠素、葉黃素、類胡蘿蔔素等,當植物進行光合作用時,這些光系統會吸收與傳遞太陽光能,並經由後續反應將其轉化為化學能。目前大多數已知的藻類、藍綠菌(Cyanobacteria)及植物中的光系統中心多為葉綠素a,而葉綠素a較善於捕捉紅光(波長680至700 nm)的能量;此種情況代表,雖然太陽光所涵蓋之波長範圍廣泛,但只有來自紅光的能量才能用於光合作用。   然而,1996年時發現部分藍綠菌(如Acaryochloris屬)可另外於可見光不足或陰影環境下,使用葉綠素d吸收波長700-720 nm的近紅外光進行光合作用。除了葉綠素a與葉綠素d系統以外,研究人員現今還確認了第三種光合作用系統—葉綠素f。藍綠菌可在陰影環境下,藉由葉綠素f轉化近紅外光(約750 nm)以補充不足的能量。   此種新發現的光合作用形式可協助藍綠菌等自營物種於低光源環境中成功利用太陽能,未來或許可應用於火星或其他地區作為合成氧氣之來源,或是做為光合微生物燃料電池生產的先驅研究。【延伸閱讀】英國石油BP在美國投資生物燃料工廠降低航空公司燃料成本   此研究相關參與機構包含英國倫敦帝國學院(Imperial College London)、倫敦瑪麗王后大學(Queen Mary University of London)、法國巴黎第六大學(Université Pierre-et-Marie-Curie)、細胞綜合生物學研究所(Institut de Biologie Intégrative de la Cellule)、澳洲國立大學(Australian National University)與義大利國家研究委員會(Consiglio Nazionale delle Ricerche),結果發表於<Science>。
2018/08/02
橄欖是義大利主要的經濟作物之一,也是橄欖油製造的重要來源;但近年來義大利南部地區的橄欖樹受到細菌Xylella fastidiosa影響,使得橄欖產量與品質下降,對於其農業經濟產生嚴重危害。X. fastidiosa是一種植物病原細菌,經過媒介昆蟲入侵植物後會逐漸堵塞其木質部,使得寄主體內水分運輸受阻,造成植株脫水、葉片黃化、焦枯、萎凋甚至死亡等徵狀。此種病原長期於美洲地區肆虐,可感染葡萄、梨樹、柑橘、夾竹桃等超過350種園藝作物,並且已擴散到歐洲與亞洲多個國家,我國也有許多作物感染案例。   有鑑於現今全球農業貿易之發達,及早發現並預防病害向外擴散是至關重要的課題。然而,病原感染植株後具有潛伏期,農民無法光從外觀評斷作物是否受到感染,因此常忽略及早剃除病株的黃金時間,而媒介昆蟲在此期間也不斷來回於健株與病株間,等到病徵明顯時已無法挽救產量損失。   為了幫助農民及早發現病害,歐盟聯合研究中心(Joint Research Centre,JRC)的研究團隊利用機載成像光譜儀(Airborne Imaging Spectrometer,AIS)與熱成像(thermography)拍攝橄欖樹影像,此種裝置能捕捉可見光至紅外光區段的光線,分辨率為40-60公分,搭配人工智慧進行分析,可判讀光合作用之旺盛程度,例如,蒸散作用較弱的植株溫度較高。【延伸閱讀】Smart Ag發布第一款無人駕駛機械平台   該團隊於兩年間拍攝了15個區域中的七千多棵橄欖樹,部分橄欖樹叢透過此種方法所得之判斷準確率可超過90%,因此適合在田間大範圍進行即時監測;以往1000公頃面積需要經過三個月的人工檢測,現在只需要一架無人機即可於一小時內完成。未來推廣至西班牙的杏林,與馬約卡島(Mallorca)的葡萄園,相關研究發表於<Nature Plants>。
2018/08/01
動脈粥狀硬化(Atherosclerosis)是指血管中因低密度脂肪堆積,產生由脂肪、平滑肌細胞、細胞殘渣、纖維蛋白等構成的斑塊(plaque),使得血管逐漸變得狹窄而缺乏彈性,血壓上升且血流量降低,周邊組織之氧氣與養分供應也會隨之減少。當粥狀硬化發生在心臟冠狀動脈或大腦中,容易造成腦部或心臟缺氧等傷害,若未調整生活作息與飲食,隨著年紀增長,阻塞將愈發嚴重,引發心臟病、高血壓等代謝症候群發生。   茶是世界上流傳最廣泛的飲品之一,依照製程可區分為綠茶(不發酵茶)、青茶(半發酵茶)與紅茶(全發酵茶)等,其中綠茶含有胺基酸、兒茶素、咖啡因等物質,具有良好的提神、抗氧化、殺菌等效果;目前已有許多研究證實綠茶中的兒茶素能夠幫助預防動脈粥狀硬化與代謝症候群的發生。而英國蘭卡斯特大學(University of Lancaster)針對兒茶素進行研究,發現兒茶素中的表沒食子兒茶素沒食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)於肝素(heparin)存在的狀態下,能夠結合Apolipoprotein A1 fibrils,並增加斑塊溶解度,減少其沉積於血管中的機會。【延伸閱讀】兒茶素奈米載體具應用在癌症治療上的潛力   由於綠茶中仍含有其他成分,為了從茶中取得足夠的EGCG的情況下可能也使人過量攝取咖啡因而影響健康,因此目前研究正朝如何維持血液中足量EGCG的方向進展。未來或許會稍微修改EGCG的結構,以提高生物利用效果,或是藉由注射等方式準確的將其傳送至斑塊附近。   相關研究結果發表於<Journal of Biological Chemistry>
2018/07/31
許多民眾喜歡喝發酵乳品,農委會水試所從鱸魚腸道篩選出能產生葡聚糖的乳酸菌B4,經適當發酵就可製成天然優格,且不需任何添加物就有柔細口感,讓民眾吃得安心、健康。 乳酸菌是重要的益生菌之一,牛奶經過乳酸菌發酵後,不僅口感佳且更容易被人體消化吸收,但由於目前發酵乳多半以保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)或嗜熱鏈球菌 (Streptococcus thermophilus)等作為菌種,為了改善製品出現穩定性差、質地鬆散及乳清析出過多等問題,通常都會添加刺瑰豆膠、果膠及酵素製劑等多種穩定劑或增稠劑。 隨著民眾對健康重視的提升,不含任何添加物的健康食品也越來越受到消費者的青睞,行政院農業委員會水產試驗所從鱸魚腸道篩選出能產生葡聚糖的乳酸菌B4,將其與蔗糖加入牛奶,經過適當發酵後,可產生乳酸菌的特殊代謝產物及葡聚糖。 水試所指出,葡聚糖會與牛奶的細胞及蛋白質的網狀結構結合,減少乳清的分離,同時具有乳化特性,有助於提升發酵乳品的口感、黏度、風味、外觀及色澤。 水試所表示,以乳酸菌B4製成的優格質地細緻、口感滑順,且不需其他添加物,是目前相關產品中唯一含有天然保健成分葡聚糖者,除了直接食用外,因質地較一般優格濃稠,也可當作吐司塗醬或取代高熱量的市售沙拉醬,讓消費者吃得安心、健康。
2018/07/30
一般而言,植物透過外界環境刺激,藉由水分變化進行膨壓運動或激素進行生長運動,以捕捉日光、水分或其他生長所需營養,例如向日葵的向光性、氣孔開闔與毛氈苔的捕蟲運動。然而,植物的移動較為被動與緩慢,植物根部的固著性使其無法像動物一樣,根據環境的即時狀況而移動至所需生長要素面前,在劇烈變動的環境下較容易因適應不良而死亡。   有鑒於此,中國的Vincross公司提出結合機器人與植物的想法,製作出可自主移動的六足機器人—HEXA,具有良好的移動與穩定功能,前方則搭載720p攝影機、測距感測器、三軸加速度計、紅外線發射器,幫助機器人「看見」前方狀況與跨越障礙。將盆栽結合機器人,就能實現植物自行即時移動的目標,幫助植物「走出」陰影與「躲避」烈日,而人們則可透過手機應用程式遠端操控機器人,或藉由MIND系統及HEXA simulator自由控制與設計機器人的動作,並上傳分享或下載其他人所編排的程式,使機器人動作更為複雜與擬人化。【延伸閱讀】沿著抹香鯨的表面移動的小型機器人    透過該機器人的發明,能夠增進植物移動的自主性及植物與人類間的互動性,未來或許可增加偵測水分或二氧化碳之感測器,或將相關技術應用於園藝領域中,減少人們於居家照顧大量植物的麻煩。
2018/07/27
德國每年有近2億立方公尺的液態糞便從畜牧養殖場流向環境,這些來自於動物的排泄物含有大量植物所需之磷與氮等元素,可作為土壤中的養分,有助於植物生長;但過多的養分反而導致土壤中微生物大量將銨態氮轉化成硝酸鹽,順著土壤緩慢滲透與汙染地下水。善用養殖動物所產生之代謝副產物可幫助減少其對鄰近地區的汙染,然而養殖場所與一般農田所處的位置並不相近,如何適當處理動物所產生的代謝副產物並轉移至農田是目前所面臨的問題。   德國蘇伊士公司與斯圖加特大學(Universität Stuttgart)弗勞恩霍夫界面工程與生物技術研究所(Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB)合作,設計出BioEcoSIM液體糞肥處理工法,首先確認磷完全溶解於液體中,利用兩段式過濾進行固液分離,再使用封閉系統中的高熱蒸氣幫助固體糞脫水乾燥,這些乾燥後的有機質可在450℃的高溫下轉化為有機生物碳;而液體部分則包含可溶性的無機鹽份,藉由化學沉澱反應產生磷酸銨鎂、磷酸鎂或磷酸鈣,再過濾回收液體中的磷,剩餘液體的則依靠薄膜蒸餾(membrane distillation)技術形成硫酸銨,最後水中只剩下微量的磷、氮及豐富的鉀,可回歸田間做為灌溉之用。【延伸閱讀】檸檬綠色經濟學   此技術可以將原本的動物糞肥回收形成有機土壤改良劑、銨態氮肥和磷酸鹽肥料等產物,不但運送更加方便,也能精確計算肥料的回收率。目前已經獲得專利技術許可,未來逐步在全國設立大型回收工廠,完成規模化與商業化進程;現今Zorbau具有一個試驗處理廠,工廠可用10立方公尺的原料,每小時生產100公斤的磷肥、100公斤的氮肥和900公斤的有機物。另一方面,通過養分回收能降低國內對進口肥料的依賴性,提升人類農業行為的永續性。    BioEcoSIM計畫由2012年10月至2016年12月的第七屆歐盟研究框架計劃資助(the 7th EU Research Framework Program),相關資訊公布於2018年5月14日至18日於慕尼黑的IFAT2018展會。
2018/07/26
水凝膠(hydrocolloids)是一類廣泛運用於生活中的水溶性聚合物,常見的水凝膠包含冷敷包、愛玉、蒟蒻等;水凝膠於食品工業中可作為增稠劑與凝結劑使用,防止食品中的水分釋放與冰晶形成,常用於冰淇淋、果凍、果醬、乳製品中,幫助改善食品質地。除此之外,水凝膠多半為不易分解的多醣聚合物,屬於膳食纖維,具促進腸道蠕動、延緩腸道吸收葡萄糖的能力、防止血糖急遽上升等功能。   果膠(pectin)是一種主要由半乳醣醛酸(galacturonic acid)構成的複合式多醣聚合物,廣泛存在於植物細胞中,可作為天然的食品添加劑來源。目前於商業上使用的果膠主要來源為蘋果渣與柑橘類表皮等水果加工副產物,經過分離後的果膠需含有65%以上的半乳醣醛酸才適用於食品工業。【延伸閱讀】酵母生產防腐添加劑的應用潛力   椪柑(Citrus reticulata Blanco cv. Punkan)雖然也屬於柑橘類水果的一員,但至今尚未有商業化分離椪柑中果膠的方式。巴西的巴拉那大學(Federal University of Paraná)則利用高溫與酸性溶液(pH1.6)從椪柑皮中分離高甲氧基果膠(High Methoxyl Prectin,H.M. pectin),產率可達25.6%。   此項研究結果可幫助椪柑產區更加有效利用果實資源,將原本效益較低的果皮轉化為果膠原料,並減少農業廢棄物,促進環境永續。相關研究發表於<Carbohydrate Polymers>
2018/07/25
根據新加坡國家環境局(National Environment Agency,NEA)的資料顯示,食物殘渣約佔新加坡廢棄物總量的10%,估計只有14%的食物殘渣有效被回收。為了有效利用這些食品廢棄物,新加坡國立大學(National University of Singapore,NUS)與上海交通大學合作,開發了一種厭氧發酵系統,能夠回收食物殘渣並將其轉化為肥料,發酵時所產生的沼氣也能用來發電與維持系統運作。   藉由微生物的幫助,一公噸的廢棄物約可產生兩百至四百瓩(kWh)的電,隨著廢棄物中所含的碳水化合物、蛋白質與脂質越高,所產生之沼氣與發電量也就越多。透過沼氣發電後部分能量可供應系統熱水與電腦、幫浦、換氣扇等需電裝置,以維持發酵時的最適溫度50℃,多餘的電力則可儲存於電池當中。此外,發酵系統中的每一個過程都能透過電腦進行控制,而各裝置上的感測器也能將排程開始、結束及異常訊號傳送至管理者手機中,以確保系統運作時的效率和安全性。【延伸閱讀】研究指出農電共生的經營模式可最大化太陽能光電轉換效率   此厭氧發酵系統裝設於可移動裝置上,每天可處理約200公斤的廢棄物,將80%廢棄物轉化成富含營養的肥料,加工後可供給於農藝或園藝所需。另外,此系統於發酵過程中能除去水份與硫化氫,因此可避免發出難聞氣味,適合用於人口密集的城市處理廚餘之用。現在研究人員正於校內持續測試,電池中儲存的電力則作為學生手機與平板充電站之用;而另一個更大的400公斤系統也正在開發中,希望未來能實際使用於當地居民生活當中。
2018/07/24
退化性關節炎是老年人常見的骨科疾病之一,常造成患者日常生活中的行為障礙,置換人工關節可幫助患者提高生活品質,是近年來醫師逐漸採用的醫療方式之一。隨著全球老年人口數量逐漸上升,人工關節需求市場也日漸擴大,而相關材料也朝向合金、聚乙烯、陶瓷等多元化發展。考量生態與環境狀況,現今社會提倡使用可再生資源製成複合材料以提升材料永續性,而這波風潮也衍伸至生物醫學產業中。   在骨骼整合手術中使用金屬植入物可能引起人體輕重不一的過敏症狀,且置於人體後依其腐蝕與磨損程度不同,具有一定的使用年限。羅馬尼亞的布加勒斯特理工大學(Politehnica University of Bucharest)利用醋酸纖維素(cellulose acetate)製成人工合金骨骼的外膜,並將白藜蘆醇(resveratrol)固定於膜上,能有效減緩金屬受到遇酸腐蝕的情況,並減少金屬離子釋放對周圍細胞所造成之不良影響,且醋酸纖維素膜的多孔性有助於誘導骨細胞移入並連接植入物;經過約6至12個月之後醋酸纖維膜會於生物體內逐漸降解,只留下與骨骼連接良好的植入物。此外,團隊也於細胞實驗中證實,白藜蘆醇有助於幫助小鼠骨母前驅細胞(preosteoblast)MC3T3-E1移動與增殖,且增殖形狀趨近於天然骨骼的構造。【延伸閱讀】最新研究發現馬鈴薯與市售能量果膠均可供運動員發揮最佳效果   在此項研究中所使用的材料取自天然來源,不但自然界中含量豐富,回歸環境時也對環境無害,若能持續發展應用,有利於減少植入手術後患者的不適與手術失敗率。  相關研究發表於<Applied Surface Science>

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