瘤胃(rumen)是牛、羊等反芻動物四個胃室中的第一個胃，內部含有豐富且複雜的微生物生態，能夠幫助分解食物，因此維持瘤胃裡的微生物健康與正常醱酵對維持動物營養非常重要。然而瘤胃中的微生物相可能因成分、來源或環境等因素受到變動，故研究此微生物相的變化有助於了解反芻動物之生理情形。憑藉著分子生物學與基因體學的進步，針對微生物的相關研究也越來越多，因此於2018年發表在Nature Communications期刊的一項研究中，英國愛丁堡大學羅斯林研究所─Mick Watson 團隊與蘇格蘭農村學院─Rainer Roehe團隊共同合作，利用總體基因體學(Metagenomics)和Hi-C based proximity-guided assembly (Hi-C based PGA)進行43隻蘇格蘭牛(Scottish cattle)之瘤胃中微生物的DNA測序與組裝，接著交叉比對基因資料庫後，鑑定出913種微生物，且大部分的微生物屬於未曾發現的新物種。【延伸閱讀】科學家已開發出快速檢測病毒之可攜帶設備 　　研究團隊也表示，這些新發現的微生物能將植物轉化成動物所需的營養與能量，最後成為動物身上的肌肉蛋白(muscle protein)及分泌出的牛乳；未來不僅能協助研究提升肌肉或乳製品產量，增進糧食安全，也有極大的潛力應用於生物燃料(biofuel)與生物技術產業中。

區塊鏈技術是比特幣中的重要概念，能用來記錄所有的交易過程，其本質上為群體共享的數據庫，而群體中的人皆可察看與更新，但歷史紀錄則無法被更改。此技術使用於供應鏈中能提高其透明度，為促進全球漁業發展，區塊鏈技術將被用於改善鮪魚產業的可追溯性，以阻止太平洋周邊的非法捕魚活動。 　　世界自然基金會(World Wide Fund for Nature)、美國以太坊創始公司ConsenSys、斐濟技術初創企業TraSeable和鮪魚捕撈和加工公司Sea Quest合作，將於太平洋區域展開區塊鏈的試驗項目，預計利用區塊鏈技術追蹤鮪魚從捕撈到餐桌上的歷程，其目的是為了幫助禁止在鮪魚產業中非法捕魚和侵犯人權行為。【延伸閱讀】智慧手機與區塊鏈技術應用為打擊食品詐欺的新方法 　　相關追蹤在鮪魚被捕穫後立即開始，一旦捕到魚就在漁船放上可重複使用的RFID標籤(無線射頻識別，Radio Frequency Identification；RFID)，漁船、碼頭和加工廠的相關裝置能將各段作業訊息上傳。一旦魚獲受到加工處理，RFID標籤就換成較便宜的QR Code附到產品包裝上。QR Code中包含相關的區塊鏈記錄及原始的RFID標籤資料，減少整體過程中的標籤成本，使得捕魚產業中的中小型經營者也可參與其中。消費者只要運用智慧型裝置掃描產品上的代碼就能得知產品供應鏈上的所有資訊，雖然此次為首次將區塊鏈技術運用在太平洋地區的捕撈漁業，但Provenence公司和國際桿線協會(International Pole and Line Foundation；IPNLF)已有魚獲從印尼送到英國的成功案例，且Provenance還致力於使用區塊鏈追蹤棉花、時裝、咖啡和有機農產品等其他品項。 　　目前區塊鏈技術已開始改變既有的產品業務，為消費者提供更多採購決定的基礎資訊；且搭配供應鏈的高度透明性，將能有效消除非法捕撈活動與強化現有業者的管理方式。

四年多以來，Oliva博士及其團隊致力於破譯Xanthomonas oryzae pv. oryzae的遺傳密碼，此細菌能夠引起水稻白葉枯病(Bacterial leaf blight)的發生。水稻白葉枯病是世界上影響水稻的重大疾病之一，嚴重時可造成部分易感性品種70%的產量損失。雖然世界各地的水稻種植區都可能發生由X. oryzae引起的白葉枯病，但致病菌株的遺傳特性也因地而異，往往只能在大量爆發後才可對症下藥；因此長期以來，農民與科學家對於此種水稻病害的防治效果不彰。 　　以往的病害鑑定需要耗費大量的人力與時間，從現場的病徵觀察、多區採集，再到實驗室分離病原與後續分析，才能準確的計算病原數量與危害程度，通常需要花費數月甚至一年才能確定某地區的流行菌株。若能快速了解整個國內的病原群，那麼國內的水稻育種計劃可以針對這些毒性株特性進行篩選，以減少農民的種植風險。 　　國際水稻研究所(International Rice Research Institute，IRRI)開發了一種名為PathoTracer的革命性工具，只要將少許的葉片樣本到認證實驗室進行基因檢測，檢測結果由IRRI進行分析，如此便能將原本耗時一年的工作減少成兩週，農民在種植季節結束之前就能知道作物是否得病與病原資訊，並且獲得抗性品種之相關建議。由於PathoTracer可以同時計算數千個樣本，故可用於大面積偵測，也可搭配菲律賓水稻資訊系統(Philippine Rice Information System，PRIM)或病蟲害風險識別與管理(Pest and Disease Risk Identification and Management，PRIME)，以支持國家或區域作物的健康管理。【延伸閱讀】日本認定符合技術與安全規範基因編輯食品，將可採用既有之食品法規進行規範與販售 　　此外，IRRI有興趣將此基因檢測工具擴大到稻熱病與其他可能感染稻米的其他病原。目前PathoTracer已經在亞洲其他地區進行測試，國際水稻研究所預計於2018年初推行，預期PathoTracer將對全世界的水稻產生重大影響。

Rhizobium rhizogenes是一種根瘤菌目下的細菌，若植物傷口受到此細菌感染就會導致分支多、根毛多、無向地性的毛狀根(hairy roots, HRs)產生。毛狀根與正常的植物根不同，從受感染的植物上切斷後置於液體培養基中能持續生長，具有生長速度快、分化程度高與遺傳性狀相對穩定等特點。由於以上特點，無法順利於細菌等原核生物中表現的外源基因，可嘗試使用細菌感染植物產生的毛狀根作為表現外源蛋白與大規模增殖之工具，且目前已有人類基因於毛狀根表達而產生外源蛋白的例子。 　　脂肪酶是人類腸道中分解脂肪的酵素，有些人由於天生的染色體缺陷而缺少胰脂肪酶，這種缺陷會導致囊狀纖維化(cystic fibrosis)，造成呼吸道、胰臟、腸胃道、汗腺等外分泌腺器官功能異常，進而增加感染跟發炎的機會。一般會給此類患者補充從動物性來源的胰脂肪酶，但動物性產品具有傳播病毒或普里昂蛋白等風險；故以植物生產酵素以作為人類治療補充劑是未來需要發展的替代方法。【延伸閱讀】伴侶動物對居家醫療的貢獻潛力 　　本研究利用油菜(又稱蕓薹，學名為Brassica rapa)的毛狀根作為產生人類胰脂肪酶的工具，利用生長劑2,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic acid)刺激毛狀根，產生類似癒傷組織的構造。此外，相較於未處理組，在添加2,4-D的毛狀根培養基中偵測到兩倍以上的脂肪酶活性，表示這些組織可能有助於生產大量的外源性蛋白質；作者建議將以上使用毛狀根生產蛋白的方式系統命名為「rhizocalli」，相關內容發表於Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)。

包含皇家防止虐待動物協會(Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals；RSPCA等大型的動物福利與保護相關組織要求為養殖雞提供更好的福利標準，以解決肉類密集且大規模生產時面臨非人道條件的問題。RSPCA的農場動物福利專家Sophie Elwes表示：儘管雞肉需求量迅速增長，但大部分養殖動物的福利卻沒有改善，快速而集約化的養殖條件可能導致動物健康受到損害，如心血管疾病或部分殘疾等。 　　雞的肉類產量比其他任何養殖動物更高，英國每年就宰殺9.5億隻，全世界每年約屠宰500億隻。而目前預估這些數字將迅速增加，到2020年成為世界上最大的肉類來源。以速食店為例，連鎖餐廳麥當勞(McDonald's)本來以販售牛肉相關產品為主，但現在銷售的雞肉比牛肉多，且預計到2020年的採購量將是現今的10倍以上。 　　名廚Oliver和Fearnley-Whittingstal強調基本的房舍、空間和環境等因素與養殖雞福利有重要關聯；但RSPCA認為，為加快販售時間而採用快速成長的性狀選拔可能對養殖雞的福利影響更大，因為消費者已養成了快速取得廉價雞肉的習慣，改變了傳統養雞產業的面貌。另外RSPCA最近的民意調查顯示，購買雞肉的10人中約有8人(86％)希望市場能夠確保銷售的所有雞肉皆符合高福利標準。新的福利標準規定養殖區域需要禁止屠宰期間非人道作業、有機繁養殖與良好的活動空間等條件，而目前英國只有被標記為RSPCA Assured的產品符合所有生產的新標準。【延伸閱讀】世界動物衛生組織最新的研究報告顯示全球已逐漸落實動物抗菌劑的用藥安全及監控管制 　　Marks & Spencer是英國最具代表性的連鎖商店之一，其中農業主管Steve McLean表示，動物福利是公司業務的核心之一，且企業具有社會責任去推動新的標準。因此將於1月份開始一系列的試驗，以測試動物福利新標準於商業化農業供應鏈中的工作模式。可持續餐飲協會(Sustainable Restaurant Association)執行長Andrew Stephen表示未來將努力加快更高標準飼養禽肉的採購和服務。

根據國際糖尿病聯盟(International Diabetes Federation)的統計數據，埃及是全球成人糖尿病人數排名前十的國家之一，國家每年花費超過14億美元於糖尿病及其併發症(包含高血壓、高膽固醇、心血管及腎臟疾病)之病程控制，而患者本身也需要負擔龐大的醫療費用。 　　水飛薊(又稱奶薊，學名為Silybum marianum)屬於傳統草藥的一種，中醫認為其具清熱利濕及疏肝利膽等功效，中世紀歐洲也用其治療肝脾阻塞及黃疸等症狀。而水飛薊內部所含的水飛薊素(silymarin)是一種多酚類化合物，被認為具抗發炎、抗氧化與抗癌等特性，或許能用於減緩肝病、癌症或糖尿病等疾病。但是水飛薊素在水中溶解度較低，於腸道內吸收較差，食用後大部分直接排出，無法有效被人體利用。 　　埃及曼蘇拉大學(Mansoura University)藥學院與開羅Zewail科學技術城合作，使用pluronic微胞(pluronic nanomicelles)作為水飛薊素的載體，能有效提高水飛薊素的水溶性，進而增加其生物利用度。經實驗證實，此技術能顯著改善第二型糖尿病之小鼠抗高血糖、血脂與抗氧化的能力。【延伸閱讀】ω-3多元不飽和脂肪酸可幫助減緩乳癌發展 　　此種奈米包覆技術開展了藥物研究的嶄新里程，然而，確定其臨床研究的有效性與安全性亦十分重要；故研究團隊後續仍會持續追蹤水飛薊素於動物體內的影響，以便了解水飛薊素於胰島細胞的作用機制，並與其他既有藥物進行比較，希望未來能夠提供新的藥物療法供患者選擇。 　　相關文章發表於Future Medicine出版的Nanomedicine

美國多數農場採行大面積、粗放式農業，過大的場域容易造成管理不便，因此多用大型機械進行播種、施肥、除草、收穫等農業行為；而早期的大型機械需要駕駛在機器上控制，駕駛技術與安全性備受考驗。 　　比起自行培養專業技術人員，加強自動化可能是更快的選擇。因此美國愛荷華州技術公司Smart Ag開發了革命性的AutoCart軟體，為農業自動化打開了新的大門。AutoCart配合SmartHP可作為一組即插即用的系統，可以使現有的農場機械自動化，並兼容任何品牌或組合。 聯合作業人員需在現場設置各段卸載位置、調整穀物車與收割機的速度和方向，透過應用程式載入後就能精確同步化兩種機器的作業，使得農民可以一人完成傳統需要兩名熟練作業員的工作。【延伸閱讀】日本自動駕駛耕耘機之開發 　　此種使用現有機器且配合無人駕駛的技術突破，能夠解決收穫其勞動力短缺之問題；此外，農民從「操作者」轉化成為「監控者」角色，並且更加提高工作效率與能力。最近Smart Ag在玉米和大豆收穫期間於中西部農場完成AutoCart綜合測試，此技術可能透過提高生產力、安全性與利潤，為大型農場的作物生產帶來重大改變。 　　該公司認為，農業不應該再由設備決定生產利潤高低，而應該提供多種技術與工具供農民選擇，搭配正確的知識與技術，才能有效提高營運能力。

日本漁業種苗放流近一甲子的回顧 臺灣國立海洋大學水產養殖系 郭金泉教授 整理 　　全世界實施水產生物放流的國家以日本放流的種類與數量最多，包含魚類、水產無脊椎動物(貝類、海膽、海蔘、甲殼類蝦蟹等)。二戰後日本經濟自 1960 年代快速復興，鑒於土地不足乃填海造陸，工廠林立，吸引無數農漁村人口流入成為工廠勞工，人口持續往大城市集中。為了彌補因為填海造陸造成漁業環境之破壞與沿岸漁業資源枯竭的現象，同時也企圖挽留因為經濟發展而外流的漁村子弟，日本政府 1963 年在瀨戶內海開始栽培漁業，實施種苗放流，希望可以增加沿岸漁業資源。筆者獲科技部贊助邀請日本國東京海洋大學北田修一教授蒞臺演講日本漁業種苗放流並與臺灣官學界交流。本文是筆者綜合北田修一教授於 2016 年 11 月 23~24 日兩天在國立臺灣海洋大學，行政院農委會水產試驗所基隆總所、農委會漁業署以及國立臺灣大學漁業科學所之演講內容整理而成，謹共饗臺灣讀者。  　　北田修一教授整理 2012 至 2016 全球放流水產種苗物種數的國家，台灣放流 24 個物種，主要是魚類、僅次於日本，是世界放流水產種苗物種第二多的國家。   　　那到底放流水產生物種苗有沒有效?對野生族群的生態與遺傳構造會不會產生影響?首先，研究者必須開發出有效標記生物的方法，才能正確判斷捕獲的水產生物是野生或是養殖放流生物的再捕獲，也方可執行後續的種苗放流效果評估。 　　目前日本使用數種水產生物的標記方法：(1) 自然標記法：如真鯛(嘉鱲)密集養殖多代後，兩鼻孔(入水孔和出水孔)會變成僅一鼻孔；養殖的比目魚，沒有眼睛白色部位的體側會出現黑斑色素；養殖九孔與鮑魚依初期餵食餌料之不同，會在貝殼的基點留下餵食餌料之色素，因為養殖和野生鮑魚餌料差異，研究人員可以殼色辨別是養殖放流的鮑魚或是野生鮑魚。(2) 剪掉或拔除身體某部位：水產無脊椎動物藉由剪除身體某部位，如螃蟹的游泳肢、蝦子之剪尾，不但標示作業費心， 勞力密集，且有些部位仍會再生長回，辨別度不高，死亡率也大。(3) 染色生物硬組織：如魚類耳石、烏賊骨板的 ALC (Alizarin red) 染色，不過現在認為 ALC 會衍生食害問題已被禁用。(4) 遺傳標記：因費用較高，尚未普及。     放流效果評估的方法 　　日本在 1980 年代以前是在放流生物體外打上標記(tag)再放流，捕獲到此有標記生物的民眾再回報研究單位，但是由於回報率很低，可信度不高效果不彰；後來改採統計的採樣理論，派調查員到漁市場檢查市場當天總漁獲的每個個體，以自然標記法判斷魚隻是養殖放流的或是野生的魚隻，就非常準確。回收報告率趨近百分百。   　　根據此可靠的回收報告數據，日本估算出回收率(%)、YPR(g：yield per release：放流每尾仔魚的重量回收)、及經濟效益。根據北田所作放流的經濟效益評估研究結論，只有少數(鮭魚、帆立貝、真鯛)幾種放流例子具經濟效益，斑節蝦(ｸﾙﾏｴﾋﾞ)的放流是賠本事業。挪威甚至還因不合成本(表上紅字)，放棄龍蝦(ﾛﾌﾞｽﾀ-)與鱈魚(ﾀｲｾｲﾖｳﾀﾗ)的放流事業，而全力發展大西洋鮭魚養殖。   　　圓圈表示 YPR(yield per release：放流每尾仔魚的重量回收)，越大表示此種生物長得快。例如放一尾鰆魚(ｻﾜﾗ)仔魚的 YPR 可以回收到 164 克、而且回收率約 12%， 經濟效益划算。所以放流生物長得越快(YPR)、而且活存率(回收率)越好、具高經濟價值的水產生物，放流效益較好、方可以有效回收放流成本。目前大部分水產生物的放流效益都是政府賠本在經營。虛線(= 1)代表損益平衡。 　　日本在不同海區大規模放流真鯛(ﾏﾀﾞｲ)，紅線表總捕獲量(養殖放流量+野生量)、虛線表放流養殖真鯛的數量、黑線表以 YPR 換算放流養殖真鯛數量的捕獲量。放流養殖真鯛數量的貢獻就是紅線與黑線的差，依各個海域放流養殖真鯛數量的貢獻度由 5.1~24.9%不等，平均嘉鱲的放流效果大概是 10%。日本北海道和太平洋北沒放流真鯛。比目魚(ﾋﾗﾒ)貢獻度大概是 12%，螃蟹(ｶｻﾞﾐ)貢獻度介於 18 和 31%之間，斑節蝦(ｸﾙﾏｴﾋﾞ) 貢獻度更小僅有10%。可能放流量遠比自然資源的變動量(入添量)小，種苗放流效果很難由自然資源的變動量分離出來、所以放流直接效果(貢獻度)並不明顯。  1974年~鹿兒島的真鯛(Pagrosomus major，嘉鱲)放流栽培漁業   　　1970 年以後日本國九州鹿兒島灣真鯛的魚獲量急遽下降，日本官方於 1970 年代後期開始大量放流真鯛魚苗。據統計鹿兒島灣自 1974 以來日本官方總共放流 2600萬尾嘉臘魚，是世界上最大的海水魚放流量，對生態衝擊很大。追蹤 1970 至 2012 年鹿兒島灣真鯛總漁獲量(藍線)，野生魚捕獲量(綠線)，養殖漁獲量(紅線)，魚苗放流量(紅虛線)的經年變動，發現隨著魚苗放流量減少(1990 年代至 2000 年)，此時期總漁獲量(藍線)也減少。2005 年以後即使放流魚苗數減少，野生魚捕獲量(綠線)卻增加。 　　解析其原因發現：日本 60 年代經濟起飛，1970 年以後由於鹿兒島灣棲地遭大規模破壞(左上圖藍線上揚)，真鯛數量(右上圖黑線陡降)急速減少。但是為何鹿兒島灣裡面的真鯛魚獲量(右上圖黑線)會在 2009 年後增加(右上圖黑線上攀)，主要的原因是鹿尾菜海藻(ﾋｼﾞｷ；左上圖綠線急增)的回復；而且鹿尾菜海藻的回復必須達某一定量(50 公噸；左下圖)以上，才會發生幫助真鯛數量增加的效應(2009 年綠線；右上圖)。如果放流越多養殖真鯛魚苗，野生真鯛的捕獲量就越少(右下圖)；但是如果每增加一百公噸鹿尾菜海藻，野生真鯛就會增加 14 公噸，因為鹿尾菜海藻也可以提供真鯛的棲地。如果放流 10 公噸養殖真鯛魚苗，野生真鯛漁獲反而會減少3 公噸，因為鹿兒島灣真鯛的生物承載量是一定的。 　　由於使用的真鯛種魚是 1980 年 130 尾種魚繼代培養子孫之種魚，種魚培養出來的放流魚隻的回收率有逐年遞減現象；研究指出每一個世代其活(生)存率減少約12%。     　　鹿兒島灣內部(灣奧；黃圓圈)，2004 年養殖真鯛魚的基因混合比(黑長條)一開始佔比蠻高，和野生魚相差不多；但是隨著時間拉長，佔比漸漸變低；野生魚(白長條) 佔比在 2011 年已遙遙領先養殖魚的基因(黑長條)。此乃鹿兒島灣內部(灣奧； 黃圓圈)和鹿兒島灣外部(東海；綠圓圈)的真鯛魚隻充分互動，交流基因，加上養殖真鯛每一個世代其生存率減少約 12%的天擇壓力被淘汰，而逐漸去除與漂白鹿兒島灣內部養殖魚基因的比率而降低占比。   1998年~瀨戶內海的鰆魚栽培漁業 　　日本瀨戶內海 1980 年代原本鰆魚產量很高，可能過度撈捕，80 年代中期後漁獲急速下降(右圖黑線)，日本於 1998 年開始放流鰆魚魚苗(右圖紅線)。 　　單位體積的海域之內，放流鰆魚魚苗越多，鰆魚0歲魚的平均體重越小，也即成長的越慢，呈負相關。呈現自我稀疏(Self-thinning process)：意指在一定生態環境承載量，個體數一旦增加，則每個個體的體重減小現象。日本研究發現鰆魚是洄游性的獵(掠)食性魚類，小魚會同類互噬(cannibalism)、β 指數為 2.80，是一般平均魚類(0.88)β 值的 3.18 倍，植物的β值僅 0.75。 　　日本研究統計在瀨戶內海放流 6 年(1999~2005 年)鰆魚的資料，發現當環境承載量很好的時候(2001~2005 年)，養殖鰆魚的 0 歲放流魚苗(同一年度垂直線上的黑圓圈)會顯著(*)長的比野生的(同一年度垂直線上的白圓圈)大。因為養殖鰆魚放流魚苗放流時的魚體較大，因此會比野生鰆魚魚苗更具競爭優勢，而且因為瀨戶內海環境可以提供的生物資源(biomass)是一定的，所以放流養殖魚可能會取代野生魚。 　　日本曾經在瀨戶內海用 10 尾捕獲野生的鰆魚種魚，培育 10 萬尾魚苗放流，研究基因是否會對瀨戶內海造成生態的影響。研究發現，放流並沒有影響瀨戶內海鰆魚族群遺傳的多樣性。但是鰆魚族群的遺傳距離起微妙變化。 　　日本只在瀨戶內海(實線)放流鰆魚(左上圖)。因為同時期日本其他沒有放流鰆魚(虛線)的海域(日本海、日本海西、東海)的鰆魚數量也是增加(右上圖)，所以海域鰆魚漁獲量的增加，應該是與海域的食物來源增加有關，例如鯷魚(ｶﾀﾞｸﾁｲﾜｼ：左上圖藍線)；而和是否有放流鰆魚魚苗無關。因為日本計算瀨戶內海(下圖黑實線)放流鰆魚的YPR 值(放流後野外捕回重量；紅點線)， 發現鰆魚放流量只佔總漁獲量的 2.5%貢獻度(下圖)；反而鯷魚(藍線)的貢獻度47%(左上圖)，占近 5 成 (統計相關達 R2=47%)。所以瀨戶內海海域鰆魚漁獲量的增加，明顯是與海域的鯷魚食物來源增加有關。   綜整與結論： 1. 放流的數量跟自然入添量的變動相比，顯然微不足道，所以很難確定放流是否有效果，而進行栽培漁業應以一代再捕利用回收為原則。 2. 放流在第一代的直接效果，是靠著種苗活存率還有成長率來決定，成功放流意味可以回本。由於環境承載量固定，放流魚與野生魚產生競爭，甚至養殖放流魚會取代自然界的野生魚，卻沒有增加自然界的生物量。 3. 人工養殖海水魚的基因跟野生海水魚的相差很多，但因為養殖魚在野外的存活率比較低，加上天擇作用與養殖族群和野生族群的交配，放流養殖魚的基因會逐漸從野生魚群的基因中被淘汰掉。 4. 漁業資源的回復，應該是要保護魚類的產卵場、修復仔魚孵化育成場的棲地；保護棲地比放流水產生物種苗有效。   檢討與未來建議： 1. 環境的生物承載量是一定的。因為養殖放流種苗與野生種苗劇烈的競爭結果， 只會發生養殖放流魚苗取代野生魚隻的作用，所以不過是生物取代、置換而 已，總生物量並沒有增加。北田教授研究也顯示放流種苗雖不影響野生族群基因 的多樣性，但放流種苗長大顯然與野生魚種產生交配繁衍下一代，若以遺傳 距離定義野生種與放流種，兩者遺傳結構仍有差異產生。 2. 從鰆魚不必放流，資源量也成長的結果來看，據日本環境廳的資料顯示，日本潟湖(干潟)和藻場(ｱﾏﾓ場)和沒工業化前相較已減少很多，重工業化地區如東京灣潟湖和藻場減少更多。與其花錢與資源在放流種苗，應該要著手於棲地的復育。 3. 愈來愈多的研究顯示，無意識的水產養殖作業方式及不當的人工魚苗放流， 反而會造成生態失衡。隨著分子標記技術的進步、價格平價與普及化，已證實不當人工放流水產養殖生產的產品，反而造成污染天然族群之基因、混雜品系、引進入侵種及病源菌等反效果，嚴重破壞及攪亂原本物種的遺傳結構， 造成族群弱化，生態失衡，加速自然資源的枯竭。 4. 在此次演講的最後，北田教授也再度誠摯的呼籲，放流的必要性應作審慎評估，對魚類養殖初期生態需更深入了解，個體回復後更應針對該物種的產卵場、孵育場進行保育，配合放流政策再生產。 5. 種苗放流的必要仍是值得討論的議題，放流對於其他物種之影響，養殖魚種與野生種之基因交流，皆是未來研究應該可著力的方向，希望往後能找到最適當的物種保育方式，不僅讓海洋資源可以永續的發展，於經濟效益上也更划算。   對比臺灣漁業水產種苗放流的現況與建議 　　雖然臺灣漁政縣市政府單位每年均有編列巨額經費進行養殖種苗人工放流，但至今仍有許多需要未周全考慮之遺傳與環境因子，如：人工繁殖魚種與野生魚種有基因之差異，是否會有污染天然族群遺傳基因，破壞棲地或生態失衡的問題。此外，臺灣漁政公營單位多不生產種苗，臺灣在進行種苗人工放流時，往往是由數個私人養殖場競標，由得標者提供漁政公營單位放流所需的種苗數量。在種魚來源及遺傳資訊不明，魚苗難以分辨（魚苗辨識不易、放流魚苗是否是當地缺少的物種等隱蔽物種問題），只粗略檢查兩種(神經壞死和虹彩)病毒反應(完全忽略細菌、真菌、寄生蟲等其他微生物)，及 4 種(含氯黴素、孔雀綠、還原型孔雀 綠 、 硝 基 呋 喃 代 謝 物 ) 藥 物 殘 留等，在品質不清的情況，以及缺乏族群遺傳及生物多樣性的概念下，往往使得放流效果事倍而功半，無法確實達到預期之效益。 　　同時「中間育成」技術也是決定種苗放流成功與否的重要關鍵。日本很慎重的把未來要放流的稚魚種苗，由陸上室內養殖場移送到設置於海上或河川之戶外箱網或圍網，讓養殖的稚魚種苗接受嚴酷考驗數十日不等，以增強其野放後的警戒心與競爭能力，為適應未來的大自然環境預先做準備。我研究室解剖了台灣放流的養殖黑鯛與野生黑鯛比較，發現野生黑鯛的肝是正常的紅色，養殖黑鯛竟然是粉紅泛白色，推測可能是吃了太多飼料又因為密集養殖缺乏運動變成了脂肪肝。再以日本栽培漁業生產放流用的嘉鱲種苗為例，野生的嘉鱲魚體色是紅色的，人工養殖嘉鱲魚因為長期人工養殖，生長環境與食物不同，竟然變成黑色無光澤，甚至連鼻孔，從兩個變成了一個。日本也曾經研究魚苗放流後的沉底速度，發現野生的魚苗警戒性高，會快速沉底尋找掩蔽，反之人工養殖魚苗會停在水層表面，導致被捕食的機率大大增加。因此沒有完善的中間育成訓練，貿然放流只讓這些魚去送死。 　　直到將被放流的種苗之視覺、嗅覺感官，調節滲透壓等生理機能、與游泳或潛砂能力等型態上的運動器官發育至某程度、逐漸能夠主動自己覓食、學習調整行為，例如懂得逃避敵害，發展出具備野外求生的基本能力；亦即，由人為選擇轉換為天然選擇，先淘汰不適應野外環境的種苗後，去蕪存菁再放流，以提高放流後的種苗活存率。然而在臺灣，針對放流魚種之「中間育成」步驟較為缺乏，大多為在種苗放流前和運輸過程中短暫馴化，得標廠商在種苗放流前 3 日，將種苗易池到底質非泥土之容器，注入現喞海水蓄養 3 日。期間並停止餵食魚苗，使魚苗腸道淨空，降低排洩物產生，減少運輸時的水質污染，提高魚苗活存率，也就是把至今為止一直生活習慣於養殖池水質條件的養殖魚苗，瞬間轉置於天然海水鹽度，迫使其緊迫適應 3 日，使得放流到天然海域後的養殖魚苗存活率普遍不高。其次盡管台灣沿岸就有六種黑鯛物種，南部與北部沿岸黑鯛可能是完全不同物種，若是採用招標採購常常變成南魚北運， 養殖魚苗被瞬間放流至魚種、水文氣象與海洋環境完全陌生的場域。此外台灣除了少數魚種及少量樣本曾進行標識試驗研究，例如估計黑鯛魚苗年度放流貢獻度在 1.7%~6.6%之間、但絕大部分放流的水產生物並未標識，未進行放流效果之評估。而傳統的標記方式（生物、物理、化學）更無法估計放流水產生物的繁殖率、死亡率及再生產量。使得臺灣水產研究者無法進行完整周延的放流評估，人工放流的成效和對天然生態的影響（甚至造成反效果）實在堪慮。 　　另外，民間盛行宗教放生以積功德，往往引起許多生態保育與動物保護人士團體的撻伐。的主要原因在於：(1)  商業化的放生事實上只是鼓勵了額外供給食用魚市場的繁養殖行為，並未如宗教團體所預期的能護生；(2)  在放生過程中因為搬運所產生的動物緊迫與傷害一直不被佛教界所看見，放流的程序粗糙， 最後造成放生等於放死，而這樣的後果又被解讀為捨報。此外，(3)  大量放生動物最令人垢病的環境生態衝擊除了在瞬間於環境中投入大量動物所增加的環境負擔、造成入侵種問題、造成原生生物群聚的改變之外，最 糟糕的便是對長期以來經由海潮、地質變動與生物演化自然而然所形成的遺傳與 物種多樣性，而擾亂這樣的多樣性，事實上正與永續利用與保育漁業資源是背道而馳的。 　　今天的農業與畜牧的大多數動物和植物，牠和它們已和野生祖先在遺傳上有相當程度的不同，例如牠和它們需要人類的照料、呵護和提供食物飼養以維持生存，例如：牛，羊，豬、雞，火雞，很少還保有牠們祖先型的野性，然而在水產養殖中使用的物種大多仍是野生族群，尚未完全被人為地飼養馴化，而且大多數如果釋放或逃脫返回原先棲地仍有能力恢復野性，放流養殖魚苗和逃脫的水產養殖品種，經常傳染疾病與媒介引入寄生蟲給野生物種也時而耳聞，例如逃逸的大西洋鮭魚身上的魚蝨嚴重感染到野生的大西洋鮭魚，魚苗放流是否也有類似的隱憂值得深慮。 　　在浩瀚的海洋耕耘水產養殖，把海洋當牧場的利弊必須評估其對生態等其他難以計量的成本，例如文化和景觀。首先最應該考量的基本問題是：孵化場是否實際上在魚隻的生產中具有成本效益，以及目前孵化場的實際操作是否實質上增加了所欲增產魚類的生物量，還是只是以孵化場生產的魚隻取代野生魚隻，甚至在取代的過程中甚至與野生魚類競爭棲地等，均應該與所產生的環境成本進行權衡，同時絕對不應忽略恢復棲息地和調控監管撈捕漁獲的功能。 　　根據日本累積 60 年的經驗，水產種苗放流的成功與否還必須借助：(1) 放流後的種苗有適當的棲地，以供覓食與逃避敵害，而一般大多數的海洋魚類及水產無脊椎動物需要一種以上的棲地；豐富充足的食物與良好的天然環境來完成其生活史；(2) 立法規定漁獲體長、限制漁法、捕獲季節等人為劍及履及的執法， 積極的資源自主管理。雙管齊下，栽培漁業才有望大功告成。 參考文獻 1. 北田修一 (2016)。種苗放流の効果と野生集団への影響。日本水産学会誌。82(3) 241-250。 2. 北田修一 (2014)。遺伝標識による種苗放流効果の推測：現状と適用上の留意点。日本水産学会誌。80(6) 890-899。 3. 北田修一 (2013)。シロザケ孵化場魚の遺伝的多様性と繁殖成功度. 「サケ学大全（帰山雅秀，永田光博，中川大介」編）」, pp. 123-128, 北海道大学出版会,  札幌）. 4. 北田修一 (2012)。標識放流. 「最新水産ハンドブック」, 講談社サイエンティフィク. 5. 北田修一 (2011)。種苗放流の遺伝的影響：実態と展望.  シリーズ 21 世紀の農学 6. 「農林水産業を支える生物多様性の評価と課題（日本農学会編）」, pp. 83-112,養賢堂,  東京. 7. 北田修一 (2010)。栽培漁業の遺伝的影響に関する実証的考察. 平成 21 年度栽培漁業技術中央研修会テキスト集,  水産総合研究センター, 14p. 8. 北田修一 (2008)。種苗放流の遺伝的影響. 水産資源の増殖と保全, pp. 190-213,成山堂書店,  東京. 9. 小畑泰弘, 山崎英樹, 岩本明雄, 浜崎活幸, 北田修一 (2008)。環境収容力と種苗放流―瀬戸内海東部海域におけるサワラの例. 水産資源の増殖と保全, pp. 66-85,成山堂書店,  東京. 10. 浜崎活幸, 北田修一 (2008)。環境変動と資源増殖―アワビ類を事例として. 水産資源の増殖と保全,    pp. 86-104,  成山堂書店,  東京. 11. 北田修一 (2007)。沿岸水産資源の増殖と管理. 農林水産技術研究ジャーナル 30 (12), 20-25. 12. Kitada, S. (2018). Economic, ecological and genetic impacts of marine stock enhancement and sea ranching: A systematic review. Fish and Fisheries. 1–22.

纖維素(cellulose)為植物、藻類及細菌產生的一類胞外多醣，是構成細胞壁(cell wall)與生物膜(biofilm)的重要成分，也是地球上最豐富的生物性聚合物。纖維素使用範圍廣泛，從紙張到建築材料均可見其蹤跡；除此之外，還能作為生產生質酒精的起始材料。 　　生質酒精可以從玉米等含糖量高的農用原料製造，但會壓縮到玉米的糧食用途，且以往將分解纖維素成葡萄糖會消耗較多成本。美國史丹佛大學(Stanford University)化學系和德國柏林漢堡大學(Humboldt-Universität zu Berlin)的微生物學研究所合作，發現了大腸桿菌製造的新型纖維素-PEtN cellulose (phosphoethanolamine cellulose)，此研究將可幫助減少纖維素轉化的時間與擴展其用途。【延伸閱讀】魚鱗膠原蛋白有助血管傷口癒合 　　細菌所分泌的生物膜具有良好的彈性與張力，可增強細菌抵抗逆境的能力。大腸桿菌(Escherichia coli)分泌的生物膜中具有特殊修飾過的pEtN cellulose，屬於兩性離子聚合物，經固態核磁共振(Solid-state nuclear magnetic resonance)鑑定後發現，phosphoethanolamine group的修飾與BcsE-BcsF-BcsG等跨膜訊號分子的傳遞相關。此外，這種特殊纖維素不易形成晶體且較易溶於水，作者認為利用此種纖維素作為生質酒精的生產原料將會使得轉化過程更加順利。另外，此發現可能還能幫助醫療應用，由於生物膜與細菌的抗藥性具有密切關連，若能將研究發現的纖維素修飾基因作為標靶，或許能為人類提供新的感染治療方法。 　　相關研究發表於Science

由歐盟Horizon 2020 programme研究與創新計畫出資的其中一個子項目，稱為Data-Driven Bioeconomy(DataBio)，為芬蘭VTT技術研究中心(VTT Technical Research Centre of Finland)所負責。DataBio的主要目標是研究、分析與展示從環境收集的大量數據資料，並將其應用於現有的農業、林業與養殖業中以減少資源浪費，並保護環境的永續性。 　　DataBio的參與者來自17個國家，包含比利時、捷克、德國、西班牙、挪威、波蘭、意大利、希臘、以色列、荷蘭、丹麥、瑞士、英國，愛沙尼亞、法國和羅馬尼亞。從2017年開始進行為期三年的計畫，預計在26個試驗點開發測試更優良的收集、分析與使用程式，而相關的大數據技術成果能再創新的商機。 　　在以精準農業為目標的試驗點中，根據當地氣象站、衛星和放在各處的感測器進行田間測量以收集數據，數據分析後可提供做為作物生長管理的依據，以便遠端控制農業機械進行播種、施肥和其他操作；而漁業的部分則聚焦在熱帶鮪魚與北大西洋的小型遠洋漁業，希望幫助節省成本及提高漁船效能。除了有前端的技術開發，後方用戶端、生物經濟和技術研究機構以及其他專家也將持續合作，整合出最適合市場使用的大數據計算與觀測方法的相關技術、工具與服務，將DataBio化為世界上最先進的大數據平臺。【延伸閱讀】EuroTier展示會的動物養殖數據技術應用案例 　　此計畫總預算為1,620萬歐元，預期成就包括:提升生物經濟的生產力、擴張大數據技術提供商在生物經濟相關領域的市場、提高大數據技術在生物經濟中的使用、密切與BDVA(Big Data Value Association)合作、連結此計畫與其他大數據相關的活動等。

自二十世紀以來，腫瘤與癌症已成為人類健康的主要殺手之一，而且自民國71年起癌症與惡性腫瘤持續成為國人十大死因之榜首，在國際上僅次於心血管與代謝疾病。癌症的治療手段之一為化學療法(Chemotherapy)，利用特殊藥物進行全身性治療；由於藥物本身帶有毒性，故在毒殺或抑制癌細胞生長時也會影響到病人身上的正常細胞，造成服用後嘔吐、脫髮、身體不適等副作用。 　　金屬元素廣泛存在於環境，醫學上常有使用金屬協助醫療的情況，例如氫氧化鋁作為胃部制酸劑、鐵用於貧血治療、鎘用於顯影劑等。近年來，金屬錯合物與金屬酵素也逐漸作為醫療用途。英國的華威大學(University of Warwick)開發了使用鋨(Osmium，Os)的催化性抗癌金屬藥物，幫助人體體抗癌細胞。 　　鋨屬於非常穩定的過度金屬，此研究使用的鋨複合物[Os(arene)(TsDPEN)]藥物命名為JPC11，搭配適當劑量的甲酸鈉催化後，測試其對卵巢癌與前列腺癌的效果。JPC11針對細胞的代謝途徑進行攻擊，加快丙酮酸轉換成乳酸的速度，導致細胞的破壞；且JPC11對癌細胞有更好選擇性，能減少藥物對正常細胞的影響。【延伸閱讀】來自剛果植物中的化合物對抗胰腺癌細胞的應用潛力 　　鉑類化合物是目前應用最廣泛的癌症化療藥物，但卵巢癌此藥物抗性已逐漸提高，而JPC11可以在體內循環利用，重複攻擊癌細胞。此外甲酸鈉可在許多天然來源中取得，例如蕁麻和螞蟻，若是結合兩者運用，將能引導未來的抗癌藥物往更小、更有效和更低劑量的方向施用，進而減少化療的副作用。 　　相關研究發表於Nature Chemistry

完全混合日糧(Total Mixed Ration, TMR)是一種經由營養計算後，將精料(concentrates)、粗料(forages)、營養補充物(nutritional supplements)或其他農副產物混合後，讓畜牧動物所攝取的每一口都是營養平衡的飲食。在泌乳初期，乳牛的營養需求增加，為了補充營養，農民常將富含精料的食物餵給動物。然而最近的研究結果表明，此種做法可能會對乳牛的健康狀況產生負面影響，導致瘤胃和腸道pH值下降，造成瘤胃和腸道微生物菌相的失衡，釋放大量內毒素，影響動物健康。【延伸閱讀】研究人員正在進行乳腺炎測試的相關研究，可望為牛奶生產商節省數百萬美元 　　雖然肝臟是解毒的主要器官，但過往研究對在餵養富含精料的飲食過程中，動物體內的解毒狀況了解不多。因此該研究的目的是探討高濃度飲食對泌乳期乳牛血液、瘤胃pH值、糞便內毒素濃度和肝功能的影響。 　　研究的結果表明，高營養濃度的飲食可能會對乳牛產生不良影響，包括： 瘤胃pH值降至6.2 糞便內毒素濃度增加了5倍 在第4週Aspartate Transaminase(AST)、Glutamate dehydrogenase(GLDH)和Gamma glutamyl transferase(GTT)等酵素活性增加 　　雖然功能正常的肝臟可以負擔平時產生的內毒素，但若是因為飲食使得消化道pH值降低且內毒素大量增加時就有可能損害肝臟健康並誘導發炎反應。所以農民應檢視飼料中的精料量，並且應考慮放入減少內毒素的飼料添加劑。 　　此研究為奧地利的百奧明公司研究中心(BIOMIN Research Center)與University of Veterinary Medicine Vienna合作，發表於德國的巴伐利亞動物營養學會（Bayerische Arbeitsgemeinschaft Tierernährung或BAT）的第55次最佳可行性技術協商會議上，並在海報比賽中獲得一等獎。