水產疫苗研發現況與未來發展 國立臺灣海洋大學水產養殖系　周信佑教授 前言 　　早在西元前400年，古希臘學家修昔底德（Thucydides）就在《伯羅奔尼撒戰爭史》書中提到，罹患過鼠疫並復原的人會獲得保護力以防止再次罹病。這是人類最早關於「免疫力 (immunity)」的知識。200年前，英國醫師愛德華•金納博士開啟了現代免疫的歷史。18世紀以後，高傳染性的天花因牛痘疫苗的普遍化而受到控制，金納博士也因此被稱為 「免疫學之父」。而「vaccine(疫苗)」 這個專有名詞由金納博士首創，字首的vacca正是由拉丁文的「牛」字而來。1881年，法國微生物學家路易 ‧ 巴斯德博士在一次演講中提出，vaccination應該作為預防接種的一般名詞讓社會大眾了解。現在，疫苗免疫已經被證實是安全、有效的疾病防治對策，而疫苗的出現更是現代醫學的重要里程碑。 水產疫苗研發現況 　　相較於畜牧業，魚類養殖的生物生產方式發展較晚，因此直到1930s末，魚類免疫預防的研究才開始有進展。第一篇相關論文是Snieszko 等在1938年 針對產氣單胞菌 (Aeromonas punctate) 免疫鯉魚的報導，只是因為是以波蘭語撰寫較鮮為人知。隔年，Duff發表以鮭魚產氣單胞菌 (Aeromonas salmonicida) 經口免疫鱒魚，證實可以對抗癤瘡病 (Furunculosis)。雖然傳染病長期以來都是限制水產養殖產業永續的最大瓶頸，但在接下來的20至30年間，因證實磺胺類藥物較經口投餵疫苗具有更佳對抗癤瘡病的效果，因此導致水產疫苗的研究停滯，二次大戰後的這段期間因而被稱為「化學療法世代」。直到1976年，美國核准了鮭魚腸紅嘴病 (Enteric redmouth disease, ERM或稱為Yersiniosis) 疫苗，這是第一種核准上市的商用魚類疫苗。之後水產疫苗研發開始快速發展。至2016年為止，全球針對27 種水產病原 (表一)，核准超過100種的魚用疫苗許可證。以養殖鮭鱒科魚類為例，水產疾病的致病原中，細菌佔約54.9 %、病毒22.6 %、寄生蟲19.4 %，而真菌約3.1 %，所以目前的水產疫苗大多是針對細菌性疾病，其次為病毒疫苗，而2016年11月，智利核准了Elanco公司的海蝨口服疫苗Imvixa，這是目前唯一的魚類寄生蟲疫苗。主要市場對象仍是以鮭鱒科等冷水魚類為主，近年來逐漸擴大到鱸魚、鯛類、吳郭魚、鰈魚、比目魚、青甘鰺和鱈魚等。大多數的商品是不活化疫苗，隨著愈來愈多混合型的多價疫苗上市，顯見這將是未來商用水產疫苗研發的趨勢。 水產疫苗的未來發展 　　有別於動物疫苗，除了一般理想疫苗的要求之外，水產疫苗還必須具備以下特性： (1) 能經濟化量產； (2) 由種苗早期即能誘發長期且持續性的保護效果； (3) 避免造成帶原後果； (4) 可以廣泛且有效對抗各種血清型的病毒株； (5) 能分化免疫魚隻和受感染的魚，進而幫助流行病學和疾病監測/控制； (6)方便施用。 　　為了達成以上目標，疫苗的發展策略與施用方法是水產疫苗研發的重要方向。除了傳統的不活化疫苗、弱毒化疫苗，近年的研發策略包括，利用佐劑來提升疫苗效果、針對特定抗原開發次單位疫苗、重組疫苗、合成胜肽疫苗以及DNA疫苗等。2016年4月，歐盟藥物管理局(EMA) 之獸藥用藥委員會 (CVMP)首次核准魚用DNA疫苗，是Elanco公司針對鮭魚胰腺病 (salmon pancreas disease, SPD) 所開發的Clynav，顯示水產疫苗的新世代即將來臨。利用次世代定序技術，探討病原體泛基因組中具特定保護力的抗原基因與寄主間免疫反應關聯，或是透過反向疫苗學，配合佐劑和載體的應用，將可以開發更具保護力、更穩定的理想混合型水產疫苗。此外，以RNA為基礎 (RNA-Base) 開發疫苗的新技術在近年內竄起，如：RNAi (RNA interference)，是利用人工合成特定序列的雙股RNA，針對病原進行選擇性的干擾現象，進而達到疾病防治效果。相關研究在甲殼類疾病防治中有了突破性的進展。可以確見的是，這些以生物技術為基礎所開發出之新型態水產疫苗將會更符合產業期望。 　　另外攸關水產疫苗成效的關鍵是施用方式，注射免疫雖然效果最好，但是耗費人力且會造成緊迫，所以為了提升浸泡免疫 (immersion) 效果，小魚階段可以使用高濃度、少水量、短時間的浸漬免疫法 (immersion dip method)。經口免疫則是透過包埋處理，如：油乳化 (oil emulsified)、微脂粒 (Liposome) 或Antigen Protection Vehicle (APV)，保護疫苗通過胃腸道而順利吸收。最近Intervet公司針對養殖吳郭魚的鏈球菌感染，發展兩階段免疫方式，首先以AQUAVAC™ GARVETIL™ 疫苗進行浸泡處理誘發免疫反應，之後的第二階段則使用AQUAVAC™ GARVETIL™ ORAL進行追加免疫延長保護時程。相較於僅有15% 相對活存率的浸泡處理組別，兩階段免疫組有50%的相對活存率，效果極為顯著。更重要的是，和疫苗成本相比，成功地提升養殖戶的獲利。 結論 　　水產疫苗由1982年上市以來逐年成長，尤其近年的年成長率近20%，是全球動物醫療產業中極具潛力的一環。在兼顧食品安全與品質的要求下，利用疫苗免疫來預防水產動物疾病以減少藥物濫用已是未來趨勢。整合我國在水產生技疫苗的研發能量，並有效提升疫苗上市審核過程效率以加速商品化，台灣必能在全球溫水魚類的水產疫苗新藍海中佔有一席之地。 表一、初期和現今之市售商用水產疫苗

為積極推動「新農業創新推動方案」，行政院農業委員會透過新科技及新管理模式的運用，進行跨域整合加值，以期能解決現行農業、農村及農民問題，農委會主任委員林聰賢於5月3日曾率同仁拜會中研院院長廖俊智洽談並獲積極回應，隨即安排廖院長及其團隊於本(7)日參訪農委會農業試驗所進行深度座談，並就農業副產品循環加值利用及基因體技術應用等科技研究議題建立合作共識，未來該會將引入中研院最高學術機構之專業能量，促進農業跨域整合加值，俾達成加速產業調整之目標。農業科研成果獲中研院肯定　　今日中研院廖院長及其團隊參訪農試所，除由該所所長陳駿季報告研發成果，並參觀「國家作物種原中心」、「農業空間資訊系統」及「移動式菇類植物工廠」3項科研重要成果。「國家作物種原中心」蒐集數萬個植物品種，為栽培環境變遷或特殊目標之珍貴材料庫；「農業空間資訊系統」已完成1千萬筆以上農地資料庫建置，可與其他相關GIS圖資套疊進行多樣分析與決策；「移動式菇類植物工廠」可在多變的氣候下，穩定生產各種菇類。廖院長及其團隊對該等科研成果深表肯定，亦提出在產業化過程運用新科技或新模式進行深化加值之建議。重要農業議題建立合作共識　　農委會說明，本次座談會該會科技處處長張致盛報告二十項重要農業議題，如「農產品安全管理」、「農地利用規劃」及「農漁畜產品產銷失衡」等，雙方進行溝通討論；並就農業短中長程規劃及農業副產品循環加值利用(包括稻草、果皮、魚鱗、畜禽排泄物等)、動物防疫監控體系與基因體技術應用等科技研究議題建立合作共識，將結合中研院前端基礎研發及該會中、後段技術研發及推廣運用，落實科研成果產業運用。林主委表示，農委會將持續與相關學研機構進行跨域合作，逐一解決目前農業問題，以調整產業體質，提高農業競爭力，增進農民實質收益。

英國衛報23日報導，歐盟執委會已擬草案，將在歐洲田地全面禁用目前世界上使用最廣泛、會對蜜蜂造成急性風險的幾種殺蟲劑，包括新菸鹼類殺蟲劑。 　　衛報透過環保團體「歐洲農藥行動網」取得上述草案，該報指出，如果歐盟多數會員國核准此草案，禁令可能在今年就實施。 　　蜜蜂等授粉昆蟲對糧食作物而言極為重要，但數十年來因棲地消失、疾病和人類使用殺蟲劑，數量日益減少。過去20年來常見的新菸鹼類殺蟲劑已被認為與蜜蜂的嚴重受害有關。 　　環保團體的立場，和支持使用各種殺蟲劑的業者及農業團體一向對立。農業團體說，殺蟲劑攸關作物保護，反對使用殺蟲劑是政治舉動。 　　歐盟2013年曾暫時禁用三種主要的新菸鹼類殺蟲劑，如今新的禁令是全面禁止在田間使用，唯一的例外是僅栽種在溫室的植物。上述草案最快將在5月投票，如果通過，可能在數月之內實施。【延伸閱讀】歐盟多年用藥禁令對野生蜜蜂族群的影響及相關成效 　　歐洲農藥行動網的德麥表示，新菸鹼類殺蟲劑毒害的科學證據已如此之多，實在不應繼續出現在市場上。 　　科學界已有強烈共識：新菸鹼類殺蟲劑會嚴重危害蜜蜂，但只有少數證據顯示，這種傷害最終導致蜜蜂數量下降，大規模田野試驗的結果預料很快就會出爐。儘管如此，歐盟執委會根據歐洲食品安全局2016年的風險評估，決定著手推動全面禁令。

由於孟加拉長期面對水資源短缺、土壤退化以及極端氣候帶來影響，使得農作物難以生存，為改善孟加拉長期飽受糧食缺乏問題，在國際原子能機構和聯合國糧食及農業組織（FAO）協助下，由孟加拉國核農業研究所（BINA）利用植物突變育種研發了名為「Binadhan-7」的新型水稻品種。此品種不僅可縮短種植時間，增加產量，並改善孟加拉北部地區的20％以上人口的農民生計，為農民帶來穩定收入與就業，已成為該國北部受歡迎的水稻品種。【延伸閱讀】奈米材料可減少水稻中的鉛移動 　　目前該國稻米持續穩定生產與供應，相較於過去十幾年不僅為該國的稻米提升了約三倍量，每年國生產和消費的超過3,600萬噸，並逐漸從進口商轉向出口商，成為世界第四大水稻生產國和消費國。

為期五天的聯合國森林論壇第十二屆會議5月1日在紐約總部開幕。第71屆聯大主席湯姆森（Peter Thomson）在開幕致辭中強調，世界森林的健康是人類在地球上生存與發展的基礎；然而，每年有近1,300萬公頃的森林主要由於人類活動而遭到破壞和消失，相當於希臘或尼加拉瓜的國土面積。聯大早些時候通過了具有里程碑意義的2017—2030年“聯合國森林戰略計畫”。他呼籲各國以此為指導，通過建立創新夥伴關係，努力保護和可持續管理森林資源。 　　聯大主席湯姆森1日在森林論壇第十二屆會議開幕式上發表講話指出，此次會議召開的時機非常關鍵，因為保護森林健康的全球努力目前迫在眉睫。 　　湯姆森說，“森林是超過80％的所有陸地物種、包括動物、植物和昆蟲的家園。它們能夠調節氣候、防止土地退化、減少洪水、山體滑坡和雪崩的風險，並保護我們免受乾旱和沙塵暴的影響。森林在減緩氣候變化最惡劣影響方面也發揮著關鍵作用，是世界第二大碳庫。此外，約16億人、相當於全球總人口的四分之一依賴森林來確保糧食安全和營養、收入和生計，並將其作為能源、燃料和其他自然資源的來源，其中包括7000萬世代守護在山林地區的土著居民……” 　　湯姆森強調，儘管森林對於平衡全球生態系統、維護人類福祉和實現可持續發展至關重要，但幾十年來不可持續地使用和管理方式造成地球上數量驚人的天然森林嚴重破壞、退化和消失。他表示，聯合國大會在上個星期通過了具有里程碑意義的2017－2030年“聯合國森林戰略計畫”，為可持續管理所有類型的森林和森林外樹木、制止和扭轉毀林和森林退化以及增加森林面積提供了一個全球框架。　　 　　他呼籲廣大聯合國會員國積極落實執行這一戰略計畫並採取五大專項行動。第一，在地方、國家、區域和國際層面加大力度，支持可持續利用和保護森林，包括投資於宣傳教育行動，以提高公眾對森林重要性的認識，説明人們改變破壞性行為；第二，必須確保將可持續的森林和土地管理納入國家發展規劃和預算進程之中；第三，加強現有夥伴關係並建立新的創新合作機制，將政府、國際組織、民間社會、土地所有者、私營部門、地方社區以及環境、科學和學術機構團結起來，共同制定促進可持續經濟發展和環境保護的有效政策計畫；第四，作為全面保護森林戰略的一部分，幫助森林依賴型社區擴大不基於森林的經濟和社會發展機會，並為其提供支援生計的替代來源；最後，積極尋求利用科學、創新和技術的力量來推動解決毀林的根源性問題。【延伸閱讀】俄羅斯資助330萬美元以協助糧農組織防範抗生素抗藥性 　　2010年10月，聯合國經濟和社會理事會建立了“聯合國森林問題論壇”這個擁有全球會員的高級別政府間組織，將其作為所有同森林問題相關事項的聯合國協調中心，以促進森林的管理、保護和可持續發展，監督會員國政府的長期政策效力。論壇每年召開會議，旨在加強對森林問題的長期優先關注，促進就森林問題的合作和協調對話，並為森林問題的有效應對提供包含經濟、社會和環境視角的全面整合建議。

2017年4月20日 聯合國糧農組織4月20日表示，該組織推出了新的開放資料庫，旨在對農業用水效率進行追蹤與測量。特別是水資源短缺國家，這一工具可以利用衛星資料説明農民獲得更可靠的農業產量並優化灌溉系統。 　　聯合國糧農組織20日表示，該組織的WaPOR開放資料庫已經上線，旨在利用衛星資料對耕作系統用水情況進行詳細分析，從而收集關於最有效用水方式的經驗證據。該資料庫在本周舉行的「糧農組織應對農業水資源短缺問題：氣候變化全球行動框架」高級別夥伴會議期間正式推出。 　　糧農組織資深土地與水資源官員霍格芬（Jippe Hoogeveen）表示，提高農業用水的效率是十分必要的，這也是可持續發展目標所要求的，這一工具著重測量農業灌溉的用水量；糧農組織主管氣候變化與自然資源的副總幹事塞梅多表示，隨著氣候的變化，乾旱和極端氣候日益頻繁，水資源的使用也持續增加，改變並減少了農業的水資源可用量，突顯充分利用每一滴水的必要性，強調提高效率來滿足不斷增長的糧食生產需求的重要性。　　 　　WaPOR資料庫對衛星資料進行篩選並利用「穀歌地球」的計算能力來生成地圖，可以顯示每立方米用水量所獲得的生物量和產量。這些地圖解析度可小至30到250米，每天到每十天更新一次。【延伸閱讀】全世界底拖網捕魚足跡估算 　　通過一項荷蘭政府資助的1,000萬美元的專案，糧農組織信息技術和水土專家小組設計開發了 WaPOR資料庫，將覆蓋整個非洲和近東區域，重點是正在或即將面臨物理性或基礎設施原因缺水的主要國家。洲一級的資料庫於今天上線，但具體國別資料將在6月準備就緒。10月份可獲得更為詳細的資料，以黎巴嫩、衣索比亞和馬里為首批試點地區。據估計，全球變暖每升高1攝氏度，全球7％人口的可再生水資源就會減少20％或更多。按照《巴黎氣候協定》，為履行承諾而提交的國家氣候變化適應和減緩計畫大多提及將改進水資源管理作為一項重要的干預領域。

聯合國農糧組織在羅馬總部與國際水稻研究所簽署協議，一致同意更好地整合兩家機構的科學知識和技術專長，擴大和強化雙方在全球範圍開展的工作，以支持發展中國家的可持續稻米生產，在改善糧食安全和生計的同時，保護自然資源。

大陸今年3月底研發首個農業全程機械化雲服務平台App已上線，未來農民坐在躺椅上，悠閒地點一下手機螢幕，幾個農業裝備就開進自家農田，作業數據則即時出現在手機上，還能編製不同階段農作計畫。科技日報、中國農機產業網報導，中國農業機械化科學研究院研究員苑嚴偉表示，在播種過程中，該平台可對玉米、大豆、棉花、馬鈴薯等播種機播種作業中下粒數、漏播數進行監測，對機械故障和缺種引起的斷播進行示警，並即時統計漏播率和播種面積。今年3月23日，由該院研發的大陸首個農業全程機械化雲服務平台暨希望田野App正式上線。該平台運用現代傳感、物聯網、信息化技術為農機裝上「千里眼」和「順風耳」，為大陸農機裝備的智慧化、信息化發展提供支撐。研究團隊成員張俊寧一邊展示一邊說，只要打開手機App，就能看到類似「滴滴打車」（叫車服務）的界面，附近可用的農機裝備一目了然，可以根據需求自由約「農機」，協助其他農田耕種。該平台最大特點是，針對農戶、機手、合作社、農機廠商和管理部門等五級用戶，開發不同類別的管理系統。農戶透過農機合作社可以通過雲服務完成機隊的管理調度、工作量計算等業務，管理部門則看到自己業務領域內農業生產情況。例如，選擇深鬆作業，機具位置、作業軌跡、機器工況、作業質量等數據會由安裝在機具上的智慧終端實時報送到這個雲服務平台進行存儲和自動統計，作業結束後，即可根據作業面積進行深鬆補貼電子結算。在植保環節，利用圖像識別準確識別雜草，通過變量控制系統，噴藥量精準控制，還能使用無人機進行噴藥作業，安全高效。該平台何以如此強大？張俊寧說，加裝在農機具上的智慧終端是關鍵。以深鬆作業為例，除了北斗定位模式、車載控制器、無線網路外，該平台還在農機上安裝作業深度傳感器、機具識別傳感器、姿態監測傳感器等，配合坡地補償、網路信號緩存續傳等專用算法，才能實現坡地、壟作、偏遠地塊等特殊環境要求。傳統農業正面臨資源、環境的重大壓力，貫穿人類文明發展的產業正發生巨變，傳感器、物聯網、雲計算、大數據的應用將打破粗放式的傳統生產模式，農機雲端化是必然趨勢。該平台已在吉林省試點，張俊寧表示，該平台曾用於全國多個省區使用，經過多輪改進和優化。特別是在吉林省，進行長達三年、橫跨十多個縣市的應用示範，嘗試平作和壟作模式、丘陵和中朝邊境等複雜條件。

隨著傳統科技產業成長停滯，日本政府希望透過將高科技引進農業，帶動農產品外銷至亞洲其他地區，讓農業成為推動經濟成長的新動力。華爾街日報報導，日本希望在消費性電子產品等一些傳統科技產業出現頹勢之際，能透過高成本研發，讓農業成為推升日本經濟成長的動力。日本首相安倍晉三表示，有意把年度貿易逆差達700億美元的食品產業，變成出口成長的產業。此外，若美國向日本施壓，要求該國降低農產品關稅，日本農產品出口的增幅也能緩解進口增加所帶來的衝擊。亞太研究協會智庫的農業政策研究人員布萊迪說：「有鑑於日本國內市場逐漸萎縮，而亞洲其他地區的中產階級消費者市場則正快速成長，日本農業需要變成更出口導向。」日本農業長久以來多半由年事已高、耕地面積小的小農主導，但這個產業現在已開始邁向高科技。其中一家公司Spread正在開發能完全交由機器人負責的農場，這些農場能在水和其他資源都最佳化的環境下種出萵苣。另一家蔬菜育種公司協和御門則專門研發出不同品種種子，讓農夫種出能順應不同市場需求的紅蘿蔔等蔬果。協和御門的生產流程與許多高科技產品大同小異，在日本和歐洲等國研發種子，再到勞力和其他成本較便宜的智利、阿根廷、澳洲等國大量生產產品。中國目前是全球最大紅蘿蔔生產國，該國富裕消費者正是日本農業的主要目標客群。日本種子生產商Takii表示，全球蔬果種子市場規模有36億美元，近40%是包含日本在內的亞洲市場。

由日本東京大學農学部井澤毅教授帶領研究團隊，最新研究的新型水稻品種，在噴灑了保護水稻免受真菌病害的農藥之後，可在一定的時間開花，這種新的菌株可以有助於農民決定他們的收穫的時間，且可不受天氣溫度等條件影響。 　　井澤毅教授團隊首先創造了一種非開花株過表達基因（粒數、株高、抽穗期7，Ghd7）抑制開花基因（成花素基因）誘導開花。研究人員在茨城縣東京以北70公里的城市-筑波測試了和實驗室同條件的稻田，並在自然田間條件下測試了水稻品種，在兩年多的反覆的實驗中發現大概在噴灑農藥後約45天新株則會開花。研究人員面臨的下一個挑戰是，看看新的菌株是否在稻田和其他各種野外條件下開花，如此一來可以幫助農民決定何時採收水稻。【延伸閱讀】柬埔寨研究人員使用同位素技術協助農民增加產量和收入

荷蘭貿易暨投資辦事處（NTIO）為荷蘭在台的正式代表，主要協助及推廣台灣與荷蘭在商務、科學、技術、文化、農業等的雙邊合作，所屬「農業及食品處」則提供荷蘭農業、食品相關資訊及政策，協助荷蘭農業及企業在台推廣，並研究台灣對荷蘭農業食品出口的需求，協助荷蘭出口商適用相關法規。NTIO農業處長史安東（Anthony Snellen）見識到台灣農業環境及技術的進步，也看見荷蘭式溫室在台設置日漸普遍，對雙方的交流合作倍感信心，尤其積極引進荷國自動化生產技術，可助台灣青農發展先進種植技術與農業經濟，可省去更多人力、水電，並讓農作物生長得更快更好。荷蘭之所以「發明」溫室園藝，目的是要改善作物管理方式，並減少天氣因素對園藝產業的影響，為此興建了多個大型溫室複合建築群。在這些「玻璃屋」裡都充分利用來自太陽的光和熱，另利用天然氣等燃料調節溫度，有的溫室甚至採用地熱作為能源。荷蘭累積了許多新型節能技術的相關知識，如利用較低價的同化光源 (生長光源) 促進作物成長；有些溫室不僅可種植作物，還能生產能源，溫室園藝公司一方面生產電能為植物提供照明，另一方面將剩餘熱能提供給其他企業或私人住宅使用。荷蘭的「園藝產業」包含所有與園藝相關的各類植物產品鏈。園藝產業範圍甚廣，產品鏈包括蔬果、觀賞植物、樹木，以及享譽全球的花卉和球根植物，當然包括象徵荷蘭的鬱金香。這個產業包括初級培育部門、育種材料部門，以及加工、供應、貿易和經銷公司，其中，育種材料公司是園藝產業中實力特別堅強的子產業，荷蘭業者培育的種子、播種技術和幼苗，可謂獨步全球、名聞遐邇。談到近年來荷蘭在全球推廣的最新農業科技成果？史安東處長指出，藉著育種材料產業幾世紀以來所累積的大量知識，初級園藝產業才能夠蓬勃發展；種植者透過個人研究或小組合作的方式，不斷發明新的種植技術，並運用品種改良技術培育出新的植物品種，以提高產量、創造全新或更佳的口感、或培育特殊顏色及品種。而後以此種植技術為核心的一系列相關專門企業隨即誕生，包括專業公司、機構、研究中心、研究站、種子公司和育種公司。期間經過水土利用、肥料、氣候和農作物保護領域的專家集思廣益，共同打造理想的作物培育條件，並推動荷蘭園藝產業的發展。他強調，荷蘭對所有相關知識與技術從不藏私，且非常高興能與新興經濟體分享這些寶貴概念。