前瞻技術脈動：智慧農業（202405）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年9月27日

圖、前瞻技術脈動：智慧農業（202405）

可做為織品與建材的蘑菇
建築業對生態系統的影響最大，是否能採用自然解決方案來應對對絕緣材料的需求？例如，將剩食等作為大規模種植菌絲體的肥料和養分，然後利用菌絲體製造絕緣板等建築材料，以及替代衣物塑料的產品。研究人員收穫生長數週的菌絲體進行乾燥，將其壓縮成磚狀面板，作成菌絲體隔熱材料。此面板可以再製造，可以分解成原料，可以安全堆肥，其pH 值是中性的，100% 天然，故可以作為土壤施肥之用。另，培養菌絲長成一塊大磚，該頂層有如一張動物皮革，然後將其剝離，就可以像皮革一樣進行鞣製或著色，並使用這種材料製作從帽子到錢包、手提包等各種物品。
參考資料：The mushrooms you can wear and build with, BBC NEWS. 2023/03/06.

生物防禦中的盲點
為應對全球動物貿易的潛在風險，應制訂國家層級的生物防禦戰略政策，並規劃及持續更新可能遭遇的生物危害策略架構。今日美國是世界上最大的野生動物進口國，以2022年為例，美國本地共加工了超過100億頭牲畜，比2021年增加了2.04億頭。自2011年以來，美國記錄的豬流感感染人數超過任何其他國家。近期，持續爆發的H5N1禽流感已導致5800萬頭家禽死於雞舍及農場。以美國政府在去年10月公布國家生物防禦戰略(NBS-22)，這是自COVID-19疫情之後的首次更新。美國推動該戰略起因是源自於美國在20世紀後半，遭遇多次起源於美國的人畜共患疾病。目前，美國本土動物交易仍有很大程度上仍未受到聯邦監管。進口活體動物進口由一系列機構管理，但相關聯邦機構的管轄範圍不明確，本次更新的戰略規劃的目標，則強調所需要的不僅是督促機構完成工作或彌補差距，對於人與動物之間的管理方式進行根本性的重組。
參考資料：Blind spots in biodefense, Science. 2023/02/16.

乾燥的垃圾填埋場中鹽漬和掩埋生物質作物可經濟地捕獲數千年的溫室氣體
減少全球溫室氣體排放對於避免氣候災難至關重要，但目前的碳清除方法不僅不充分，且成本高昂。一種方法是種植生物質作物，以從空氣中捕獲碳，然後將收穫的植被埋藏在經過工程處理的乾燥生物填埋場中。加州大學博克萊分校的研究人員提出簡單、廉價的技術-農業封存(agro-sequestration)。該技術是建議種植生物質作物以從空氣中捕獲碳，然後將收穫的植被掩埋在工程乾燥的生物填埋場中，它藉助鹽來保持埋藏的生物質乾燥，以抑制微生物並避免分解，從而實現所有生物質碳的穩定封存。與之前的碳中和努力不同，農業封存尋求的不是淨碳中和，而是淨負碳。根據該論文，對於每公噸（噸）的乾生物質，可以封存大約2公噸的二氧化碳。該技術是達到適當的乾燥度以防止分解，鹽的幫助能有效地降低隔離生物質的內部相對濕度，從而讓生物質保持乾燥。除了提供長期穩定性外，這個農業封存方法還極具成本效益。農業和生物填埋場的總成本為每噸捕獲和封存的二氧化碳60美元，但一些直接空氣捕獲和二氧化碳氣體封存策略的成本為每噸600美元。
參考資料：Salting and burying biomass crops in dry landfills could economically capture greenhouse gases for thousands of years, phys.org. 2023/04/12.

木質電晶體可以讓我們在樹上嵌入電子產品
可以開發一種木質電晶體技術，用於在植物內創建電子設備，以監測植物對環境壓力和氣候變化的抵抗力。瑞典林雪平大學的研究人員開發了一種木質電晶體，可用於在植物內創建電子設備。該電晶體可增強電流或作為電訊號的開關，類似傳統的半導體晶體。雖然比傳統的半導體晶體要大得多，長度為3公分，但這些木質晶體對於某些農業或林業的電子應用可能更具永續性和生物相容性，例如監測植物對環境壓力和氣候變化的抵抗力。該研究發表在PNAS期刊上。(1295字；圖1)
參考資料：Wood transistor could let us embed electronics in trees, New Scientist. 2023/04/24.

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