跨領域發展：科學合作應對農業挑戰
116
文章來源 : 農業科技決策資訊平台 2025-12-02
農業創新需透過跨領域深度協作，整合生物學、化學、工程與數據科學，方能解決糧食生產與資源永續的雙重挑戰。美國康乃爾大學研究中心（CROPPS）與北卡羅來納州立大學科技中心（STEPS）研究團隊希望突破傳統農業研究的單一學科限制，探索跨領域協作如何應對全球人口增長下的資源管理難題，因此團隊聚焦三大核心挑戰：即時作物監測、磷肥使用效率提升與水資源永續管理，透過整合工程技術與生物機制，目標是開發可實際落地的解決方案，例如減少化肥流失對水體的污染，同時維持農產量。
研究團隊採用案例分析法，結合技術開發與社會科學調查。在技術層面，CROPPS團隊設計奈米感測器與軟體機器人，用於即時監測田間作物水分狀態；STEPS中心則開發磷回收系統與新型肥料。並透過訪談農民、工程師與政策制定者，分析技術採納的社會經濟障礙。此外，團隊建立跨學科培訓框架，培育能同時理解生物機制與工程設計的研究人才。
研究發現軟體機器人能精準定位作物缺水區域，減少15%灌溉用水；磷回收技術則可降低30%傳統磷肥需求，同時減少水體優養化風險，而社會調查發現，農民對新技術的接受度取決於成本效益比與操作簡易性，而非單純的環保訴求。研究也證實跨領域團隊能更快找出技術盲點，例如工程師與植物學家合作後，發現作物表皮結構會影響感測器數據準確性，進而改良裝置設計。
此項研究發表在2025年《全球變化生物學》期刊，研究貢獻在於為農業創新設立跨學科協作範式，證明整合硬科技與社會科學的雙軌策略，能加速技術落地。成果不僅提供具體工具（如磷回收系統），更建立一套「問題導向」的研究框架，促使科學家從實際需求重新定義研究問題。此外，團隊開發的培訓模式培育出新一代跨領域人才，為永續農業奠定人力基礎。此模式可擴展至其他農業挑戰，例如碳封存或病蟲害預警系統。
【延伸閱讀】- 日本發明可裝在植物葉子底部的感測器，幫助農民更有效監控植物細小變化
3 則留言
