前言

有鑑於各先進國家之植物保護單位，均設立專門收集本國甚至全球檢防疫資訊資料庫，作為各國作物安全及農業貿易政策擬定之重要參酌情報。而我國建構有害生物資料庫的想法，可追朔到民國1998年，農試所鄧汀欽博士收到英國CABI組織的邀請撰寫玉米銹病，作者等得窺其建置全球植物保護資料庫的基本格式，即興起建立我國植物保護資料庫的構想。復於民國2001年在防檢局接待紐西蘭生物安全局官員時，才深切的了解全球作物有害生物資料庫，對於國家農業的重要性。因此，2003年在吳文哲教授及石憲宗博士的合作下，結合台大、中興、成大、農藥所、農試所等學者專家，組成全方位的團隊，開始我國有害生物資料庫建置計畫；現今已建立一完整的系統及資料庫架構，並於各資料庫內，輸入相當完整充實的國內作物有害生物及天敵資料。

目前全球植物有害生物資料庫，仍以CABI Plant protection compendium最先進且完整，其功能已擴展至線上鑑定系統等多元服務，是目前唯一商業運轉的作物有害生物資料庫。至於許多國家級研究機構所建置的綜合或專門類群的植物有害生物資料庫，則完整度及使用方便性，均有不同的情況。例如美國農部所屬農業研究院之真菌資料庫(http://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/index.cfm)，是一個國際知名的開放性資料庫，提供一般使用者進入查詢全球真菌生物的相關資訊，其基礎資料庫有真菌分類、地理分布、寄主範圍等，尤其分類資料庫最為完整，由於有非常優秀的真菌學者專責維護，其分類權威性全球知名；紐西蘭生物安全局的資料庫(http://www.maf.govt.nz/biosecurity-animal-welfare/pests-diseases/ppin)：僅提供限定的使用者進入(圖1)，為一管制資料庫，須申請並經審核通過成為會員方能進入使用；澳洲植物健康管理局的有害生物資料庫(http://www.planthealthaustralia.com.au/index.cfm)，也僅提供限定的使用者使用，並不提供一般人進入。上述紐西蘭及澳洲的有害生物資料庫，除提供資料搜尋外，均與該國相關博物館或生物蒐藏機構合作，整合成為一個綜合性兼具診斷鑑定與資訊提供的系統。

圖1、紐西蘭生物安全局植物有害生物資訊網

如何建置農作物有害生物資料庫？

資料庫的建置與規劃工作，約可概分為資料蒐集、功能設計及系統架構三個步驟，以下僅以此三個步驟，簡介本資料庫的建置過程與方法。

1. 資料蒐集：本資料庫的資料蒐集方向，以農作物為主軸、地區為輔軸，然後再訂出各年度資料收集的目標及範圍。從2003年至今可概分為三個時期，第一期從2003-2006年以蒐集國內所有重要農作物有害生物為範圍；第二期為2007-2010年，加入雜草、天敵資料及開始規劃並準備以東南亞地區及熱帶作物之有害生物為蒐集目標；第三期2010-2015年，擴大為以全球亞熱帶及熱帶作物之有害生物為範圍，例如：2010年完成的作物種類有芒果、荔枝、香蕉、蓮霧、木瓜等5種熱帶果樹，2011年則為蘭科、柑橘屬、紅龍果、龍眼、葡萄、椰子等6種經濟作物。
2. 功能設計：建置本資料庫的系統分析首先要定義主要使用者，然後以此為主軸，依序決定資料庫的功能，基礎與功能資料庫的種類及內容，然後訂定各資料庫間的關聯。
   1. 資料庫的主要使用者：有害生物資料庫計畫執行初期，主要使用者為防檢局，後陸續加入我國植物保護學界的學者專家，最後再加入農民及一般民眾。以防檢局、學者專家為主要使用者時期的資料庫功能，主要為提供國內各類作物的有害生物清單、正確的學名資訊、相關參考文獻、國內危害及分佈情形等，但其中國內危害分佈的相關資料，蒐集相當困難，未能有效呈現。加入農民類別使用者後，資料的呈現複雜度增加，必須加上大量實用性高的田間應用資訊，目前規劃以超連結方式，提供農試所資料光碟為第一波主題，但是該光碟的資訊已落後5年以上，須立即更新才能提供農民使用。
   2. 資料庫主要功能：資料庫的主要使用者決定後，即可依據各使用者的需求，逐步規劃資料的主要功能，同時資料庫的特色、呈現方式及展示畫面，也同時顯現。本資料庫的功能從一開始就是以彙整有害生物各面向資料為主，其中最重要的面向有1. 生物性資料；2.危害作物種類；3.地理分布；4.文獻資料。呈現的方式則以單筆資料表及使用者搜尋後的各種列表為主，如作物有害生物清單。其他次要功能有1.有害生物名錄，目前以台灣植物病害名錄最為完整；2.新發生有害生物，蒐集最近發生的有害生物種類及其防治資訊；3.有害生物管理資訊，專門放置應用性資料，提供農民及一般民眾病蟲害防治方面的訊息。
   3. 建立基礎及功能資料庫：從資料庫的主要功能，即可歸納所需之基礎的類別，例如，生物性資料中須要先有分類資料庫，以便唯一識別各種生物，然後是建立有害生物的生物資料庫，儲存該生物的各類生物特性資訊，上述各類的資料，都是從各類科學文獻擷取，所以當然就要建立文獻基礎資料庫，最後建立各類基礎資料之工作流程，包含收集、審查、校對、建置及維護機制等流程。這類資料庫有分類資料庫、有害生物資料庫、文獻資料庫、圖片庫、作物生物資料庫及國家基礎資料庫等。何謂功能資料庫，是用來歸類、定義、連結基礎資料庫，提供程式設計師呈現基礎資料庫各種不同面向的需求，例如，植物類別資料庫儲存作物應用面向的類別架構，具有作物應用歸類的功能，當使用者想要搜尋蔬菜類的作物時，就必須先從作物類別資料庫中找出蔬菜類的特定編碼，再以此編碼從分類基礎資料庫中找出符合蔬菜類別的植物種類。這類的資料檔案通常很小，但卻是資料庫系統能具有多樣面貌呈現的重要功臣。在本資料庫中有有害生物類別資料庫、作物類別資料庫、雜草類別資料庫、地理分布資料庫等。
   4. 關聯性：關聯性資料庫的最強大功能就是能連結各個分離的單一資料庫，從而達到簡易管理維護及提供現實世界所需的各種複雜關聯性資訊。有害生物資料庫的主要關連，就是從上述第二點之主要功能的四大面向所引導，連結各種基礎及功能性資料庫，提供使用者的各種需求。
3. 系統架構：本資料庫之系統架構分為前台網頁使用架構(圖2)及後台管理架構(圖3)，其細部的各個系統，則逐年有改善修訂，分別說明如下：
   1. 前台架構：前台為資料展示用網頁的功能區，為使用者操作的區域，修改的範圍及次數較頻繁。尤其正式將農民作為主要使用者後，除增加防檢局使用者的線上教學功能，也增加了電子書超連結的功能。
   2. 後台架構：後台為資料管理維護功能區，為資料管理者、輸入者、提供者所使用之資料輸入維護區域。計畫初始時，本區域為資料管理者及全國各地專家學者所共用的區域，因此，也建立後台使用者之密碼管理功能，將來將擴大為前台及後台2種使用者帳號管理的區域；同時，也設計一網路上供用的資料儲存區，供有權限的使用者可遠端存取。

圖2、前端網頁系統架構圖

圖3、後端管理系統架構圖

資料庫系統功能與介紹

(一) 系統功能

1.資訊展示端：

提供使用者查詢有害生物單筆資料表，可依作物種類(糧食作物、特用作物、果樹、蔬菜瓜果菇蕈類、花卉、景觀園藝植物、林木植物、其他類別)、地理分佈(共包含全球6大洲、29個洲分區與221個國家名稱)或有害生物的種類(病害、蟲害、草害、蟎害、其他有害生物)來查詢(圖4)。也可利用T-Pests字串蒐尋功能，以有害生物或作物的普通名或學名查詢(圖5)。雜草則特別再提供利用雜草類別來查詢(如圖6)。

圖4、有害生物單筆資料表查詢功能，左邊功能區可分為有害生物、寄主及地理分布等三個方式查詢，其顯示結果則如圖右所示

圖5、利用T-Pests字串查詢功能，查詢東方果實蠅單筆資料表

圖6、利用雜草類別查詢莎草科的水虱草

除了查詢單筆資料外，也可瀏覽所有有害生物的名彙資料，目前有病害(圖7)及雜草兩類，未來預計開放蟲害、蹣害及有害動物均有名彙資料可供查詢。其他預計加入的功能尚有相關的植物保護資料連結(電子書)，則連至國內作物病蟲害與肥陪管理技術光碟資料，包含國內稻作、特用作物、雜糧作物、果樹、花卉、蔬菜等相關之病蟲害防治、肥培使用及用藥資訊等。另曾提供防檢局線上學習局的各類檢防疫相關課程，也開始規劃將課程內容數位化，逐步錄製相關課程影音資訊後提供線上學習之用。

圖7、病害名彙資料顯示畫面

2.資料管理端：

主要功能為各種參數設定(例如：帳號管理、系統公告管理、各資料庫的相關設定等)，且有資料暫存及進階搜尋的功能，供資料管理者彙整後，呈現於資訊展示端。近期後端資料管理系統最重大的改進有兩方面，首先為同質性資料庫的整併，且將有害生物資料庫、蟲害名錄資料庫合併，往後再將病害名彙資料庫合併，建立單一的有害生物資料庫，才能提供具有正確統計功能，讓使用者更易於查詢。未來病害名彙功能將擴大為有害生物名彙，各種有害生物名彙資料，都將從有害生物資料庫(單筆資料表)中，選出有害生物學名、寄主植物學名、參考文獻等欄位，以清單方式組合條列出各種害物之名彙。其次，為管理人員部分，由先前多專家輸入方式，改為統一的輸入團隊，把專家蒐集、彙整的專業資料，分別上傳至有害生物資料庫、寄主植物資料庫、地理資料庫等。這種「資料蒐集」與「資料上傳」的專業分工方式，可更有效率的進行資料庫的擴充，且增加系統內部維護和訂正的頻率。