根據聯合國政府間氣候變化專門委員會 (The Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 的定義 (2012年促進氣候變遷調適之風險管理特別報告提出)，極端氣候 (extreme weather) 是當一個氣候數值高於或低於門檻值的事件，或是該氣候數值達特定絕對值。簡單來說，氣候的狀態高於 (或低於) 以往觀察到的變量值上限 (或下限) 閥值附近的一個臨界值，即可定義為極端氣候。造成這些單一極端事件的可能原因有很多，有時候有可能就是自然的氣候變異，亦可能是因為氣候變遷而導致極端氣候產生。近年來，在臺灣極端氣候發生的頻率加劇，例如夏季的連日高溫與暖冬的霸王級寒流等，這些急遽的溫度變化都對臺灣的水產養殖產業造成極大的損失。因此如何改善急遽溫度變化對水產養殖生物造成的緊迫，甚至死亡，是目前水產養殖業急需解決的問題。
目前業界雖然可以利用搭建溫棚、加深越冬溝、增添加溫系統等措施來改善溫度急遽變化所造成的寒害，但這些預防性的設施通常需要大量的資本投入，且寒害若未發生，部分設備會因耗損而浪費，因此這些設施尚無法廣泛地被臺灣水產養殖產業界使用。而以育種的方式固然可以挑出一些對抗極端氣候的抗逆境品系，但傳統育種方式通常需要長時間的選育方可達成，因此近年來，學研界也嘗試藉由分子選育等技術加速相關抗逆境品系的篩選，但現仍在努力中。表觀遺傳學 (epigenetics) 為自20世紀末至今正蓬勃發展的技術，這項技術不用改變生物的遺傳物質，耗時選育，卻可提供跨世代遺傳能力的特性，它具有高度的產業應用價值與發展的潛力，或可成為水產養殖生物面對極端氣候之解方。