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動靜之間-瘤蜷的行為習性探討

在校園水生池發現一顆顆的黑點點,經圖鑑比對發現是瘤蜷。瘤蜷的外形特徵是螺殼有顆粒狀螺肋,常見螺長約1-3cm。瘤蜷是台灣優勢的淡水螺,也是水質的「指標生物」之ㄧ。我們調查社區的森林公園水生池、植物園水生池都發現數量較多的瘤蜷;但新整建完成的濕地公園生態池旁,卻發現有許多乾掉的螺殼,池中沒發現瘤蜷。我們觀察瘤蜷的行為習性,發現瘤蜷喜歡棲息在乾淨的水域;運動方式主要為爬行和漂浮,流線型螺殼、顆粒狀螺肋及改變螺殼攻角讓牠們更適應水流;縮入殼內、鑽入泥沙及殼色與棲地相似,是常見的自我保護方式。我們也發現飼養的瘤蜷有跟隨爬行的行為,實驗發現加入隊伍方式、光照、空間、水深、水溫及底質都會影響瘤蜷跟隨爬行的行為。

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點線面-探討毛氈苔的捕食運動機制

毛氈苔的捕食運動是黏液、腺毛(觸手)與葉片之間的協調動作。我們以點線面的方式分別探討黏液、腺毛與形成消化區的各項特性。首先,點的觀察是1.毛氈苔能立即偵測獵物是否為營養物質,2.黏液的分泌量對溫度會進行調節作用(溫度升高黏珠變小、溫度下降則變大),3.利用黏液表面張力說明當黏液進行串接現象時,會增大捕食成功的機會。再則從線的角度提出“腺毛彎曲模型”,說明腺毛柄部正面柄部簧片的功能與背面膨壓變化的作用。最後用“腺毛彎曲訊息分類圖”與“傳遞營養物質訊息模型”解釋黏液、腺毛、葉片與形成消化區各部位間的協調性。綜合上述,設計皿狀容器假昆蟲協助未來探索黏液酵素特性並推論出彎曲訊息應與動作電位的關聯性。

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『含流睿智』植物也會算數?~探討含羞草觸發運動其訊息傳遞的奧秘

外部刺激含羞草達到一定力道後,含羞草有依序閉合現象。含羞草雖然沒有神經細胞但是仍然可以產生類似的傳遞訊息方式,含羞草運動的膨壓作用啟動訊號之一為電訊號傳遞產生,讓水分往另一側細胞集中,並非水分立即蒸散或是水倒流回根部。當以外部電流、熱源、光線也可引起動作電位產生觸發運動;含羞草觸發運動會因為連續相同程度的刺激而不敏感,類似習慣適應。若在土壤添加乙醚麻醉劑15%,30分鐘之後,含羞草細胞亦會被麻醉而變得反應遲緩或是沒反應。本研究後續發現施予20k流明至40k流明的藍色光線時,有助於含羞草葉片再復原的速率!

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標好標滿

探討平面上n條直線,每兩條相交出一個交點,但不三線共點,並在每個交點上標上數字1至n-1,使任何一條直線上恰好出現1至n-1各一次。得到奇數條直線無法、偶數條直線可以。 推廣至三維空間,探討n個平面,每三個相交出一個交點,但不四面共點,發現到三維空間有兩種推廣方式: 一、在每個交點上標上數字,使每條直線上的數字都不重複 二、在每個交點上標上數字,使每個平面上的數字都不重複 在此兩種情況下,可見當有三個平面時皆可以。 探討第二種推廣後發現在六個平面時亦可以給出構造。而後又發現其等價於Baranyai's theorem故得到平面個數為三的倍數皆可以,再根據文獻構造出三維度空間9個平面的一種方法。

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天外棲雞-改良式棲架與雞隻生長之關係

近年來人道飼養強調在畜舍內提供棲架給雞隻使用,研究發現提供棲架可改善增重、減少打鬥及增加飼料轉換率,故本研究改良普通棲架,將其與飼料槽進行結合,使雞隻於棲架上方休息時也可採食,改善雞隻使用棲架時無法採食的缺失。 本研究實驗為三重複,以下皆以實驗一、二、三表示,實驗一、二雞隻數目皆為200隻,實驗三則為400隻,並隨機分為四組,四組設計項目分別為:第1組無設置棲架、第2組有設置棲架、第3組設置改良式棲架且棲架上及下皆設置飼料槽、第4組設置改良式棲架僅棲架上有飼料槽,並研究四組雞隻的體重、增重、採食量、飼料轉換率及各組飼養成本等相關問題。 三重複實驗發現第3組無論體重、增重、採食量、飼料轉換率及飼養成本皆優於其他組別,同時也發現第1組無棲架者,即最普通的養殖方式在各方表現皆最差,總之棲架效果以改良式棲架最佳,普通棲架次之,無棲架為最差,未來期望能將改良式棲架與機械化給飼系統進行結合,使其更加便利,並對畜牧業有所貢獻。

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蒙地卡羅法模擬光跡與病變診斷驗證

此報告是利用蒙地卡羅法模擬光子在組織內的行徑軌跡,並且依照生物組織成分的光學特性,了解頻譜變化。以皮膚組織為例,可分為表皮與基質,依照其成分巨觀量測到的光學參數(如:折射率、吸收、散射及非均向係數),調整光子微觀的位置、方向和能量,藉此累加統計光子的反射、吸收及穿透狀況,解釋組織光學所觀察到光子走越深穿越遠的現象,與對應生理的巨觀的反射光譜變化。模擬數據中可看出波長越長對於病變組織反射率的變化越為敏感,可對應其提供的結果;並且我們延伸探討在紅外光的結果,此範圍的光微生物窗,其穿透深度較深,可以增加應用範圍。

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飲水思源,「源」流昇效率

本研究以家用電子式冰溫熱開飲機為實驗樣機,利用銅板將致冷晶片熱側的熱源迅速帶走,以提昇晶片冷側的製冷效益;加裝預熱桶以回收熱膽所散發之輻射熱,進行預熱進入熱膽之純水以減少電熱絲加熱之時間;採用具有較大傳熱能力的熱管,將熱源移至預熱桶內以提高熱膽之進水溫度。目的在於能夠有效減少熱水、冰水系統整體的耗能及提升開飲機之能源使用效率。改善後的結果顯示,加裝銅板或熱管後晶片散熱側溫度上升約2.1℃,散熱效益增加7.5 %;冰膽製冷至15℃之時間縮短540秒,製冰效益亦有效提升約13.4 %。加裝吸收輻射熱及熱管的預熱桶後,其熱水系統熱膽進水平均水溫上升約5.1℃,熱膽加熱至76℃之時間縮短約180秒,效能增加約16.7 %。

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黏黏有餘─掛鉤的黏著力

這次的實驗在研究掛鉤吊掛重量的負載程度,及探討如何增加掛鉤負載重量的方法。

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物以類聚~分類計數機構

依照物件的某種特質將物件來分類,是日常生活中經常進行的活動,例如:零錢的分類、垃圾的分類、衣服的分類……等等;而在生產過程中,更是經常要將零件或產品分類、分級,以提升製造與包裝的效率,像是:螺絲的分類、鋼釘的分類、水果的分級、雞蛋的分級……等等,而且這些分類分級的過程多已採用自動化的方式處理。基於上述種種原因,我們著手設計一分類技術機構。

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影子下的秘密-探討光影與投影面的關係

這次的研究主要是在瞭解利用改良太陽觀測器和製作改良式日晷的過程中,分析出太陽所產生的光影和投影面之間的關係。對此其研究過程可分為三個階段:第一階段是從改良課程中所使用的太陽觀測器,因而開始收集有關日晷的型式並分析原理、比較後選定赤道式日晷儀做為實驗用之標準日晷。第二階段是以標準日晷的操作條件下,畫出一年之中太陽在天空運動的軌跡,以這軌跡做為其他型式日晷的投影依據。並在定性的條件下,找出不同地區的太陽軌跡,對不同的曲面所形成的投影樣式,以這個結果來做為改良日晷的重要依據。第三階段便是將數據所得到的規律性,試圖發展出所有地區皆適用的全區式日晷,製成模型並測試。最後再從前面三個階段所得到的原理、原則與模型成果,希望能從瞭解太陽軌跡與投影面的關係中,發展出更為多樣化的觀測工具。

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開關函數及其應用

玩5×5開關電燈遊戲時有很多不同的變化,我們研究這些變化中對應的函數和集合,透過這些函數和集合的概念,我們研究 1.判斷任意二個n x n 燈炮狀態圖形X 和Y 是否同類 ?如果X 和Y 是同類,則我們將找出所有使圖X 變成圖Y 的方法 (開關電燈遊戲問題只是第一個問題的特殊情形) ; 2. 所有的2n2個n x n燈炮狀態圖形有多少不同類圖形 ?由於n × n圖形有2n2個,當n 的值愈來愈大時,要確實討論這些圖形非常困難。在這個研究計劃裡,我們給出只要計算n 個圖形和一些簡單分析就可以解答上述二個問題的方法,這樣不但大幅地加快解題速度,同時也大幅地減少問題的難度。用這種方法,我們只列出n≦18 情形的解答(限於篇幅問題)。

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三分鐘真能護一生嗎?~水中三鹵甲烷暴露量之探討~

媽媽煮開水時,在水開了之後,常叫我在旁邊等水滾三分鐘才熄火。她說報紙上講,這樣才去掉水中對人體有害的物質。我想:一定要煮這麼久嗎?如果只讓水滾開二分鐘有沒有關係?又或者讓水繼續滾沸三分鐘就真的夠嗎?而當水中的有周物質揮發到空氣中時,我站在旁邊會不會把這些有害物質吸到體內,對健康造成危害呢?

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