第53屆--民國102年

芋頭高雄1號比起其他品種儲藏時間較久，較不容易被病菌入侵，進一步發現其含有較高含量的半胱胺酸蛋白酶抑制劑，然而此蛋白質能否對昆蟲有抑制的效果，是否能當作生物防治的材料，待進一步研究；我們利用重組蛋白質芋頭半胱胺酸蛋白酶抑制劑 (tarocystatin) 以及對照組BSA與水塗佈在桑葉上，餵養兩周大的桑蠶持續三周，發現桑蠶的生長情形均受到tarocystatin的抑制，並且有較高的死亡率，推論tarocystatin可以影響蟲體的消化吸收功能，造成養分吸收減少而死亡。未來可以進一步研究並純化，發展生物防治取代化學農藥使用量。

本研究是以海產殼為主角，得到以下結果： 1、 蛤蠣、海瓜子、風螺、蠔及九孔的殼碳酸鹽含量高，蝦子殼沒有。 2、 以海瓜子殼和鹽酸反應，用不同液體做排水集氣法收集二氧化碳，體積以：汽水>酒精>水>油。 3、 以排水集氣收集二氧化碳，產量分別是：海瓜子>蛤蠣>蠔>風螺 >九孔>螃蟹>蝦子。 4、 鹽酸溫度越高、濃度越大，貝殼顆粒越小，反應速率越快。 5、 自製簡易裝置測量，發現氣體的溶解度隨著溫度的上升而下降。 6、 海產殼顆粒越小，對銅離子的吸附能力越好。以殼種分：海瓜子＝風螺 ＞蠔 ＞九孔 ＞蛤蠣。 7、 海產殼顆粒越小，吸附乙酸乙酯的能力越強。以殼種分吸附能力為：海瓜子＞風螺＞蠔＞九孔＞蛤蠣。 8、 以殼粉製作成粉筆。

臺東蘇鐵受到白輪盾介殼蟲感染覆蓋，及東陞蘇鐵小灰蝶啃食嫩葉，使得數量減少，所以，我們想以非化學農藥方式尋找有效防治該種介殼蟲的方法，以生物製劑概念從生活周邊的辛香料植物為實驗材料，比較辣椒、大蒜、薑的防治效果。研究結果發現辣椒汁液的效果最佳；除此之外，我們還調配含有1%鹽分的辛香料植物汁液，噴灑於刷除白輪盾介殼蟲的臺東蘇鐵植栽上，其對白輪盾介殼蟲的防治效果比未含有鹽分的辛香料植物汁液佳。因此，我們認為，辛香料植物汁液會讓白輪盾介殼蟲不願靠近臺東蘇鐵葉片，而達到保護臺東蘇鐵的效果，使得臺東蘇鐵重現生機。

給定一個mxn的棋盤，若沿著棋盤格線以捷徑走法從左下角走到右上角，且該路徑須將棋盤平分成面積相等的兩區域，則所有符合上述規定的走法數稱為w(m, n)。例：圖(一)為4x8的棋盤，從A到B符合條件的走法數為w(4, 8)=33(請參見研究過程)，其中粗線路徑為某一種走法。本文利用棋盤的中心點將路徑分為兩種互斥的情況，再藉由對稱性來探討幾類簡單的情形，如：w(1, n)、w(2, n)、w(3, n)、w(4, n)、w(5, n)，從中不難發現w(m, n)的遞迴關係式，藉此對於任意給定的m, n均可計算出w(m, n)的值。接著，我們發現在某限制條件下某類變形棋盤的走法數wk(m, n)可視為w(m, n+(m-1)k)。

由校園水池中的蓮葉所產生的不尋常影子所啟發，促成了這次的研究與探討，我們試著以壓克力板模擬為池塘，再經過各種調整，來測量其在各種情況下會產生的變化。經過了仔細的觀察與研究，我們發現了那或許是由於蓮葉在水面上並不是完全的平面，而是有著些微的弧度，水因吸附力而被蓮葉的底面拉起，形成類似於凸透鏡的表面。而凸透鏡匯聚光的特性，會使原本該是影子的地方被照亮，而形成如花瓣一般的形狀。於是我們實際摘了一片蓮葉，一次次的調整並拍照後，再輔以電腦軟體進行測量，反覆測出了300個數據，算出其平均數後做為最後判斷的依據。根據實驗數據畫出圖表，我們發現葉影變亮寬度與水深扣掉焦距的長度成正比，這就驗證了我們的理論。並且，利用電腦計算我們設計出水透鏡的操作參數。

我們應用「拍翅飛鳥」探討飛行的特徵、原理以及影響「拍翅飛行」的因素與變化。經過探討我們發現：一、拍翅飛鳥由翅膀、動力搖桿、身體、尾翼組成，以橡皮筋為動力驅動連桿，使翅膀拍動，讓軟翅擾動氣流達到上升的目地，但是無法載重。二、拍翅飛鳥有左彎、直線、右彎、曲折、S、螺旋型等六種飛行路徑。三、高度、風向與強弱、動力大小、翅膀的夾角、翅膀的大小、尾翼角度會影響「拍翅飛鳥」飛行的距離。四、「拍翅飛鳥」拍翅飛行時，翅膀會阻擋氣流，使得氣流流速變慢、壓力變大，不利飛行。我們利用有趣的科學方式，增加科學知識並應用在生活上，覺得科學研究很有意義。

1. 探討溫度對於化學沉澱反應速率的影響。 2. 利用國中常見的不同種類化學沉澱反應代替硫代硫酸鈉與鹽酸反應來進行本實驗研究。 3. 分別利用光電比色計的透光度變化及導電度計的導電度大小變化來進行本實驗研究的測量方法。 4. 利用上述的實驗過程來找出最適合本實驗研究的反應溶液配置與方法。

近年來，心血管疾病一直高居台灣十大死因的前三位。當病患的動脈有顯著的狹窄，繞道移植手術是一種解決方式。一般而言，醫生做完繞道手術後，並不處理原已嚴重狹窄的血管。但手術時若將原狹窄的血管綁住，會不會更佳？實驗是利用透明軟管建立模型，並以質點軌跡流場觀察法追蹤管內的情況。我們以水代替血液，橡皮筋顆粒作為追蹤質點，經攝影機紀錄質點流動的情形後，利用Tracker 影像追蹤軟體換算成粒子流速，再以Tecplot軟體計算管內的剪應力分佈。實驗結果顯示，繞道手術後若將原嚴重狹窄的血管綁住，使之完全阻塞，則繞道血管的血液流量、流速將明顯增加，而繞道管內的剪應力也相對較高，因此應可減低繞道血管阻塞的再發生率。

本研究用自製簡易風洞製造穩定氣流，探討不同風速下沙丘速度及成因，研究得知沙子種類及性質皆會影響沙丘的形成，但特定風向皆能形成新月丘，所以利用保麗龍球來取代沙子，用顯著之運動探討在不同條件下沙丘成因。實驗中設計單峰型態(不同高度) 在不同風速的比較，並探討雙峰間風速不同所對應關係。發現單峰實驗風速與移動速度為正成長，而單峰起始高度則與移動速度為負成長；雙峰沙丘因前峰所受風力較強，因此速度也越快，結果就能與後峰互相結合。本次實驗証實移動速度受幾個因素影響:1.風力，2.地形。望能建立特定氣流沙塵移動方程，並完善參數，若配合大氣模組參數建立風沙預測系統，可減緩沙漠化，並建立沙塵暴預警措施。

我們使用幾丁聚醣在仿人體的環境下吸附重金屬離子，比較其吸附效果。發現在吸附時間1小時內速率最快，且吸附最好之硫酸銅溶液濃度為0.125M。在改質方面，以去乙醯度高(胺基含量大)的幾丁聚醣吸附效果最佳。而且隨著幾丁聚醣克數的增加，對銅離子的吸附量也隨之上升。至於溫度則是以最接近人體溫度40℃時吸附量較好。而銅離子在水中的吸附量會較在生理食鹽水和林格氏液中還要好。在不同離子的吸附實驗下，GA0的吸附效果為Cu2+＞Co2+＞Ni2+，因幾丁聚醣內部的胺基與銅離子的螯合效果最強烈。幾丁聚醣吸附效果隨著pH越酸，吸附效果越好。 分子量越大的幾丁聚醣吸附效果越好。