第54屆--民國103年

甘藷 (Ipomoea batatas L.) 是世界重要的經濟作物，其塊根或葉部均具有很高的營養價值。「白皮甘藷西蒙一號」來自中南美洲，目前台灣已有種植，被認為具有特殊的營養成分，但仍缺乏科學數據證明其功效。本研究欲探討西蒙一號塊根抽出物的生物活性成分組合，比較分別以95% 酒精 (95% EtOH)、50% 酒精 (50% EtOH) 及去離子水 (ddH2O) 萃取的三種抽出物的生物活性差異。研究結果顯示，ddH2O抽出物所含之多酚類含量比例較高，抗氧化的能力也較好；50% EtOH抽出物則有較高的含醣比例。利用內毒素 (endotoxin) 刺激小鼠巨噬細胞等實驗來探討抽出物的抗發炎能力，得知50% EtOH抽出物具有較好的抗發炎活性，而ddH2O抽出物較不具有細胞毒性。未來將研究西蒙一號對發炎相關疾病的可能影響，並找出西蒙一號塊根主要的抗發炎成分。

輕微乾旱會造成植物提前開花。是什麼因素讓植物得知遭受逆境而要開花？實驗結果發現20 mM雙氧水能有效促進阿拉伯芥開花。50 mM維生素C則會有效抑制阿拉伯芥開花。晚開花ft（flowering locus T）突變株噴灑雙氧水後，沒有促進植物開花，因此開花基因FT可能參與活性氧控制開花。以次世代定序方法發現FT及一些開花基因，會受到低濃度活性氧誘導而表現。以即時定量PCR方法證實在活性氧狀態下，這些基因會受到誘導而表現。以FT啟動子驅動螢光基因，發現活性氧會誘導螢光蛋白大量表現。這結果顯示FT確實會受到活性的誘導而啟動。我們的實驗證明，低濃度活性氧可以充當植物遭受輕微逆境下的訊號，促使FT基因及開花基因表現，誘導下游基因群，使植物提早開花。

我們的研究主要是在探討如何快速煮出好吃的粥，我們觀賞了阿基師的料理節目，正在教觀眾朋友如何在10分鐘內煮出一碗好吃的粥品，覺得很新鮮有趣，接著從文獻資料中了解粥的文化一直從遠古至今深深的影響著我們，難怪很多人說要了解一個國家可以以從他的飲食文化著手。因此實驗「冰凍時間不同的米煮出來的粥會有什麼不同」就成了我們想要研究的主題，並且將「冰凍」的方式應用在豆類及玉米的烹煮。實驗後我們發現: 1.米冰得越久，在相同烹煮時間下，米粥較為黏稠，而且米粒較為軟爛。 2.米冰得越久，其米粒被破壞的程度在顯微鏡下觀察越明顯 3.綠豆、紅豆、玉米冰凍後，其加速烹煮的效果並不明顯，推測可能是因為豆類的種皮其不容易被低溫破壞。

本研究以六層殼高的成體非洲大蝸牛為研究對象，觀察蝸牛的背脊、足腹及足緣等構造，並進行顯微切片。並以吸盤及PVA膠水模擬蝸牛的腹足與黏液，測試腹足形狀、皺摺、纖毛及黏液黏滯力對載重量與運動速率的影響。 結果顯示：蝸牛能在粗糙面爬行是以黏液黏附力、足腹各皺褶的空腔吸力及足緣形成肉爪攀附力為主；在光滑平面則以背脊中海綿體膨壓的支撐力以及藉足腹各個皺褶調整負壓吸附力方便移動為主。爬行時腹足內部的波動則是在海綿體中藉由黏液的擠壓產生向前膨脹伸長腹足而產生移動，並藉黏滯性降低下滑速率，因此可減少往上爬行過程體液向下流動的能量消耗。而向下爬行則會加速下滑易失去平衡，所以這應是蝸牛具有向上爬行趨性的主要原因。

經過一連串的實驗，發現固定斜面傾角時，水滴在金屬板上能穩定下滑的質量有一定範圍，利用光電計時器測量後，發現水滴會在金屬板上達到終端速度，終端速度與不同的質量、不同傾角還有水滴與斜面間的接觸面積有關。利用高速攝影機觀察沾有衛生紙屑水滴，可以看出水滴內部的運動情形可以分為前端的滾動及後端平移兩種，表面則是如履帶般由表面張力所帶動。

臺灣高速鐵路因地層下陷而有行車安全的疑慮，每年耗費數千萬來嚴密監測地層沉陷。 本沉陷的測量利用商務筆記型電腦中的加速度感測器，來記錄列車行進地層下陷處的電壓變化，透過QCN Live軟體轉換成加速度值，並分析高速鐵路經過地層下陷地點時的運動狀態，以耦合系統的物理模型並用KBM漸近法分析並描述得到資料與計算沉陷值。 透過全線測量，訊號的可靠性，高鐵苗栗麻園坑段反覆驗證，物理模型的適用和正確性，計算沉陷值，也在誤差的合理範圍內。 由此顯示，此沉陷的測量方法是可行的。尤其相對於傳統的人工測量方法，這個方法更有利於迅速地測量高速鐵路地層下陷，發現轉向架避震器的異常，防範事故於未然，更可節省大量的人力與物力。

我們為了了解九宮格圖形的手機螢幕鍵盤鎖共有多少圖形，除了利用列舉法詳列外，還想出了樹狀法、部分樹狀法和刪去法三種計算方法，並請專家協助設計電腦程式檢測我們的數據，最後發現總共有139880種圖形。從問卷調查中發現目前圖像式鍵盤鎖十分普遍，而大家設定的圖像以點數量少或是和文字或數字有對應的居多。我們還找到了圖像中，點與點不能相連時，計算密碼圖形數量的公式，可作為圖像設計的參考，並設計出聖誕樹造型和立方體造型兩種鍵盤鎖圖像。

關於研究方法：平面滾動實驗中所使用的斜坡軌道，是仿照溜滑梯的外型所設計出來的；至於斜坡滾動實驗的U型軌道，則是回憶起暑假期間曾到遊樂園看見雲宵飛車在起起伏伏的軌道上運行時所構思出來的方法；飛行實驗的球體飛行器，其靈感是來自校園中常見的盪鞦韆。這三種實驗方法都是利用球體本身的重力當作驅動物體移動的力量來源，並以量測時間差代替距離的概念，把記錄資料的工作變得非常簡單，讓我們在有限小空間內就能做實驗，來提升實驗過程的便利性與結果的準確性。透過實驗的規劃，我們分析凹洞的形狀、大小、深度、數量與分佈對球體的運動距離遠近的影響程度，並推測最佳設計的參數。

本篇文章主要討論平面上三角形一個幾何定性性質的推廣，我們考慮的原始問題如『引理一』所述，即『一個三角ABC內部有一定點P，連接直線AP、BP與CP分別交BC、CA與AB三邊於P1、P2與P3三點，則PP1/AP1+PP2/BP2+PP3/CP3=1成立。』我們發現此結果在正2n邊形與正2n-1(n≥2 )邊形中也有相對應的推論，只是定值不再是1，而是會隨著邊數的不同而有所改變，我們可以表示出數個比值相加後之定值的一般化公式。此外，我們亦考慮非正多邊形的情形，但我們發現任意多邊形內的一點P並不再完全保有這個性質，僅有部分的P點可以維持這樣的性質。另外，我們亦將『引理一』推論到空間中的『任意四面體』、『正六面體』與『正八面體』，至於『正十二面體』與『正二十面體』上的推論尚在努力中，而任意多邊形內具有這些性質的所有P點所形成的軌跡也是我們接下來想要探討的問題。

本文的主要研究目標是動態追逐問題，在經典的追逐問題中，質點的瞬時速度無時無刻指向其目標點，因此必須處理微分方程；而我們所定義的追逐方式是質點的位移無時無刻指向其目標點，換言之，出發點、質點及目標點三點恆在一直線上，這樣的追逐方式使得我們可以引進位移的觀念，並利用解析幾何、向量、三角函數、畢式定理、正弦定理以及參數式而得到下列結果。 1.質點做正n邊形動態追逐的軌跡方程式及路徑長 2.質點做正n邊形動態追逐時質點間的相對軌跡 3.質點做n邊形動態追逐的軌跡方程式 4.質點做單向追逐的軌跡方程式 5.質點做圓形追逐的軌跡方程式 並將我們的結果與經典的動態追逐做比較。 最後希望能將動態追逐推廣至三維空間，並將所有問題推廣發展成另一類新的追逐問題。