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第55屆--民國104年

讓汞污染之土地起死回生的水稻

本研究以臺中1號(TN1)和臺農67號(TNG67)兩種品系之水稻為材料,比較兩品系水稻於25 μM汞逆境處理24小時下之生理及生化反應。兩種品系水稻在汞逆境下,TN1及TNG67水稻根組織內分別累積610 μg/ml及742 μg/ml的汞,根生長速率分別為11%及28%。實驗結果發現抗氧化酶中的過氧化酶(POD)及超氧化歧異酶(SOD)其活性在TN1及TNG67根部皆因汞逆境而上升。而且ROS代謝相關基因POD、SOD、LOX都因汞處理在兩品系水稻中的表現有顯著的差異。以雷射共軛焦顯微鏡觀察水稻在汞逆境下根部組織ROS (H2O2)分佈情形,發現其皆因汞逆境處理而增加,但是分佈之部位在兩種品系水稻卻有顯著的差異。在本研究中,從水稻在汞逆境下的影響與認識,可提供植物在進行汞污染之土壤復育及整治技術的一個粗略模式。

是蛇「飛」蛇-飛蛇滑翔的力學分析

本實驗探討飛蛇在滑翔的過程中,因為身體截面積改變及體態的S形彎曲,在流體動力學上的表現,對滑翔穩定性、持久性的影響。 透過飛蛇截面模型在鉛直集風箱與水平集風箱中以不同角度量測到的鉛直後曳力、升力及後曳力,推測飛蛇張開肋骨、腹部內凹的行為,有利於其滑翔。 最特別的是飛蛇滑翔時的寬長比。一般無翅膀的動物(如飛蛇、飛鼠、飛蛙)會張開四肢及薄膜以增大其寬長比,但飛蛇沒有四肢,反而加大其體態的S形彎曲來增加寬長比,由體態S形立體模型的實驗情況,當其寬長比在1 : 1 ~ 1 : 2之間時,會穩定的滑翔,且水平滑翔距離較長。 而飛蛇滑翔的過程中不斷擺動身體及轉動尾巴,推斷是有助於其滑翔的穩定性及定向性,實驗不易,暫留待續。

三角形邊長指數與線性轉換存在與否論證

本次的科展研究,分別探討等腰及任意的銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,其三邊長經過指數轉換: 及線性轉換:√T, T-1, Tn及線性轉換:sT+r後,新三角形存在性的探討,是必然存在亦或是條件式存在,並且利用餘弦定理檢視新三角形的最大內角,進一步判斷為何種三角形。另外,我們讓變數 或 或 分別遞增,發現新三角形的變化會有一定的趨勢。

未來式電梯

本研究主要觀察葡萄在汽水中吸附二氧化碳氣泡而上升下降的浮沉現象,因此我們構想如果能研究出讓葡萄在汽水中穩定移動的條件,或許我們可以建構出不用電力也不用鋼索的未來式電梯藍圖。 當我們選用蘋果西打作為實驗用的汽水,並控制葡萄的變因,以及以半剝皮葡萄的方式呈現,則效果最佳;若要藉由鹽析效應與小蘇打水與檸檬酸產生二氧化碳的方式時,同樣的控制葡萄的變因,將葡萄以不剝皮的方式呈現時效果最佳;使用小蘇打水加醋也可以讓葡萄有上下浮沉的現象;當在葡萄外表塗上指甲油可讓較多的氣泡吸附,但是必須克服移動次數少的問題。最終我們發現最佳的條件為:8公克且密度大於或等於1的半剝皮的葡萄配合蘋果西打的浮沉效果最佳。

超音波對白線斑蚊幼蟲的致死反應

台灣中南部登革熱肆虐,而病媒蚊為其主要傳播媒介,因此本研究想找出更為有效的病媒蚊防治方法。我們選擇特定超音波頻率對白線斑蚊幼蟲(Aedes albopictus)做致死實驗。以常見的水桶模擬不同體積與深淺的環境積水(病媒蚊主要孳生源)、超音波傳導器的擺放位置及發射時間作為實驗變因。根據實驗結果發現,體積大小於超音波傳導器可作用的水體範圍下,寬淺的水體較窄深的水體能獲得更高的致死率,且對其他生物影響不顯著。本研究發現以超音波撲殺病媒蚊幼蟲較化學性與生物性防治法更為低汙染、高專一。

紙牌魔術原是夢,夾擠收斂本無奇

紙牌魔術是一種數學。紙牌魔術經「發牌」、「分疊」、「收牌」重複三次後,便找到指定紙牌。是利用「夾擠」壓縮紙牌存在的空間找到紙牌。 影響魔術的三大因素: 一、「發牌」方式。一次一疊發幾張決定了最後紙牌的存在的空間的大小是收斂於一張或在固定區間。 二、「分疊」的數量。 1、紙牌分越多疊,收斂速度越快。 2、紙牌總張數與分疊數量有次方關係收斂速度較快。 三、「收牌」的位置。收牌時放置疊紙牌的順序會影響收斂位置。 如何夾擠收斂是探討重點。過程中「發牌」、「分疊」、「收牌」,經過了幾個循環,可確定紙牌必「夾擠」收斂在特定位置或區間,因此觀察收斂速度、位置與範圍,即本文探討重點。

筆來就轉

用手指當作支點,利用槓桿原理和相關物理原理,將筆桿在五指之間的空隙來回轉動,做出如行雲流水般的技巧,這就是「轉筆」。轉動筆桿跟握筆手勢與施力位置有相關,要成功的轉動筆桿而不是彈飛掉落,須符合3個條件:1.筆桿長度需適當(>12.0cm);2.筆桿重量不能過輕(>8.0gw);3.要掌握注重心調整支點位置。而我們也發現:1.筆桿越長,轉動越順(以15.0~25.0cm最佳);2.筆桿兩端平均增加重量,轉動越容易成功;3.直徑1.0公分的筆桿最好轉動;4.螢光筆最容易轉出各種技巧;5.有蓋的筆,須將蓋子移到另一端,增加長度與平衡重量才好轉動;6.大部分的筆都適合正轉與迴旋;7.按壓筆會因為筆夾影響反轉及彈筆,要注意拿筆的方向,才能順利轉筆。

分子天堂路

本實驗始於好奇的想法,我們因為想知道怎麼檢測DNA產生很大的興趣,若把非極性物質加入電泳基中,分子分離的效果是否會更明顯?以此想法作整個實驗的主體開始研究。然而,過程中遭遇許多挫折,我們找不到可以支持的相關資料,所以在實驗的建立上須嘗試自己解決問題。從數據上分析,不管是洋菜膠還是蛋白質電泳,加入六個碳數的物質(葡萄糖)後,小分子分離效果更優異,所以在進行電泳分離物質時,加入葡萄糖能使分離的效果更明顯。我們也發現此效果有一定的限度,加入16~18個碳的物質(PEG 400),結果和預期不同,雖然我們無法精準測出不同物質的最佳碳數,但我們證明了兩點 1. 加入非極性物質能使電泳效果更佳 2. 使用非極性物質的碳數有一定的上限。

有『醣』無『糖』-水草萃取液對抑制α-葡萄糖苷酶活性及多元化應用之探討

本研究以大葉田香、香辣蓼、白花水紫蘇草及水薄荷四種可食性水草為研究對象,進行抑制α-葡萄醣苷酶活性、總多酚及總類黃酮成份含量分析等相關實驗。結果顯示四種水草皆能抑制α-葡萄醣苷酶活性,其中以大葉田香抑制效果最佳;總多酚及總類黃酮含量則分別以香辣蓼及水薄荷為最高。將四種水草分別製成麵條、湯圓、醬汁及茶包,經感官品評確認產品為消費者高度喜愛及接受度。喜好性品評經ANOVA程式分析,四種產品皆獲好評,表示此四種產品是可開發的,可讓糖尿病患者有多種選擇。未來將繼續致力於水草之相關研究,尋找更多可利用價值,開發相關產品並能大量生產使之商品化,開創新的產業契機,提高水草經濟價值之潛力將是我們未來繼續努力的方向。

曙光乍現

在一次科學活動中,我們以綠色雷射光照射玻璃瓶底,出現了特殊的干涉圖紋,我們對這種美麗圖紋形成的原因感到好奇,我們想要探討其形成的原因原理、現象及時機,進而試著找出形成圖紋的規律性。 一開始我們先從引起我們注意的玻璃瓶底開始著手,之後用了玻璃圓盤上的各種圖形,用雷射光照射,所形成的干射圖紋當作探討,接著試著找尋其他物質是否可以取代玻璃罐,過程中發現光所照出的形狀似乎與材料有關,所以試著進而找固、液、氣三種物質經雷射光反射跟折射的圖紋,能不能模擬玻璃罐照出我們要的形狀,最後再用能較能自如控制形狀的熱熔膠在載玻片上塑形來進行光的實驗找出特別的連續曲面、折射及干射圖紋,希望能利用這些方法找出一些規則。