高級中等學校組

蛋殼膜為一種常見生物物質，其組織具有多孔性、親疏水性等，可以選擇性吸附特定分子，或作為控制顆粒進出的半透膜。我們先將蛋殼透過雞蛋開孔器製成蛋殼容器，在蛋殼氣室端上挖了一個小孔並不破壞蛋殼膜，製成蛋殼反應器，蛋殼內外各放置不同反應溶液，使內外溶液反應物能隔著蛋殼膜產生交互反應。 我們利用蛋殼反應器去探討多侖試劑和本氏液與葡萄糖的反應，發現相較於兩溶液直接混合接觸反應，利用蛋殼膜分隔的作用可以避免反應太過劇烈，可成功生成較穩定的奈米粒子，而這些奈米粒子據推測極可能是奈米銀和奈米氧化亞銅粒子。我們也探討蛋殼膜離子滲透，分析變化現象。 我們希望蛋殼反應器的研究，未來能運用到蛋膜材料或奈米材料的發展。

現況下，國中小對於微生物培養並不普及，主因在於沒有足夠經費與設備。本研究發現使用：水解乳清蛋白、濃縮乳清蛋白、雞蛋蛋白等可以替代LB培養基。且各項替代培養基金錢成本比起LB皆下降七成至九成，並且有六種替代培養基於第24小時平均光強度皆大於LB培養基，且替代培養基中最高平均發光強度為0.296較同時間的LB之數值0.046高。此外，使用電鍋滅菌雖無法完全無菌，但仍有一定能力可作為滅菌釜的簡易替代；自製操作台則有替代無菌操作台的之較高可行性。本研究並發現雞蛋液態和固態培養基的製作，其材料簡單、培養效果佳，故具備中小學教學推廣的價值，以及發光細菌在毒物檢驗中的應用等極具有推廣的潛力。

本研究針對近10年來超過30名消防員在救火時殉職，分別開發現場閃燃偵測模組和事前預防模組，前者能在消防員架設熱顯像儀之前，先將探測球丟入火場中，探測球利用ESP32並透過MQTT向樹莓派發送感測數值，並送至SQLite資料庫進行處理，再行計算閃燃發生的可能性，指揮官根據結果再決定是否靠近或暫緩；遙控履帶車則進行相同操作，除了更精確定位偵測外，並搭配鏡頭增加起火點、煙霧偵測功能，這些資訊能輔助指揮官做出正確決策，降低消防員的傷亡。 事前預防模組為巡查並偵測火災發生機率，可用在工業區等環境，先做好道路循跡模型與火災辨識模型後，在車上安裝各式氣體感測器搭配鏡頭辨識，根據回傳的數值做運算，可判斷火災發生的可能性並做及時處置。

人類為對抗新冠肺炎，研發出疫苗以減少重症，卻難以阻隔病毒進入人體，且導致許多副作用。新冠病毒會結合細胞表面的ACE2受體再藉由胞吞作用進入細胞，注入相關分子或讓ACE2失活可減少病毒進入人體，但卻會嚴重影響ACE2原本的功能，因此我們想要發展精準抑制病毒入侵細胞的方法。利用囊泡黏合系統，我們成功地停止負責廣泛胞吞作用的Rab5囊泡運輸，但其無法抑制病毒進入細胞。接著我們將負責帶入病毒的ACE2囊泡停止在細胞膜周圍的微絲上，可以有效地抑制病毒進入細胞，且不會影響其他的胞吞作用，讓ACE2還可在細胞表面正常工作。我們成功地發展出新的策略去精準抑制病毒進入細胞，且能減少對其他功能的不良影響，此技術可望提供新的策略來對抗不同的病毒危害。

本研究中，我們對模型逆向攻擊在語音辨識系統中的影響及風險進行深入分析。隨著Siri、Google Home等智能助理設備在日常生活中的廣泛使用，其語者辨識系統的安全隱患引起了我們的注意。本研究目的在於深入理解模型逆向攻擊的運作機制，並探討其對語音辨識系統的攻擊效果。我們透過實施多樣化的攻擊策略，對不同的模型架構和數據處理方法進行了評估，並對人聲與非人聲的數據集進行了攻擊效果的比較。此外，我們亦實現了基於差分隱私的防禦算法，在多數模型架構下達到接近50%的防禦效果，顯著提高攻擊代價。研究整體揭示了語音辨識系統在面對模型逆向攻擊時的脆弱性，並藉由實驗分析推論出可能的防禦策略，期待能通過策略來增強模型的安全性。

股市投資涉及多元的因素和快速變動的市場趨勢，為了降低投資風險，我們希望找出個股適用的技術指標投資策略，因此本研究採用跨學科領域的科學研究方法，將財經和資訊科技兩大領域結合，使指標和程式交易相互配合，提高投資效率並降低成本。本研究使用個股適用的參數和組合進行回測，若回測有效，則系統將自動開啟網站進行交易。實作最初面臨策略難以靈活應變市場快速變化的挑戰，因此將原設計系統多次改良，以資料訓練的方式進行大數據分析，接著經由多階段篩選提高策略穩定性及降低投資風險。整體而言，本研究強調跨領域學習的應用，希望透過不同領域的知識，找出適合以技術指標判斷投資策略的個股，有效因應瞬息萬變的金融市場。

本研究利用校園2023年底晴天率高的冬季觀測木星及其衛星的光譜，累積的資料初步確認光譜觀測於藍端(可見光偏短波長端)的強度變化較紅端(可見光偏長波長端)明顯，因此，若能用紅端來做為星球之間的交互作用影響會比較適合。本作品也把木星及其衛星埃歐(Io)逐日進行比對，利用紅端較不受影響的前提下，得出在11月3日時木星衝觀測當日光譜藍端有較佳的吻合，推測除了仰角與大氣影響，太陽光反射的角度也會對觀測結果有所影響。最後，本研究由埃歐(Io)光譜的進階光譜分析可以得知，不同日期的響應曲線會有些微的變化，推測可能是火山噴發的作用影響。

本研究旨在利用組合數來分析第二類斯特靈數在模質數下的性質。研究分為五階段：第一階段我們參考O-Yeat Chan等人的論文，並改良了其證明過程，得到一個同餘組合數。第二階段利用第一階段的奇偶性定理發現(3n n)與𝑆(2𝑛,𝑛)同餘mod2並改良論文證明，使得證明更易推廣。第三階段我們更推廣到更一般的結論：滿足𝑆(𝑝𝑛, 𝑛)≡(p'n n)(𝑚𝑜𝑑2)時，p與p'是線性關係。第四階段與第五階段繪製熱圖時，我們發現圖中存在謝爾賓斯基三角形，對此進行了研究，並成功證明斯特靈數三角形在模2與模3下具有碎形結構與謝爾賓斯基三角形，這是文獻中都沒有探討過的。

本研究以生質廢料青梅果核為前驅物，經由環保合成與新型修飾方法製備碳量子點，並探討其抗菌潛力。考慮到安全性，本研究選擇食用酸為修飾材料，發現當青梅果核和蘋果酸1:1混合煅燒時，最能有效提升碳量子點產率、螢光強度與抗菌能力。但蘋果酸無法單獨經本實驗方法合成碳量子點，推測青梅果核為主要碳源，蘋果酸則提供表面官能基修飾。在抗菌實驗中，碳量子點對牙周病菌（牙齦卟啉單胞菌、具核酸桿菌）及常見病菌（大腸桿菌、綠膿桿菌）皆有良好抑制效果。經由電子顯微鏡及電子順磁共振儀驗證，本研究合成的碳量子點大小介於1~10奈米且能夠產生自由基，具備低風險抗菌潛力。

禽畜糞堆肥常伴隨氨氣排放而有異味問題。目前成本低、培養易的木黴菌已廣泛用在堆肥中來加速發酵。此外，部分業者會將含氨臭的氣體蒐集再以稀硫酸水洗，產物硫酸銨可作為氮肥，但多被排棄。本研究結合木黴菌添加與排氣稀硫酸水洗，可縮短堆肥期程，更將氨氣肥料化，以(1)木黴菌合適添加劑量、(2)稀硫酸水洗參數等二項為試驗主軸。結果顯示：(1)添加2/100木黴菌可使堆肥成品中總氮增加13%，減少氨排放；(2)含氨排氣經pH 6-7稀硫酸水洗，98%的氨氣轉化成含約1,400 mg/L之硫酸銨溶液，氮含量為300 mg/L，相當於沼渣沼液農地施灌水準。