高級中等學校組

萃取四種常見且具有驅蟲效果的外來入侵種植物：馬纓丹、紫花藿香薊、大花咸豐草以及小花蔓澤蘭，配合果蠅喜愛的果物—香蕉，模擬家中果蠅受果香吸引的環境，初步了解這四種常見的外來入侵種驅趕果蠅的能力。接著利用氣相層析質譜儀的分析中，我們發現紫花藿香薊與小花蔓澤蘭具有氣味分子─2-Hexenal；再利用ATR-FTIR分析出馬纓丹與大花咸豐草具烷類與醛類的訊號；最後利用果蠅迷宮實驗發現果蠅會避免前往放置紫花藿香薊與小花蔓澤蘭的區域，用以說明紫花藿香薊與小花蔓澤蘭對果蠅具有一定的忌避效果。期待找到外來入侵種利於人類生活的用途，達到外來入侵種的危害防制，更期待可以開發出外來入侵種植物的經濟價值。

本研究以大生熊蟲(Macrobiotus sp.)為對象，建立其自體螢光檢測硝酸鹽模式，可以解決使用大生熊蟲檢測硝酸鹽時活動與隱生狀態難以判斷的問題。在建立此模式的過程中，嘗試利用雷射與LED激發大生熊蟲自體螢光，與濾光片阻隔激發樣本後反射光效果，由於雷射與LED照射樣本後都是反射光，導致無法成功分析大生熊蟲自體螢光，本研究使用相機濾片、偏振片壓克力板，嘗試解決此問題，濾片結果以壓克力板阻擋激發光照射樣本後反射光效果最佳；目前利用倒立螢光顯微鏡確認大生熊蟲可利用活動與隱生狀態下自體螢光相對強度差異檢測硝酸鹽濃度，檢測範圍可在 0～312 mg/L NO3--N (R2=0.9016)。未來將探討大生熊蟲自體螢光激發機制，並探討哪些物質會影響自體螢光的表現，使檢測模式更加完善。

本研究利用自行合成之聚合前驅物PEG-Br與THPMA(tetrahydropyranyl methacrylate)經由原子轉移自由基聚合(ATRP)合成兩親性的嵌段共聚物PEG-b-PTHPMA。將此二嵌段共聚物分別與藥物SC5005混合，在水溶液中透過自組裝形成包覆藥物的聚合物微胞。將微胞暴露於高能聚焦式超聲波(HIFU)，使其分解後釋出藥物。 我們利用1H-NMR、凝膠滲透色譜法(GPC)檢測，確認合成出的PEG-b-PTHPMA之結構與圖譜相符，測得平均分子量約為37710、聚合物分散性指數(PDI)為1.3。以動態光散射光譜(DLS)、掃描式電子顯微鏡(SEM)檢驗聚合物微胞的合成結果，觀測到微胞具球形外觀和80.80 nm的平均粒徑。進一步利用超音波震盪實驗前後的1H-NMR差異，觀察到震盪後相較原先譜線多出了嵌段共聚物水解的訊號，據此變化得知聚合物微胞結構在超音波震盪下遭破壞並成功釋出藥物。

2021年Todor Zaharinov在數學雜誌上提供了一道幾何證明題，題目為「給定任意三角形𝐴𝐵𝐶與動點𝑃，以𝑃點和三角形邊（或其延長線）上的點，構造三個旁接三角形，並使得𝐴、𝐵、𝐶點分別為其重心，再取旁接三角形的頂點構造兩個 衍伸三角形，證明衍伸三角形恆面積相同」。 我們的研究在原題構造中發現了新性質，並創新將其中的「重心」更換為其他形心構造與剖析，並關心衍伸三角形的面積關係，更探討滿足特殊條件時，動點 𝑃 在平面上的軌跡。 值得一提的是，當以三頂點為旁接三角形的「垂心」時，滿足衍伸三角形的有向面積的和與差為0的𝑃點，其軌跡構成外接圓及著名的Kiepert雙曲線，這是一大亮點。

當代科學研究中，分光儀已廣泛應用於諸多領域。然而其高昂價格往往阻礙了們親近科學的想望。因此，本研究以三稜鏡等平價材料，結合Tracker Video Analysis and Modeling Tool軟體製作分光儀，並應用於分析領域。熱力學方面，成功測得鐵III離子與硫氰根離子錯合反應之平衡常數；化學動力學方面，成功測出碘鐘反應之速率定律式，並求得其活化能。實驗結果與先前研究文獻相當接近。雖然本研究自製分光儀在觀測範圍、精確度等面向遜於專業分光儀，但其簡易的操作程序與準確的實驗結果仍印證了其實用性與可靠性。換言之，本研究從低成本材料出發，以當代普及科技為支點證明此模式能夠槓桿出許多應用。

本研究主要在探討費馬點在正方形四頂點具有加權的狀況時，尋找隨著加權情況變化而移動的費馬點位置。我們從原費馬點研究三角形一般加權情況開始發想，將費馬點研究推廣至由正方形加權情況下的特殊化結果，利用加權的對稱性，來解得不同加權情況下的費馬點位置，也利用偏微分和物理觀點證明了一般正加權情況下的唯一性。最後，我們將研究推廣至負加權的情況，並找出特定加權條件下，存在費馬點的條件。

全球每年約 165萬人罹患膀胱癌，其中死亡人數高達20萬，為癌症相關死因中第九名。手術治療後的五年內復發率高達31%至78%，造成健保極大負擔。本研究決定從傳統生物學轉向生物資訊學，透過基因多組學分析來診斷癌症。STING1(干擾素反應刺激物cGAMP交互作用子1)能編碼跨膜蛋白，主要調節細菌與病毒感染的先天免疫反應。因此，本研究用GEPIA2、UALCAN、cSurvival、與UCSC Xena來探討不同表現量與存活率的關聯，用cBioPortal來進行基因變異分析，用STRING、GeneMania和TIMER2.0來確定STING1與基因的交互關係，用LinkedOmics與Gene Ontology進行了基因富集分析，用TISIDB與TISCH1評估STING1在腫瘤環境中的作用。從此尋找到明確的預測因素、理解 STING1在BLCA中的潛在機制，為BLCA開闢新的治療標靶療法。

微塑膠在自然環境中普遍存在，甚至被生物攝取後進入食物鏈間傳遞。由於水蚤族群敏感性高，常作為監測水域環境變化的重要指標。我們以不同PVC濃度（0.01mg/L及0.1mg/L）為變因，探討微塑膠對於水蚤的生理、生殖及晝夜垂直遷徒 (DVM)行為影響。結果發現0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境，皆不會影響蚤狀溞的存活率，但是會提高蚤狀溞的心率及降低趨光行為。而0.1 mg/L PVC濃度環境會使蚤狀溞提前進入生殖階段，子代數量明顯高於對照組，出生在0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境的初生蚤體長有離散程度大的趨勢。蚤狀溞DVM屬於日間在深層、夜間在表層的Nocturnal migration模式，但在0.01mg/L PVC濃度環境，夜晚有較高比例停留在深層，此一行為改變，也會反應在食物鏈後端掠食者上，最終甚至可能影響魚獲。

本研究採用綠色製程合成MOF:UiO-66-NH2、MIL-100Fe，雙溶劑置換移除客體分子後以HEVA提升晶性。高溫和長反應時間可提升UiO-66-NH2產率，但超過20小時產率差異小；劑量等比例增加時產率下降，高劑量使反應系不均而降低產率；合成時先加EtOH再加ZrCl4可減少受潮分解而提升產率。IR測定確認Icaridin才有的C-H特徵峰，證實UiO-66-NH2對Icaridin具吸附性。TGA測試出UiO-66-NH2吸附Icaridin後熱損率相較於純UiO-66-NH2變低，佐證其吸附性。TEM檢測證實主客體分子作用具分子自組裝現象。NMR製作檢量線估算MOF洗脫液中防蚊成份含量，發現UiO-66-NH2對Icaridin的吸附性優於其他防蚊物質。BET測試UiO-66-NH2具高比表面積和大量微孔結構，適合吸附實驗。散失試驗證明MOFs能高效延長防蚊物質釋放，MOFs散失防蚊物質主要是物理散失。

為突破摩爾定律限制，提升光刻機效能成為晶片製造領域的重要課題。本研究旨在利用「鏡面陣列」降低光強度散失以提升光刻機效能。實驗中以光譜儀測量光源經凹面鏡及平面鏡反射後的光強度和光點面積，並將數據標準化。結果顯示平面鏡光強度隨數量增加線性下降，凹面鏡則為指數下降，且光強度散失自第六面面鏡始小於平面鏡。在包含平面鏡與凹面鏡的陣列實驗中，先以七面平面鏡搭配一面凹面鏡，測量不同位置的光強度，選出最佳組合，再逐步以凹面鏡替換平面鏡。結果顯示光強度最強的組合為「平平平平平凹凹凹」，因此並非使用越多凹面鏡就能提高效能。未來研究可從最佳組合出發，改變塗層材料、鏡面面積和曲率等變因，進一步提升光刻機效能。