高級中等學校組

糖尿病和肥胖已成為現代廣泛且嚴重的問題，而腸道益生菌Akkermansia muciniphila能幫助改善糖尿病和血脂異常，其外膜蛋白Amuc_1100為再現醫療效益之關鍵分子，在開發益生菌產品上具有潛力，但本土Amuc_1100尚未被開發，因此本研究分析臺灣不同個體腸道Amuc_1100序列差異，以親和性層析和離子交換層析進行蛋白質純化，發現最佳的酸鹼性條件為pH9稀釋、pH 7.4純化。此外結合AlphaFold人工智慧繪圖，創新發現蛋白質的結構與電性影響與層析管柱的結合能力。本研究不僅成功針對本土樣品開發最適合的純化方法，導入人工智慧更可在學術藥理上發揮價值，並降低產業成本提高應用。

本文探討雙圓軌跡繞行函數𝑆𝑎,𝑏,𝑟(𝑡)≔(cos 𝑎𝑡+𝑟cos 𝑏𝑡,sin 𝑎𝑡+𝑟sin 𝑏𝑡) 的圖形特徵及拓樸性質，利用GeoGebra繪圖觀察圖形模式，並使用微積分等分析學的手法進行證明。 本文主要分為兩個部分進行探討，分別研究變動𝑎,𝑏和變動𝑟造成的現象。第一部分關於𝑎,𝑏的討論發現當𝑎/𝑏為有理數時，圖形將有明顯的週期性結構，因此我們定義並討論此函數的代數週期及幾何週期。當𝑎/𝑏為無理數時，圖形將不再有週期結構，然而其圖形卻會在一環狀區域𝐷𝑟中稠密，並且圖形的補集也會在𝐷𝑟中稠密。第二部分關於𝑟的討論，發現當𝑟在某些特定值時，圖形將產生尖點，並且此尖點可作出通過原點的圖形切線。

全球碳稅、碳權、碳交易即將推行勢必對國家及企業產品貿易額造成衝擊，台灣位於亞熱帶又因溫室效應增加全台用電量造成碳排放亦加劇。然而，台灣屬於貿易出口的國家若沒有做好減碳問題將對企業產品徵收稅。 因此，本研究利用石膏粉來製作冷卻管的主要材料，裡面還加了硅藻土來增加我們的吸水性及蒸發效率。將冷卻管設計成二種型式的冷卻增幅器，一個是嵌入 式、另一個是堆疊式。將這二種冷卻增幅器配置在小型空調系統的冷凝器進風口處進行降溫。結果發現，使用堆疊式冷卻増幅器效果較好，與未使用的系統耗電量差10瓦以上。

幹細胞具有自我更新與分化的功能，對於組織修復至關重要，於特化微環境，稱為龕。龕會與幹細胞直接接觸並透過分泌訊息因子維持幹細胞的特性。然而隨著生物老化，龕功能會隨之下降，間接影響幹細胞數量與活性，並導致組織無法修復而衰老。幹細胞如何應對老化龕以及老化對於幹細胞直接影響還不清楚。本研究利用果蠅睪丸生殖幹細胞(GSCs)，探討老化對GSCs流失的影響機制。 實驗室研究發現，當公果蠅老化，一種分泌型胞外基質蛋白Perlecan(Pcan)會在GSC與龕周圍積累，導致GSCs無法直接接觸龕而流失。因此Pcan的累積與老化引發GSC流失是直接相關的，然而Pcan是由哪種細胞分泌目前尚未了解。

本研究發現桑白皮素（Morusin）可抑制多形性膠質母細胞瘤（Glioblastoma, GBM）的細胞遷移作用，並透過觀察其細胞骨架的變化和NUP62基因表現量的變化，研究可能造成其抑制細胞遷移的機制。 從細胞遷移實驗（Transwell migration assay）觀察到Morusin能抑制GBM細胞的遷移能力，再對其細胞骨架的F-肌動蛋白（F-actin）染色，觀察GBM細胞骨架形態上差異。 接著透過次世代基因定序（NGS），找出受到Morusin影響的基因，並透過查詢文獻探討已被證實與細胞遷移相關的基因。我們發現了NUP62的基因表現量會受到Morusin抑制，且文獻中也提到了其在細胞遷移中的作用。最後透過RT-qPCR和Western Blot確認Morusin處理後的GBM細胞會降低其NUP62的基因表現量。

無線充電是新型的一種充電方式，原理是利用電磁感應達到無線傳輸的一種充電方式，無線充電總共有四種，分別是磁感應式、磁共振式、電場耦合式、無線電波式。本篇研究將對磁共振式無線傳輸模組進行探討，並且與磁感應式無線傳輸模組進行功率數據上之比較，探討磁共振是否能提供無線傳輸更好的傳輸功率。當輸入方波訊號並且頻率由10kHz~100kHz，實驗結果發現當磁共振式的輸入頻率為60kHz時測量到的功率為最大，磁共振式相較磁感應式在功率上高約22倍，當兩線圈間達到阻抗匹配及諧振匹配能夠使功率進一步提升至29倍。依據實驗探討和結果，可以得知影響磁共振式功率的原因有線圈的電感值，以及發射線圈和接收線圈間之諧振匹配與阻抗匹配。

鋁離子電池材料的性質優於其他二次電池。我們將SP-1和活性碳混合，製成不同比例的陰極，進行充放電測試。結果顯示，SP-1能增加充放電容量，而活性碳僅增加充電容量。XRD和拉曼分析顯示，SP-1具有良好的插層能力，而活性碳的強吸附能力使電子難以從陰極釋放，因此對放電的影響不明顯。 實驗中，我們將電池的充電電壓設為2.4V，但有些電池只能達到1.2V。在剪開這些電池後，我們發現其隔離膜上的漿料覆蓋較少，推測是由於Ni-bar的厚度使隔離膜與碳紙之間存在空隙。經過調整後，情況有顯著改善。 最後，我們將四個電池組合，透過太陽能板充電，成功使3V的馬達運轉，證明我們的太陽能充電模組是可行的。

隨著人工智慧和自然語言處理技術的發展，客戶端小型語言模型在各種應用中扮演著日益重要的角色，例如智能手機、物聯網設備和邊緣計算裝置等。這些小型 語言模型需要在有限的計算資源和存儲空間下實現高效的自然語言處理能力。在這種情況下，訓練資料量的大小對於客戶端小型語言模型的性能至關重要。 過去的研究已經表明，大規模的訓練資料對於建立高性能的語言模型至關重要， 但對於客戶端小型語言模型而言，資源的限制使得無法直接應用這些方法。因此，我們需要探討訓練資料量對於客戶端小型語言模型的影響，以找到最佳的平衡點。本研究的結果將有助於指導客戶端小型語言模型的設計和訓練，從而更好地滿足現實世界中的應用需求，同時充分利用有限的計算資源和存儲空間。

現代工業對稀土元素需求增加，主要有兩種來源：稀土礦物的開採會產生大量廢棄物，對環境造成污染；回收稀土元素的主要來源是從廢棄的電子產品，添加有毒和放射性的酸洗液。相比之下，海水中的稀土元素也是個近年正在發展的回收來源，具有潛力的電化學沉積法具備選擇性、低能耗與環保優勢。本實驗利用電化學原理，從低濃度硝酸鈰溶液中沉積稀土金屬，探討不同條件、電極的影響，再以EDTA滴定測定鈰離子濃度變化以計算電化學沉積效率。最後在以氯化鈉水溶液模擬海水測試。 實驗發現，添加25mg硝酸鉀使用表面積大的碳氈、10mA電流電解並攪拌能成功沉積出鈰金屬氧化物，最後成功在模擬淡海水溶液中沉積出金屬，表示其應用潛力。

糖尿病性視網膜病變(Diabetic Retinopathy，以下簡稱DR)是糖尿病主要的併發症，是造成後天性失明的主要原因。我國含有高糖的飲品在年輕族群盛行，可能是造成糖尿病罹患率年輕化趨勢的原因，這是我們中學生必須關心與解決的切身問題。本研究發現牛樟芝萃取物在視力功能上能夠改善糖尿病性視網膜病變果蠅的趨光能力與視網膜電位；在視網膜形態學（morphology）上，複眼結構及光感受器排列可被觀察到由凌亂漸趨完整。在粒線體（mitochondrion）與蛋白表現上，能避免粒線體受損，維持粒線體數量和能量代謝，並降低細胞凋亡(apoptosis)相關指標如cytochrcome c和cleaved-caspase 3表達，同時也促進抗氧化因子(antioxidants)如Catalase和SOD1表達，顯示牛樟芝萃取物具有改善DR的潛力。