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高級中等學校組

常見藥物之共同前驅物—色胺合成策略分析

本實驗以探討 Aspidostomide G 的前驅物—色胺的合成策略為研究目的。我們選用 2-胺基-3-硝基苯酚作為起始物,經酚基保護、溴化、重氮化、碘基取代及 Sonogashira reaction 得到吲哚的前驅物—2-乙炔基-3-甲氧基-5-溴-苯胺。接著進行吲哚閉環、醛基化及 Henry reaction,最後再經還原反應得到 Aspidostomide G 的色胺前驅物。其中,我們在進行Sonogashira reaction及吲哚溴化反應時,遇到複雜產物無法分離的難題。為改善此情形,我們嘗試改變反應溫度、反應試劑及反應時長等……。經實驗發現,以 TMSA(2.5e.q.)及 CuI(0.1e.q.)作為反應試劑時,可使Sonogashira reaction得最高產物比率94.11%;在室溫下以 NBS(1e.q.)及 DCM(0.5M) 進行溴化反應3小時後,可得最高產率76.92 %。本實驗結果不僅可以為腎臟疾病藥物Aspidostomide G提供一條有效的合成路徑,更可以增加學界對 Aspidostomide G 的重視和研究意願。

運用疾病軌跡搭配深度學習偵測胰臟癌風險

目的:在台灣,胰臟癌雖非癌症發生數最高,但85%為末期,五年存活率小於5%,有癌王之稱。如何早期偵測胰臟癌風險,一直是醫療上的重大議題。本研究運用時間矩陣搭配深度學習進行大量變數之胰臟癌風險偵測。 方法:健保資料庫收集國人疾病、用藥等結構化資料,可藉此反映每人健康狀態。將三年內診斷與藥物碼轉為時間矩陣,以卷積神經網路訓練,訓練組與測試組比例為9:1。 結果:共計案例組1095名及對照組10950名,訓練後測試組表現之AUROC(area under the receiver operating characteristiccurve)為0.937,六十歲以上及以下AUROC分別為0.846及0.897。 結論:結論:能將診斷、藥物、時間轉成矩陣,是以疾病軌跡預測胰臟癌風險,且能找到新特徵,未來搭配健康存摺,為低成本、快速、大量的胰臟癌數位快篩。

芭蕾舞之無限旋轉——Fouetté turns物理剖析

芭蕾和物理有密不可分的關係,每個動作都能用物理原理來剖析。本報告對於無限旋轉─Fouetté turns進行討論,在有摩擦力的情況下,舞者為何能不斷的旋轉,必定是有得到新的角動量。而我們推論,舞者角動量的補充是來自旋轉時上下腳的動作配合,上腳伸直在外面畫圈時,下腳全踩,利用靜摩擦力產生新的角動量;而上腳收回時,下腳踮起,新的角動量使舞者維持旋轉。這樣一來一往,芭蕾舞者便能做出看似不可能、不合理的無限旋轉動作了。

探討不同料理方式對海鮮中微塑膠量的影響

微塑膠是小於5毫米,呈線狀或塊狀的塑膠微粒。本研究以文蛤、鮮蚵、白蝦及鳳螺為材料,探討海鮮體內微塑膠含量,並模擬日常使用的不同處理方式,及不同部位進行微塑膠含量比較。研究顯示白蝦及鳳螺體內微塑膠含量明顯高於文蛤及鮮蚵,而單位重量所含的微塑膠量,鳳螺遠高於其他三者。在不同料理方式的比較中,發現吐沙可減少文蛤體內微塑膠,但使用玉米粉清洗鮮蚵則沒有顯著差異。在不同身體部位的比較中,蝦頭的微塑膠含量較蝦身及蝦腸高,若以單位重量計算微塑膠含量則是蝦腸最高。鳳螺的螺身以及螺腸所含的微塑膠量約相同,但螺身的纖維狀微塑膠比例較螺腸更高。本研究顯示,料理海鮮前若進行適當處理,應可減少人體攝入的微塑膠含量。

被動式可調螺距風力渦輪葉片功率分析

本研究實驗有兩項重點,第一項利用可變電阻改變通過發電機的電流,利用其斥力調控發電機與渦輪葉片轉速,以達到最佳功率輸出。 第二項重點為開發創新被動式可變螺距葉片。此可變螺距裝置無需使用伺服機控制螺距,完全使用空氣動力被動調控葉片螺距角,當剛啟動時螺距角設定在45度,使得低風速下仍極易開始旋轉葉片,在高轉速下此被動式迅速調降螺距的葉片,其螺距角幾乎與旋轉面夾零度。經實驗證實,被動式可調螺距的葉片功率至少為15度固定螺距的135%,特別是在低風速下仍可以輕易啟動,其功率更是固定螺距的180%,除了能達到極好發電功率。針對風速弱或者風速不穩定的環境下,被動式可變螺距是極佳選擇,特別是中小型的風力發電機。

生物炭原料與裂解溫度對作物生長與土壤性質的影響

本研究探討生物炭是否具有生物毒性(抑制發芽)與不同生物炭對短期葉菜類生長與土壤性質的影響。發芽試驗結果指出,8種生物炭對種子發芽不具有明顯的毒性,但是具有較高pH與EC值的特性(特別是EC值)的生物炭,對於根系的伸長有些微至明顯的抑制現象(鹽害作用) 盆栽試驗中,相較於對照組,強酸性Ce土壤中生物炭的共同添加處理在株長與鮮重方面平均各增加2.8倍與16.9倍,生物炭效應平均增益1.2倍(株長)與1.6倍(鮮重),在弱鹼性Eh土壤中的效果較低,只有1.2倍(株長)與3.5倍(鮮重)。鹼性生物炭的石灰效應有助於改良強酸性土壤的pH值,使其適於植物生長;在鹼性土壤中,利用微酸性的生物炭可有效降低土壤pH值,增進作物生長。

釉色-千年釉彩工藝應用于間接燈光照明色溫及演色性之研究

一般將螢光粉覆蓋於LED上,受光激發而產生各色光,直接照明的光轉換效率高,缺點是極刺眼。本實驗研究LED的間接照明,利用已發展千年的釉藥調製技術和材料,以塞格式、一維二元...常見調釉藥比例的方式,結合現代科技分析方法,應用於LED以產生漂亮又不刺眼的間接燈光,亦具有高藝術價值及實用性。 研究結果成功依需求自製低色溫(暖色系)或高色溫(冷色系)的「反射式」高演色性熒光釉,避免接觸高溫晶片而使螢光粉劣化,得到間接燈光的最佳化曲線。陶瓷耐高溫、易散熱而且釉藥能保持 長時間不會退色、千年不壞。釉藥學千年來多應用於瓷器上,近年部分用於LED的螢光粉。本實驗堅持傳統用於瓷器藝術,又援以新科技LED,使其兼具現代實用需求及工藝美學。

圓內接正多邊形的線段定和

托勒密定理可以證明在正多邊形的外接圓上任取一點,此點到遠頂點的距離和與到最近兩頂點的距離和之比值為定值。為了方便討論,不妨設此動點固定在正多邊形之外接圓的某一弧上,則不論奇偶性,我們發現圓內接正多邊形的線段定和之特性。同時發現:奇數邊數正多邊形,當邊數2n+3以上時,會滿足此動點到奇頂點的距離2n+1次方和與到偶頂點的距離2n+1次方和相等。無獨有偶,偶數邊數正多邊形,當邊數2n+2以上時,會滿足此動點到奇頂點的距離2n次方和與到偶頂點的距離2n次方和相等。

以元啟發式最佳化演算法進行鐵路時刻表排點

鐵路時刻表排點至今為止仍十分仰賴人工作業,且排班優劣對於乘客服務品質有顯著影響。本研究採用元啟發式最佳化演算法及模擬器進行旅客列車鐵路時刻表排點,旨在找出一份針對旅客需求、提升旅客運輸成功率且降低旅途時間的時刻表。我們提出一種班表編碼機制,可依此產生班表草稿。我們研發的模擬器可將班表草稿轉換為合法無衝突之班表。最後,透過登山演算法及基因演算法來搜尋班表草稿,並以模擬器評估優劣,我們實現了一個自動化排班系統。我們也以不同的乘客測資針對於不同演算法進行比較,並試圖找出表現最好的演算法。實驗結果指出我們的模擬器能有效率產生無衝突時刻表,且所提出之演算法操作相較現行班表可提升運輸成功率和降低旅途時間。

從圖形內在結構探討凡·奧貝爾定理的推廣

將凡•奧貝爾定理的四邊形依對角線等長、垂直、平分分類,外接正方形推廣為正多邊形,則原四邊形對角線與相對中心連線有等長和垂直對偶、平分不變的現象。考慮相鄰頂點之中點時,則對點連線與相對中心連線也有相同結論;當原四邊形等垂對時,作出相鄰頂點之等比例內分點或外接相似三角形,則對點連線會等垂對。 當原四邊形外接平行四邊形時,則相對中心連線與相鄰頂點的中點之對點連線也會等長和垂直對偶。若原四邊形改成八邊形且外接正方形時,則相對中心連線的中點(或相鄰頂點之中點的相對中點)之對點連線會垂直且等長;外接對邊相似的平行四邊形時,則相對中心連線的中點之對點連線與相鄰頂點之中點的相對中點之對點連線也會等長和垂直對偶。