第57屆--民國106年

本研究主要探討牛奶如何影響藥物作用的能力。我們選用大腸桿菌(E.coli)與其對應殺菌藥物—氨苄青黴素(Ampicillin)，作為本次實驗對象進行研究。第一部分我們探討Ampicillin對E.coli作用的濃度範圍，第二部分探討牛奶濃度是否影響E.coli的生長。第三部分探究牛奶如何影響Ampicillin作用於E.coli的生長。研究結果顯示，牛奶確實會抑制Ampicillin作用於E.coli的能力，我們發現其原因為：① L-半胱胺酸結構中的硫醇基會影響青黴素類抗生素的氮硫碳雙環活性中心，造成抗生素藥效下降。② Ca2+和Ampicillin螯合使其作用能力下降。第四部份，我們實驗證實牛奶抑制Ampicillin的藥用能力原因為其成分中含有的Ca2+與Cysteine。

芋頭是我們家鄉的地方特色農產，每當盛產時大夥用芋頭製作各式好吃的美食，而富含纖維的厚實芋頭皮被削除後，往往被當廢棄物丟棄，或頂多當植物肥料、動物飼料，而今天我們將對芋頭皮的再生利用性進行分析研究。在全球暖化的議題影響下，我們想藉由芋頭皮代替木材製紙及太空包，以減少樹木被砍伐所造成的生態危機。研究結果顯示，在製紙方面，芋頭皮可與其他紙漿配合製造出再生紙，但添加比例不宜超過50%，且因芋頭皮可增加紙漿厚度，具有製成杯墊潛力；而添加15~25%芋頭皮於回收紙漿中可增加紙張隔熱效果，可用於隔熱杯套製作。在芋頭皮太空包上，則發現其優於仿傳統木屑太空包，更利於黑木耳菌絲生長，唯其鹼性稍強稍不利香菇菌絲生長。

在亞馬遜流域中有兩條河，哥倫比亞的內格羅河，其溫度為28℃且流速大約為0.56m/s，與祕魯的索利蒙伊斯河，其溫度為22℃且流速大約為1.39m/s，兩河匯流後會形成一道很明顯的分界線，長達6km。本研究想要探討當兩河道在不同的流速、密度與溫度下，其匯流距離有何變化。 我們製作兩個河道，分別為主支流、副支流，並將黑色顏料加入主支流，再使兩支流匯流，並流入主河道。改變各項變因進行實驗，再透過電腦軟體判斷匯流距離並探討其關係。

皮蛋是我們喜愛的食物，但具有獨特的色澤和風味，並含重金屬，因此多數外國人望而生畏。在研究中，我們先了解市售皮蛋製作方法與原理，再自製不含金屬的咖啡、胡蘿蔔、苦瓜等共8種改良雞蛋皮蛋，過程中我們先以光照檢測蛋白是否凝固以找出適合的浸泡天數，再更改浸漬液pH值以及溫度。我們發現不添加金屬化學藥劑，咖啡皮蛋pH為12，室溫約25℃時，浸泡12到14天的製成率最高。當pH為13，室溫約17℃浸泡21天，咖啡皮蛋的製成率最高，胡蘿蔔其次，且外觀極剔透漂亮。浸漬液pH13所需的浸泡天數較pH12少。室溫25℃所需的浸泡天數較室溫17℃時少。在硬度測試方面，當pH為13，室溫約17℃浸泡21天時，咖啡、苦瓜、胡蘿蔔皮蛋硬度均較高，觸感也較Q彈。

2016暑假發現八星虎甲蟲，即展開觀察，探究牠們捕食、避敵的移動速度與策略。 研究發現，虎甲蟲的頭、胸、腹比為1:4:3，翅膀與三對足皆由胸部長出，是行控中心。捕食螞蟻，會壓低身體，慢慢接近，移動速度為每秒4.22公分，比螞蟻每秒0.9公分快4.7倍。捕食螞蟻時，觸鬚能偵測到10公分外的螞蟻，複眼則鎖定3公分獵物，兩者需合作，才能成功捕食獵物。與紅腳細腰蜂打鬥採正面衝撞策略，並以每秒36.5公分的速度，逃離打鬥現場。遇到人類時，會以每秒1.3公尺的速度，快速飛離現場。 步行採「三角步態」。前進時，前足用鉤爪固定地表將身體拉前；中足支撐；後足推動身體。使得八星虎甲蟲移動時，能將身體保持在三角形重心內。

此作品研究「若有M個杯子且全部朝上，每次翻轉N個杯子，討論M、N在何種條件下，可將M個杯子翻成全部朝下，讓每個0到M之間的朝上杯數，都翻過一次且不得重複出現(即為漢米爾頓路徑Hamiltonian path)？同時探討在符合某些條件的情況下，必會有Hamiltonian path並證明之。」我們以總杯數及翻杯數的奇偶性將其分成四類，以及初始向上杯數不等於總杯數，使用我們所研發的倒金字塔式轉化成Hamiltonian path，並找出其中一組共同的規律，以這樣的方式說明這些Hamiltonian path必有解。而當Hamiltonian path共有2的次方組解(包含唯一)時，其所有Hamiltonian path都會符合首尾相加現象。我們找出其中的規律並證明其唯一性，再將這些規律運用數學邏輯並加入排列組合因素，使用Visual C#寫出程式並執行，以圖形使用者介面呈現。

本研究為熱電效應之日常生活應用，思考熱電效應與電腦冷卻系統結合的可能性。研究中設計了幾組電腦水冷散熱系統，將熱電晶片置入其中。電腦運作時，產生的熱能轉換成電能，檢視熱電晶片運作的情形，討論產出的電能是否有利用的價值，以及節省了多少能源，同時進一步思考是否能產出更多的電能。

近年來食安及老齡化問題日益嚴重，越發多人在室內自行進行種作；目前常使用的種作方法有著搬運不便及易造成環境髒亂的缺點；於是我們想創造紅糟堆肥紙這全新的種植法來讓人們能輕鬆種好菜。首先將富含營養價值的廢棄物馬祖紅糟製作成堆肥，觀察溫度、pH值、外觀判斷堆肥已完成；再測其碳氮比及發芽率，確認是否已腐熟而能種植。利用導電度控制紅糟堆肥及紙的比例在植物適合生長的範圍，透過製作再生紙的技術將紅糟堆肥摻雜進紙中；強度、吸水性及氮磷鉀含量顯示紅糟堆肥紙確實能提升養分並作為種植的基質。實際種作的結果可看出紅糟堆肥紙與現有的種植法效果相近，因此我們成功開發了新興環保便利的種作方式，這將能造福家中的長輩及主婦。

全班曾用冷製法做馬賽皂，只有我們不成皂體。逐步改變變因解謎：橄欖油過量造成配方中總油鹼比例超過5:1，即鹼量不足，使皂體偏向軟塌不成形發展，但仍成固體；一旦橄欖油失手量達3240克使總油量與總鹼量的比例達10：1，則即使4位組員分別打皂增加人為變異皆可重現當時的不成皂體，甚至再攪拌到Trace入模保溫後仍是不成皂體。實驗數據顯示我們的馬虎造就橄欖油量過多和手動攪拌互相影響使油鹼混合液從入模保溫到開箱晾皂前這段時間的含水量較高。研發暖氣定溫25℃加除溼模擬適當晾皂環境成功縮短晾皂時間。解謎過程出現無法忽略的事實：晾皂期皂體重量減少百分比和pH值的趨勢關係視為肥皂熟成的雙向判斷。意外發現不成皂體的多元面貌值得未來深究。

花東縱谷上的稻米集中分布在玉里到池上一帶的沖積平原上，形成後山米之鄉（玉里、富里、池上、關山），透過文獻資料發現此區域中，影響稻米生長的因素有氣候、土壤、水。研究中由於此區氣候大致相同，都屬於熱帶季風氣候，日照量與年雨量相似，所以深入探討土壤與水中的不同因素對稻米產量的影響。透過研究我們發現此區域的片岩沖積土、排水不完全良好的土壤；水質導電度低於0.7ds/m、硬度低於700mg/L、灌溉水pH值介於7.5～8.5是後山米之鄉得天獨厚的好山好水，因此是此區域適合稻米生長的因素。