第57屆--民國106年

秀麗隱桿線蟲有透明體腔、月餘的生命週期，為研究老化的極佳模式生物，和E. coli OP50相比，Comamonas DA1877會加速線蟲生長並縮短壽命。本研究旨在探討DA1877飲食是否造成線蟲早衰。實驗中採用Pmec-7::mRFP線蟲比較不同飲食下感覺神經老化狀況，得知DA1877飲食使線蟲早衰。同時觀察擺尾速度以檢測線蟲老化趨勢，得知食用DA1877成蟲後相同天數的線蟲擺尾速度較低，顯示飲食差異影響線蟲老化及運動神經。同時使用aldicarb藥物探討線蟲癱瘓速率，確認運動神經也受飲食影響，並採用與氧化壓力相關的核心轉錄因子daf-16 基轉種Pdaf-16:DAF-16a/b::GFP，比較不同飲食下細胞核螢光表現量，確認 DA1877增加DAF-16在細胞核的表現量。未來希望觀察缺乏SAM合成酶之線蟲感覺神經型態與擺尾速度，了解DA1877飲食使線蟲早衰的路徑。

本研究利用單晶片微控制器Arduino、色彩感測器 TCS3200、散光型白光LED、電阻、電容、電晶體、筆記型電腦等器材製作出一簡易的比色計。先透過限流電阻及補償電容的更換交叉測試，尋找到系統所能提供最穩定光源的組合，然後利用一些已知濃度溶液的紅色、綠色、藍色、強度偵測值，用多元多項式迴歸分析法尋找出該溶液的最佳濃度估測函數，以後只要測得未知濃度溶液的偵測值，即可以此估測函數計算出該溶液的濃度。經由硫酸銅及硫氫鐵離子等溶液的實際測試，平均的估測誤差分別為2.75%及3.77%，可見我們自製的比色計確實精確有效。

本研究以自行設計的蚯蚓飼養箱，配合箱養法與廢棄羊舍分層堆肥法，將雲林縣的工、農業廢棄物，包含紙污泥、牛糞、雞糞、蔗渣、稻梗與太空包，以微生物EM菌、木黴菌(Trichoderma)發酵，再加入安卓愛勝蚓（Eisenia andrei）、尤金真蚓（Eudrilus eugeniae）分解，之後以自行改良之滾筒式蚯蚓分離器，將蚓糞、蚯蚓與卵繭分離；蚓糞再處理成有機肥料，種植豆類與蔬菜，其結果顯示，廢棄物分解成蚓糞後，微生物與酵素量增加，對於農作物成長助益良多。

本實驗以不同類型酸作為蔗渣纖維素水解的催化劑，以及在不同反應條件(如：試液濃度、細菌分解)下，探討蔗渣纖維素催化水解的成效。本研究利用催化劑加速蔗渣纖維素水解成葡萄糖後，一部分溶液加入定量的斐林試液，觀察Cu2O(s)沉澱量變化，另一部分利用自製的旋光儀測定醣類的旋光度。進一步，想要利用催化效果佳的催化劑，改變操作時間及濃度，找出一個最佳的反應條件。同時利用最佳操作條件，改變水解液與蔗渣原料之比值，使蔗渣纖維素轉化為再生性能源能有效被利用。

蔬菜成長需要陽光、水、營養素，本研究主要實驗設計有： 1. 栽植箱的設計-屋頂形設計使蔬菜栽種面積增加、栽植盆與水管栽植管的設計使蔬菜能夠直立放置。 2. 噴霧與水回存系統的設計-自尋噴霧頭、塑膠管連接器、外掛式馬達、定時開關器組成噴霧與水回存系統，可節省人力與水源。 3. 開發蔬菜營養液配方-搭配黑糖與切掉不要的蔬菜以1:10的比例混合後獲取營養液，再將營養液稀釋500倍，噴灑於蔬菜根部可促進蔬菜成長。 實驗後發現可以在陽台或屋頂成功的種植菊苣、辣椒、茄子、萵苣等蔬菜，並將產量提升2~4倍，節省25.2~37.6%的水源，另外搭配自製的營養液可以讓蔬菜成長時間只需要土耕的70%，希望我們的研究可以讓地小人廣的都市小家庭能擁有自己的開心農場。

上下學坐車經過關渡橋時，有時會察覺橋樑發生較劇烈的晃動，因此讓我們開始對橋樑安全產生關心，也引起了我們的興趣並根據我們目前所學的知識與技能，去設計橋樑安全通報系統，來幫助人們預防災害的發生，與本土的交通建設之關懷。 本系統橋樑監控是以三個狀態:裂縫、下陷、傾斜，以直線拉桿感測器來量測裂縫及下陷狀態，加速規感測器量測橋樑來判斷橋樑是否受損。利用Arduino讀取所測量的值再透過RF模組傳送至電腦，將五個狀態傳輸到電腦上，讓使用者能夠透過VB查看五個狀態的資訊;即是結合遠端通訊與橋樑資訊監控系統。圖1為系統架構圖。

本研究以市售料理用薑黃粉分別製備水溶液及酒精溶液，測量薑黃素溶解度的差異。再以薑黃素酒精溶液分別與硫酸銅、硝酸鐵溶液充分反應後離心，利用Cu2+和鐵氰化鉀、Fe3+和硫氰化鉀的變色反應，以確認螯合後濾液是否仍有金屬離子或薑黃素殘留。接著，測量不同濃度薑黃素水溶液、硫酸銅溶液與硝酸鐵溶液的吸收光譜，並以不同濃度、不同pH值下的Cu2＋、Fe3＋水溶液與足量薑黃粉反應後測量其濾液的吸收光譜，分別建立其特徵吸收峰檢量線，並比較螯合前後的差異。結果發現，薑黃素在一般環境(不改變pH值)對Cu2+和Fe3+的螯合能力優於在酸性環境(pH＝2)下。未來可將本研究所建立的操作步驟應用於廢水中Cu2＋、Fe3＋檢測。

本研究源自於第54-4期科學研習月刊上的一道數學題目——神算，我們主要在探討：如何由第一列n個色球迅速判斷出圖形第n列色球的顏色。一開始先從n層第一列n個色球的排列組合方式開始探討、歸納，接下來我們從最簡單的層數開始觀察，慢慢推導兩層及三層公式，並歸納出符合兩層公式系統的層數：am=3m-1+1層、三層公式系統的層數： bm= 2×3m-1+1層。接著我們把所有層數都化為函數式，在過程中，我們發現這並不是一道普通的數學題，因為這個題目竟和三進位有莫大的關聯存在！於是，我們將最少步數結合重新定義的「三進位法」，找出了n層最少步數解法的通式： f∏i=1k(ai+1) (x)=∑i=1k[∏j=0i-1(aj+1)] fai+1 (ai3i-1+1)。除了上述之外，我們還發現只需知道圖形中任一層的組合，即可求出其下方任一列、任一個色球的快速解法。

「稻殼」是「稻穀」經過打穀後遺留下來的廢棄物，我們將稻殼進行低氧燃燒形成「碳化稻殼」，並探討利用「碳化稻殼」對於農作物種植的影響，藉由觀察青江菜的生長情形了解碳化稻殼影響土質與作物生長的狀況。 實驗過程可以分為以下五點：(一) 種植前混合土氮磷鉀、導電率、含水量及pH值測試。(二)種植青江菜。(三) 青江菜生長的觀察紀錄。(四)收成青江菜並測量其重量、高度、葉片數。(五)種植後混合土的PH值檢測。 實驗結果發現，在碳化稻殼與土壤體積比例1：3的混合土中，種植出來的青江菜生長的最好，碳化稻殼對土壤的導電率、含水量有影響，但對氮磷鉀、pH值影響不明顯，且發現碳化稻殼在適當比例的調配下，對植物的生長有明顯的幫助。

本研究目的在於瞭解盾蝸牛殼毛的功能，假設殼毛會增加摩擦力幫助蝸牛在潮濕表面附著。首先形態測量發現爬行時愈常與表面接觸的部位殼毛較短、密度較小，推測殼毛與接觸面產生摩擦而造成磨損。測量不同環境下殼毛與殼皮(無殼毛)的最大靜摩擦係數，以推算摩擦力值，結果顯示潮濕的殼毛能產生較大的摩擦力，但若濕殼毛在具有蠟質結構的葉表面，或在水中加入界面活性劑破壞水的氫鍵作用，則摩擦力都會變小，證實殼毛吸水後能利用氫鍵吸引力作用增加摩擦力。野外調查結果發現，殼長較小且殼毛較完整的盾蝸牛較常棲息在較高的環境。因此本研究結論為臺灣盾蝸牛殼毛能產生較大的摩擦力，使其在潮濕環境下有更多的附著力，增加在較高環境棲息的適應力。