全國中小學科展

第58屆--民國107年

Hsp90對果蠅抵禦奈米銀毒性之探討

奈米銀具優良的抗菌活性,市面上有越來越多標榜含奈米銀之產品。許多的細胞與動物實驗已指出奈米銀有潛在毒性,然而毒性的細胞與分子機轉仍需進一步釐清。近來的研究已發現粒線體是奈米銀進入細胞內攻擊標靶之一,然而粒線體本身也有維持其恆定性的機制,其中粒線體的伴護蛋白被認為是其自我保護的第一道防線。本研究將利用果蠅--這種已被很多科學文獻認為是探討奈米毒性分子機轉的優勢生物模式—來釐清粒線體的熱休克蛋白/伴護蛋白Hsp90是否具有保護生物個體來抵禦奈米銀毒性之功效,並利用這個模式來探討奈米銀誘發粒線體毒性之機轉。

翻鄉導語

本研究針對市售翻譯大聲公進行缺陷改良、創新,並作實驗,比方在大型開放場合有諸多的限制,針對這些加以改善並結合雲端翻譯之實驗結果進行製作,利用快速圖形開發方法,且經過數次循環實驗為目前市面上之產品不具備特色。 如: 1.透過物聯網技術連接群組內所有翻大聲公,進行整合及同步支援,也能相互傳送訊息做為實用遠距對講機。 2.可以切換大聲公為「母」大聲公或「子」大聲公。 3.未來可以用在許多大型場合與校內英文課程之語言訓練,非常實用。

嗨!金沙!—海金沙型態與生理之研究

本研究主要觀察海金沙 (Lygodium japonicum)與毛葉腎蕨(Nephrolepis hirsutula)及鳳尾蕨(Pteris multifida Poir.)的葉片,比較三者上、下表皮葉綠體分布及氣孔數目、大小的差異;並比較三者蒸散作用速率及葉軸維管束的差異,及測量海金沙攀爬於粗、細水管的所能承受的下拉力。發現三者葉片的上表皮葉綠體多集中在細胞邊緣,下表皮葉綠體多均勻散佈在細胞中,且海金沙葉軸維管束中木質部較發達。海金沙單位面積平均氣孔數及總周長均比毛葉腎蕨和鳳尾蕨為多,海金沙葉片的蒸散作用速率較毛葉腎蕨和鳳尾蕨為快,且越高處海金沙羽葉的氣孔總周長越大,蒸散速率越快。故從實驗推論,海金沙有較強的蒸散拉力而能將水分運輸至頂端。在真實與模擬海金沙葉軸所能承受下拉力實驗中,也推論細水管較利於海金沙攀爬。

植物被「蟎」住的真相

本組經過野外調查,發現神澤氏葉蟎(Tetranychus kanzawai)在植物上的結網的過程、生活史、傳播的方式,以及牠們特殊的生物行為後,經文獻查證,假設許多與神澤氏葉蟎的生物習性,實驗設計葉蟎對光、熱的忍受程度和族群的消長,研究出葉蟎對在不同環境下的生物反應與族群密度關係,最後並以生物防治用天敵來控制神澤氏葉蟎的量,意外發現,利用牠寄生於小花蔓澤蘭做進一步防治的研究,實驗初步成功的以葉蟎控制小花蔓澤蘭的效果,期待未來能更深入研究提出有效控制小花蔓澤蘭的顯著效果。

又亮又可愛的天天嬋娟-月亮天平動規律性研究

我們從看見月亮的傾斜的陰影,想要研究月球的陰影規律,然後發現了好玩的天平動現象。查詢完資料後並不是很清楚,所以我們去詢問專家學者學習如何描述這個有趣的月球變化,過程中我們實際觀測月球不斷地比對資料,一直討論、修正與驗證我們的研究方法,就是為了讓天平動的描述更精準。最後我們居然可以從統計資料中,呼應到參考資料所給予的訊息,並利用我們以前所學習過的方法,來對月球天平動做清楚地描述。這讓我們有種皇天不負苦心人的感受。

正多邊形內接指定內角三角形之研究

對於一個多邊形,若給定三角形的三內角,且三頂點分別落在此多邊形之三個相異邊上,則稱此三角形為該多邊形之「內接指定內角三角形」。本篇作品主要在探討正多邊形內接指定內角三角形之定點存在性與面積極值。其中我們發現,給定三內角,則所有內接指定內角三角形均具有某個固定點K,而此定點K事實上就是密克定理中的「密克點」。透過定點K的各種漂亮性質,我們自創出一種內接指定內角三角形的作圖法,並推導出定點K之三線性座標。此外,我們以「極限三角形」之觀點來探討內接三角形的存在性,並推導出任意三角形內接指定內角三角形之面積極值公式,最後將結論推廣至正多邊形內接指定內角三角形之情形。

螺帽轉轉---科學遊戲以小搏大之探討

本研究主要是針對科學遊戲 [以小搏大]進行探討,研究中發現,小螺帽可以將大螺帽拉住,主要是因為纏繞橫桿產生的摩擦力,當纏繞圈數越多,產生的摩擦力越大。接著進行影響纏繞圈數變因的實驗,發現兩端螺帽的比重落在1:6~8時,纏繞圈數最多,而在一定範圍內,線長越長,纏繞圈數越多,但超過範圍,纏繞圈數就開始減少,探究討論發現,線段太長導致鉛直圓周運動最低點的最低速限變大,使得纏繞無法繼續。另外線的材質對纏繞圈數的影響不大,而線的粗細對圈數的影響較大,而橫桿的材質如果太粗糙導致摩擦力過大時,螺帽無法墜落,纏繞端也無法纏繞。最後針對纏繞發生的原因及特殊現象進行探究,並以本實驗發想出未來繼續研究發明的方向。

謎樣雪山—東北角潮間帶雪山寶螺Cypraea caputserpentis之觀察與研究

我們的研究以東北角潮境與蝙蝠洞潮間帶為觀查地點,針對寶螺進行將近兩年的調查,除了調查出寶螺種類,更以數量最多的雪山寶螺為主題,進行數量、體長、護卵的資料蒐集,在體長資料的分析中,發現潮間帶的雪山寶螺並沒有明顯成長的跡象。另外也意外發現海溝兩側雪山寶螺數量的差異後,設計海浪沖擊實驗,實驗結果與野外狀況相吻合,雪山寶螺較不容易面向浪。再利用此海浪模組,設計漲退潮實驗,發現雪山寶螺在藻類充足下,並不會隨意離開岩塊。 接著利用不同季節的飼養結果(無成長)、卵堆出現狀況(一年四季)、母螺護卵時的體長(2.1~3.5cm),推測雪山寶螺應是陸續進到潮間帶,陸續產卵,以達分散風險,且進到潮間帶的雪山寶螺應該已經達到成熟狀態。

風「升」電起-升力式扇葉發電裝置的設計及探討

風力發電是最近全球極為關心的議題,故我們決定探討垂直式風扇在升力型扇葉、阻力型扇葉和蜻蜓仿生扇葉的效能比較。經由實驗可得以下結論 : 升力式扇葉採垂直軸組裝,其啟動風速高,在受力面積較大、攻角為25度,扇葉面平行旋轉軸可以得到最大轉速,發電效能達最高。在高風速下,其發電效能提高較多,但因有力矩拮抗作用,有最高轉速限制。阻力型扇葉在受風面及背風面所受之力大小不同,當風速快時正反力矩的拮抗作用明顯,造成不轉動的現象。蜻蜓仿生式扇葉,經風洞測試,發現其升力效果與升力型扇葉相近,但以垂直式發電裝置組裝測試時,其升力效應完全消失,所表現的特性卻與阻力式扇葉相同。

「食」「尿」未及──飲食差異對尿液檢體中代謝體變化情形討論

許多人都說飲食習慣對身體影響甚大,因此本實驗想要從尿液檢體中的代謝體,探討其與生理機能的關聯性。本實驗利用質譜分析方式,利用丹磺醯衍生法標定尿液中所含的大量代謝物分子,比較不同個體及不同飲食習慣中代謝體數量與種類上的差異。 在研究後發現葷食菜單的代謝體數量會較素食菜單中多,且同時由於代謝體的種類與數量並無正相關,我們也將兩種不同飲食習慣代謝物進行標定,找出兩種類別中特有的代謝物,並比較分析出三種可能的代謝途徑:葷食菜單為 ”beta-Alanine metabolism”,而素食菜單則會對 ”Histidine metabolism”和 ”Pyrimidine metabolism”造成影響。未來可繼續運用此種分析方式,對各種食物進行分析及研究,分析出各種食物間對人體的利與弊。