探究精神獎

本研究為首次由台灣本地作者進行的擬蠍研究，擬蠍歐美稱書蠍(Book scorpion)，在中國又稱偽蠍，屬蛛形綱的節肢動物，體型微小約2-5mm，台灣目前已知8屬10種，作者收集整理過去相關文獻，並對作者所採集到的加氏赭擬蠍Ochrochernes galatheae，長指地擬蠍Geogarypus longidigitatus，及緩步威擬蠍Withius piger進行描述、拍照與繪圖，並首次記錄大衛天牛(Batocera davidi)的鞘翅下的緩步威擬蠍與雙首冠擬蠍(Lophochernes bicarinatus)。另外還採集到1種暴擬蠍(Tyrannochthonius sp.)與1種小肉擬蠍(Microcreagris sp.)待後續研究。

我們改裝了JSPB氣槍，藉以產生穩定的推進力，並結合3D列印製作不同的槍頭，加上砂紙的摩擦來模擬出手時產生的旋轉，利用這個發射器，進行不同的實驗。 我們使用了flash、tracker、MPC、excel等軟體，交叉比對實驗結果，並成功利用現有的器材對同時高速移動又高速旋轉的瓶蓋進行了轉速分析，克服沒有專業高速攝影機的困擾。 分析後，我們發現瓶蓋的凹面擺法是產生浮力的主因，可用以對抗重力，延遲下沉，而摩擦產生的旋轉會造成瓶蓋在行進中改變球路，利用不同長度的槍管，就能產生不同程度的旋轉，可有不同程度的球路變化，結合這幾項元素，我們成功實現多種球路，可提供有興趣的人練習打擊，希望在瓶蓋棒球運動的發展上做出貢獻，說不定會掀起風潮。

從科普文章中得知道“當兩種不同材質的導體或半導體相接形成迴路，且此兩個材料有溫差存在時，此連接的迴路會產生電位差與電流。我們突發奇想，如果將致冷片製作成日曬發電磚，結合水塔水流管散熱，那麼太陽曝曬外牆的熱經由發電磚就能發電。我們將四片致冷片、銅片和一些材料製成發電磚並進行熱源模擬及冷面散熱，實驗數據證明當有溫度差25℃時的1米平方大小的發電磚可有90W的發電功率，即0.09度(KWh)的發電量。進一步加上電子升壓電路模組及一些電子元件，將此實驗結果製作幾個實際應用案例，來點亮LED燈板; 手機充電; 溫差動力小船及溫差發電手電筒等。在未來當致冷片材料的熱電優值(ZT)有突破性的提升時，用致冷片發電是具備環保且商用化的發電方法。

本研究旨在探討環境對觀賞用斑馬魚(Danio rerio)空間記憶形成的影響。前人研究建構在斑馬魚空間記憶的腦區，或聲音、顏色等刺激對空間記憶的影響；本研究則證實了斑馬魚的記憶學習與環境具關聯性。本研究的原理是利用斑馬魚偏好深水區的天擇特性，加上改良自T字型迷宮的十字型迷宮，觀察訓練兩天後，斑馬魚進入深水區的耗時減少量，以推估空間記憶形成。從迷宮水體溫度及成分兩個向度進行探討，發現：低溫環境有助斑馬魚形成空間記憶。咖啡、酒精及茶有助形成空間記憶；人參、黃耆及菸草則無助於形成空間記憶。此外，本研究更運用自製的制約訓練器，發現空間記憶學習的最佳環境也能促進斑馬魚的制約行為學習，或許能進一步推廣到更多類別的長期記憶。

林口是個正在都市化的地區，在都市化的過程中使得綠地面積逐漸縮小，因此本研究透過實地野外調查，利用綠地中雜草的種類及分布，探討人為除草頻率對環境的影響。結果顯示：開發程度越高的環境，在無遮蔭處，外來種的比例會下降，植被生物多樣性也會隨之提升，植物科別數會越多，在有遮蔭處則反之。開發度越高會導致土壤酸鹼值較林口酸性紅土接近中性，土壤濕度則會因覆蓋率高及有遮蔭而上升；從新舊公園種數提升發現植群演替現象，顯示適當的除草頻率可提供更多植物播遷到此處的機會。本研究結果可作為開發中都市綠地經營管理的維護依據，經由定期除草，可穩定原生物種的分布數量，有效降低外來入侵物種的比例，有益於植被群聚結構的健全與相對較高的生物多樣性群聚。

水蒸氣冷卻凝結是常識，乾冰吸熱讓液態水冷卻也是常識，因此，順理成章的推測乾冰生成煙霧的原因是冷卻空氣中的水蒸氣，原是非常合理的推論。但是，將乾冰放在空氣中，僅會產生少量的煙霧，而在液態水中卻產生大量煙霧，故推測乾冰放入水中時，大部分煙霧的生成應來自液態水而非空氣。問題是乾冰放入水中後，使水溫下降時，為何能使液態水汽化為水蒸氣，水蒸氣又是如何凝結成小水滴的呢? 同時，若將水換成其他溶劑時，是否能能生成煙霧，煙霧效果差異為何呢?在不同溫度，不同溶劑量，或在水中加入不同溶質時，又會如何? 因此我們設計了一系列的實驗，探討各種不同的變因，企圖由實驗結果建立正確的理論，並依理論設計出可運行冷霧機的模型。

3D印表機正夯，號稱能啟動第三次工業革命，什麼都能印；綠色能源是人類未來能永續生存的重要條件，風力發電非常適合台灣發展；南部的天氣，夏天異常炎熱，人手一台小電風扇。本研究在探討用簡單的3D繪圖工具，利用3D印表機，製作不同葉片數、寬度、角度的葉片，裝在市售的馬達上，在固定的風速下，找出可產生最大電壓的葉片，並反過來探討能產生最大電壓的葉片，在給馬達相同的電壓下，是不是也可以產生較快的風速，並利用實驗素材製作出一台簡易的小風扇暨風力發電小夜燈的功能。

目前在音樂動畫的領域，若動畫師要產生音樂動畫演奏影片，皆是請真人演奏，再透過感測器去取得骨架座標資料，搭配動畫製作技術進而產生演奏影片，此方法不僅耗時且耗費人力成本，若是能將此生成骨架座標的任務交給電腦自動化生成，將大幅減少時間與人力成本。此研究以小提琴為例，提出了兩種僅以音樂為基礎，透過類神經網路生成虛擬演奏者演奏骨架座標的方法，並對兩種方法生成出的演奏動作結果進行比較與討論。方法一延續先前相關論文的網路骨架，並對其做出修改；方法二為本研究自行設計的骨架生成流程。研究結果顯示方法二相較於方法一與先前相關論文能更有效地生成出合理的小提琴音樂演奏骨架。

本研究旨在探討環境濕度、聲音分貝大小及PM2.5濃度是否會影響植物的蒸散作用。已知植物蒸散作用旺盛與否與植物葉面上、下表皮(溫度差異)大小有關。本研究除了利用顯微測量技術測量茉莉氣孔的大小之外，並利用自製物聯網溫度分貝儀進行茉莉與番茄葉片表面溫濕度、聲音分貝大小及PM2.5濃度約六個月之數據收集。本研究將已搜集之資料經分析後，獲得以下結論：(1)當聲音(分貝大小)達到特定範圍時，植物葉面上、下表皮溫度差異會變大；(2)當環境濕度變高，植物會因氣孔變小，溫度差異變小；(3)環境中PM2.5的濃度和植物的蒸散作用間則無關聯性。根據結論(1)，本研究結果推論植物有小小的耳朵。

本研究探討影響冰塊中氣泡變化的因素，探究溫度、時間及水質三項因素，對冰塊顏色、氣泡大小、氣泡位置及氣泡多寡的影響，實驗結果發現：一、冰入時的水溫越高，冰塊氣泡越少。二、水的結冰時間越久，冰塊氣泡越小。三、經過急速冷凍的水，冰塊皆呈現乳白色，氣泡散布整個冰塊。四、以經過處理過的水為實驗水種，水的TDS值越高，冰塊中氣泡越多。