第59屆--民國108年

本研究透過發糕來研究泡打粉產生的二氧化碳在麵糊內，如何影響發糕體積膨脹及裂痕情況，並找出各種麵粉膨發的最佳條件。透過實驗得到二氧化碳的最佳擇”粉”條件如下︰ 一、低筋麵粉︰糖60公克、水65公克溶解放涼，加100公克低筋麵粉與4%泡打粉攪拌6分鐘，麵糊完成後立即入鍋蒸20分。 二、中筋麵粉︰糖60公克、水65公克溶解放涼，加100公克中筋麵粉與4%泡打粉攪拌6分鐘，麵糊完成後靜置60分鐘再入鍋蒸20分。 三、高筋麵粉︰糖60公克、水75公克溶解，熱糖水加100公克高筋麵粉，攪拌9分鐘(倒數1分鐘加4%泡打粉)，麵糊完成後立即入鍋蒸20分。 只要找到各種麵粉和二氧化碳的最佳配合條件，大家都可以做出”膨”而且”發”的發糕。

石花菜是臺灣東北角重要的漁村文化產業，其細胞壁遇熱90℃以上會釋出親水性黏性多聚醣-瓊脂，它的構造是由長鏈狀瓊脂醣和瓊脂膠所組成，當溫度低於45℃時，長鏈狀結構會因氫鍵結合成雙股螺旋狀，最後再變成網狀凝膠體，也就是我們俗稱的石花凍；而東北角常見石花菜-瓊脂含量多寡分別為：鳳尾>小本>大本，當瓊脂濃度越高，凝膠速度越快，硬度越高，但若釋出過程中遇到酸鹼，會因長鏈狀瓊脂醣水解而降低凝膠效果，且濃度超過30%就不易凝膠，但若石花菜在凝膠過程中遇到鈣離子或是帶二價正電的離子時，凝膠效果會更佳，其主要原因為帶二價正電荷的離子可以形成鍵橋連結水解狀態長鏈瓊脂醣的CH2O-，使長鏈狀可以較快速形成穩定的網狀結構。

學校最常見的蜘蛛就是肩斑銀腹蛛、簷下姬鬼蛛及大姬蛛，肩斑銀腹蛛多棲息在植物上，簷下姬鬼蛛多棲息在欄杆上，而大姬蛛多棲息於陰暗處，有護卵行為。大姬蛛的網為不規則網，主要分為牽引絲、主網結構及次級結構。大姬蛛的網形分別為三角體、吊帶型及星型，主網形狀分為12種拓撲形狀，且大姬蛛網的牽引絲越長，網面積越大；立體主網面積越大，平面主網面積也越大；平面主網劃分角越大，區域內的牽引絲越少；短牽引絲的附著角度平均大於長牽引絲附著角度平均；具有支架的蜘蛛網，牽引絲數量與離地高度平均大於沒有支架的蛛網。仿生大姬蛛網吊帶型的振動幅度為0.06公分，三角體的振動幅度為0.02公分，顯示三角體面對風力的作用下，其結構較為穩固。不論是吊帶型及三角體仿生蛛網，其主網部分的振動幅度皆為最大，而連接點及牽引絲為蜘蛛網的周圍架構，其晃動幅度小。

馬陸遇險時會捲曲形成螺線狀，此種捲曲行為為一種次級防禦。我們分兩部分去探究。第一部分為研究捲曲過程與螺線形態，使用ImageJ做形態測量，GeoGebra做繪圖分析，顯示捲曲的軌跡與形態符合螺距等寬的阿基米德螺線，不同於以往發表過鸚鵡螺殼或向日葵花的黃金螺線。第二部分為探討捲曲行為對形態防禦及化學防禦有何作用，發現捲曲成螺線狀後，脆弱部位與外界接觸長度變短，軀體受壓力擠壓後形變量變小，有助於形態防禦。接著利用分光光度計分析捲曲前後化學防禦物質的分泌量及物質成分，發現捲曲形態有助於將分泌孔露出分泌氰化氫、苯甲醛與苯醌等化學防禦物質，不同種馬陸分泌物成分有差異，同一種受到大小不同的刺激，分泌量也有所影響。

今年七月開始政府規定業者不得提供內用一次性的塑膠吸管。目前市售的一次性吸管種類皆有其缺點。我們從吸管單字straw獲得靈感，嘗試使用麥麩粉來製作一次性吸管。 本研究運用熱壓方式來塑型，實驗過程中發現熱壓方式無法穩定吸管結構，進一步在麥麩粉裡分別添加四種天然黏膠進行測試，實驗結果酪蛋白膠在延展性與塑型方面表現最佳。成功塑型後，我們製作了多種不同成分的麥麩吸管進行實用性測試，結果為添加蜂蠟的細顆粒酪蛋白膠麥麩吸管在耐熱、耐酸鹼與防水性的表現上最佳。 我們把自製的麥麩吸管運用到其他一次小型塑膠管用途上例如棉花棒，也能表現良好。實驗結果證實自製的麥麩吸管在土壤中三個月內能完全生物降解完畢，有效達到友善環境的目的。

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響，故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後，與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析，其結果為：(i) 海平面與 ENSO 在半年到十年的尺度下，有高度相關，相關的原因可能與降雨區的變化有關。(ii) 與 PDO、AMO 的相關性集中在二年到十年，AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。海水的熱含量變化可能是主因。(iii) 與 AO 有弱相關，相關性最高是在 AO 比海平面早發生 15 個月的時間，推估可能是衛星測量資料空間範圍沒涵蓋北極海造成。(vi) 與 AAO 似乎有弱相關，但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化，得到各指數的相對強度貢獻比例，有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。

本研究結合電解反應以及蝶豆花遇酸鹼會變色的現象，讓正離子、負離子與不帶電分子此三類粒子，在膠體內的移動情形可「同時」透過「具體的顏色變化」來進行量測與分析。透過本實驗得知，蝶豆花膠體內部粒子受到電力作用、摩擦力作用(此處摩擦力指的是欲測量粒子在未摻雜質之蝶豆花內部所遇阻力)、濃度梯度、雜質散射等因素影響。同時，本研究也 將粒子在無電場下的擴散與在電場內漂移的兩種運動情形分別分析，並求出粒子在電場作用下的遷移率。若應用於教學上，可使學生對於電解質的解離與移動方式了解有所助益，未來另可對粒子移動情形如何受到熱效應影響做進一步分析，使理論更趨完善。

在本次研究中，先觀察蠟蟲分別在24與72小時內食用PE、HDPE、LDPE以及鋁箔的面積，分析蠟蟲對四種目標材料的偏好程度，再取出蠟蟲消化道於低溫環境搗勻，並均勻抹在四種材料表面，觀察是否有被分解的跡象，發現目標材料的重量確實減少，最後透過共生菌培養尋找並研究是否有可能與其相關的共生菌存在。 經由一系列實驗，證實蠟蟲消化道內存在能有效分解聚乙烯、高低密度聚乙烯和鋁箔的酵素，且在共生菌液態培養下發現共生菌有增殖現象，最後，透過固液態混和培養出與蠟蟲分解聚乙烯現象最具相關性的菌種，在未來有足夠的資源下分離出其基因序列，再透過轉錄轉譯技術，製成大量酵素，便可以對現今處理難分解垃圾難題帶來新的解決契機。

澎湖牡蠣養殖受扁形動物蚵蛭危害嚴重，但缺乏相關攝食研究。本研究首次採集澎湖與金門蚵蛭，建立標本以利研究。經形態和性腺切片比對暫定為Stylochus（Imogine）orientalis splendida Bock,1913，建議發表為新種Stylochus splendida。後者為Stylochidea科的未描述新種（Stylochid sp.）。澎湖蚵蛭捕食過程分為攻擊期、捕食期和消化期。首次發現攻擊期的重要性，蚵蛭的咽在攻擊期斷裂形成無固定移動方向的離體咽，使牡蠣開閉殼頻率增加並死亡。離體咽會使文蛤外套膜萎縮，且與數量呈高度正相關（R2＝0.96）。咽組織切片大量分支，有利伸出以斷裂，內含兩種不同形態分泌型細胞，推測有助於捕食。離體咽顯著影響文蛤死亡率（R2＝17.37, P<0.01**），且與數量呈高度正相關（R2＝0.90）。此種攝食模式的發現，可望對防治的研究提供幫助。

從蝴蝶定理（Butterfly theorem）的圖形進行發想，在前人作品發想出研究方向，除了在圓與正方形以外，在其他圖形上討論蝴蝶形的其他性質是否有不同的發現？我們在圓、橢圓、拋物線與雙曲線之重疊圖形上作出對稱與非對稱蝴蝶形，對其面積、邊長、角度進行計算與歸納，再推廣到在拋物線上另找任意兩點做蝴蝶形；在研究過程中，我們也發現了圖形上一些特殊的性質，進行一連串的研究。且以普通高級中學課程綱要中數學科課程綱要內容為我們推論工具，希望能讓多數高中程度的學生均能了解我們的發現。