第59屆--民國108年

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。

本實驗旨在探討聲音對人類注意力以及記憶力的影響，並藉此提高學習效率以及學習表現。我們以自編問卷調查國中生對於聲音的聆聽習慣及看法，隨後以4種類型的音樂和3種語言的廣播，針對30位同學進行注意力、數串及圖像記憶力實驗。研究結果指出：(1)注意力部分，古典樂相較於對照組縮短了反應時間，而廣播皆縮短反應時間，其中以英文、泰文顯著縮短。(2)數串記憶力中，抒情樂可提高答對率並加快反應時間；搖滾樂則會降低答對率。英文廣播對反應時間與數串答對率皆有正向影響。(3)圖像記憶力中，三種廣播皆無顯著影響。以相關性分析學業成績與各實驗數據可知學業成績與古典樂的反應時間呈負相關(p=.026)。由上述結果可知，聲音對學業表現可產生正向影響。

Naa10p(N-alpha-acetyltransferase 10 protein)突變患者多半有智力障礙的問題，先前也有研究顯示Naa10p會影響神經元的發育，但對於Naa10p如何影響神經發育的機制並不清楚。本研究先利用CRISPR/Cas9技術製作Naa10p的小鼠胚胎幹細胞突變株，再觀察突變株細胞分裂速率與神經分化型態的差異，並分析小鼠胚胎發育過程Naa10p以及相關互動因子與基因的表現。 本研究發現突變的Naa10p會使其與核糖體互動的比例降低，其中V111G突變株的Naa10p完全無法和HYPK結合，與核糖體大次單元互動的比例降低最明顯，我們推論HYPK能夠協助Naa10p和核糖體的互動，進而影響蛋白質的乙醯化程度，影響蛋白質的相關功能；另外，我們也發現在突變株中，與細胞週期、細胞分化相關基因:Oct4、Pax6皆出現表現異常的現象。

本研究想藉由探討野外常見多毛植物葉片：大花咸豐草、構樹與血桐，是否具有去除食用油汙之功效，期望能找到對環境更友善的清潔方式。透過多套自創物理裝置與常見化學檢測的試驗，我們發現受測植材普遍對於油汙的物理性吸附效力與速率都比一般清潔用品還要更好，且葉毛越長越密的植材、物理性除油力越強；所檢測的植材中也都具備乳化油汙的化學性除油功效，雖然乳化力不若清潔劑佳，但在環境影響評估實驗中，植材清潔後所產生的汙水對指標生物『水蚤』的生存影響性遠小於清潔劑或茶籽粉所造成的傷害。這顯示野外隨手可得的多毛植物葉片，不僅能達到有意義的去油汙功效，對於環境的友善程度亦有較佳的效益。

近年氣喘盛行率逐年提高使得醫療支出越來越多。目前類固醇是被廣泛利用的藥物，長期使用會有許多副作用。氫分子醫學近十幾年的研究指出氫分子具有抗氧化、抗發炎等功效能降低對細胞的損傷，因此本研究想探討氫水治療氣喘的可能性。 本研究以氫水作為實驗藥物，利用 A549 細胞給予LPS刺激模擬發炎反應，檢測氫水對於細胞之毒性，發現氫水對細胞不會產生毒性，且觀察到氫水可以透過抑制細胞核內的 STAT3 路徑，降低IL-6基因表現，進而抑制 LPS 刺激 A549 細胞後所產生的發炎反應IL-6 及 IL-8 分泌量。最後，利用氣喘小鼠模式給予氫水治療，檢測其呼吸道阻力的變化以及血清中IgG1抗體，結果顯示氫水治療的小鼠有些微減緩氣喘病徵，整體來說氫水是有潛力發展成一種氣喘的治療藥物。

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。

人類為了用電的需求，使用的發電方式常造成環境的污染，進而對人類及生態造成影響，因此，世界各國開始重視生態環境的保護措施，科學家們正積極尋找低汙染的再生能源，以取代既有的高汙染能源。 本研究利用課本所學之電磁原理及其他科學原理設計一組鐘擺式海浪發電機，經過鐘擺實驗得知，擺長影響鐘擺的行程，而擺錘的重量與行程無關，但實驗的結果發現擺錘愈重愈能克服電磁感應的阻力以及風的阻力，另外，實驗各種條件的感應線圈來製造適當的電磁感應機構以產生電力。最終，照著實驗結果，我們將鐘擺原理應用在海浪發電機上確實能在波動的海浪上擺動並產生電力。

本研究探討以高分子蛋白質做為天然塑膠材料的可行性與差異性。主要探討不同來源蛋白質塑膠的萃取、性質與應用。蛋白質來源包含奶類的牛奶、羊奶等「酪蛋白」；豆類中的黃豆、黑豆等「大豆球蛋白」；蛋類中的雞蛋、鴨蛋等「卵白蛋白」。利用酸劑凝聚沉降的原理來萃取蛋白質。首先探討不同來源蛋白質的最佳萃取條件，包括溫度、加酸的比例、酸的種類和 pH值。以自製透光度儀器判讀過濾液澄清度、過濾速度做為萃取成效的指標。結果發現不同來源蛋白質的最佳凝析溫度和酸鹼值不同、特性也不同。再以自製測量工具與3D列印鑄模，測試各種膠體固化前和固化的特性。最後依據各種膠體的特性，研發不同的用途，例如黏土、桌遊、積木、容器、薄膜等塑膠製品。

本研究經過數十次不斷改良終於研發出能模擬鳥類振翅以及符應實驗需求的「撲翅機」來進行探究，發現撲翅機翅膀下拍時，翅膀每個截面上所產生的空氣作用力會同時在前進方向產生推力及在重力反方向產生升力，也成功藉由量測及推算，量化撲翅機在不同振翅速度下的推進力及升力值。 我們還利用自創的「水平推力/垂直升力檢測儀」，以「重量」形式呈現其數值，透過計算「升阻比」可精確得知撲翅機『翼尖後方』是後面隨行同伴飛行的好位置！ 最後藉由「煙霧製造機」親眼看見撲翅機兩翼之翼尖後方產生垂直、方向相反的渦流，再次驗證後方隨行的鳥兒不僅會避開前方同伴的下沉氣流區，還會乘著翼尖後方的上升氣流前進，以獲得額外的升力呢！

本研究旨在探討剪紙書及網路上介紹六摺與十摺摺紙摺法的正確性與角度的差異性。我們利用30°-60°-90°三角形的邊長比與黃金三角形衍生出的直角三角形其中一邊與斜邊比為1:√5-1 這兩個性質分別來驗證六摺摺法及十摺摺法的正確性。而後我們證出剪紙書及網路上介紹之摺法均未能摺出正確的角度，並研究可摺出正確角度的摺法。最後我們測量正確與錯誤摺法所摺出的角度，利用Excel比較與分析幾種摺法之差異，並探討影響角度正確性的因素：除摺法本身正確與否，還有色紙的大小及厚度、摺紙過程是否準確、步驟多寡等。