第59屆--民國108年

探討平面上n條直線，每兩條相交出一個交點，但不三線共點，並在每個交點上標上數字1至n-1，使任何一條直線上恰好出現1至n-1各一次。得到奇數條直線無法、偶數條直線可以。 推廣至三維空間，探討n個平面，每三個相交出一個交點，但不四面共點，發現到三維空間有兩種推廣方式： 一、在每個交點上標上數字，使每條直線上的數字都不重複 二、在每個交點上標上數字，使每個平面上的數字都不重複 在此兩種情況下，可見當有三個平面時皆可以。 探討第二種推廣後發現在六個平面時亦可以給出構造。而後又發現其等價於Baranyai's theorem故得到平面個數為三的倍數皆可以，再根據文獻構造出三維度空間9個平面的一種方法。

本研究初期顯示儲存時間過長花粉萌發率甚低，且亦造成內源性酯類顯著降解。因此我們推測花粉萌發所需的能量可能是由內源性酯類提供。先前研究發現雌蕊柱頭分泌物含促進花粉萌發因子，本研究將探究 (1)花粉萌發過程中內部酯類組成變化；(2)找出柱頭分泌物影響何種酯類代謝進而促進花粉萌發。利用薄層色層分析法比較發現極性酯於花粉萌發較中性酯重要，而柱頭分泌物主要加速了磷脂醯肌醇的降解與雙酸甘油酯的生成。由相關文獻，我們推測其反應為磷脂醯肌醇被磷酸化成4，5-二磷酸磷脂醯肌醇，後者再生成雙酸甘油酯與 1,4,5-三磷酸酯後促進花粉萌發。

本實驗藉著給予精選熊蜂不同視覺訊息以了解其學習行為，並驗證臺灣精選熊蜂(Bombus eximius)是否也能像國外的歐洲熊蜂(B. terrestris)一樣具有學習更複雜行為的潛能。臺灣精選熊蜂最偏好藍色、直徑3.2cm的花。接著藉不同視覺訊息理解其學習行為，發現經訓練後，受顏色刺激前往較不偏好人造花的比例高於尺寸的刺激（顏色：94.92％、62.5％，尺寸：37.07％、36.84％）；在認知回復方面，因顏色刺激產生的反應改變較快（顏色：75.53％、41.53％，尺寸：8.78％、13.76％），說明熊蜂對顏色刺激較敏感，且其對顏色刺激的認知改變較快，有較明顯學習行為。在驗證精選熊蜂能否學習更複雜行為實驗中，發現精選熊蜂能透過人為訓練學習複雜行為。綜上所述，期望能對熊蜂學習行為更深入了解，將其應用於農業。

台灣欒樹種子生長過程種皮顏色由綠轉紅變黑，一開始種皮長大讓內部胚根與子葉等結構長出後，內部開始累積大量澱粉，而種子重量越重發芽率越高。種子要進行發芽時，養分從胚根開始分解，沿子葉基部至子葉尖端。 有果瓣的種子在枝頭上變色速度慢，發芽率(63.7%)高於無果瓣的種子（27.5%）種子掉落率(55.3%)小於無果瓣的種子(70.1%)，可知果瓣是種子發育不可或缺的。 有風的情況下，果瓣傳播模式與水平位移的關係並無一致趨勢，但滯空時間越長，越容易傳播到遠方。而質量輕、大果瓣、兩顆種子等因子較常傳播到遠處，越重的種子飛越近，但發芽率最高，使得果瓣總重量與大小必須兼顧傳播距離及發芽率。；滯空時間越長，越容易傳播到遠方。

本實驗由透明壓克力管做盛水容器，上下密封後固定於震盪器上方使其垂直振動，水中的氣泡可能會下沉而非上浮。我們觀察水中的自製人工氣泡於不同因素下的下沉運動情形，並依觀察結果推測造成其下沉的因素，我們的理論所運用的變因有容器振動時的加速度、頻率、液體的黏滯係數、氣泡的形變量（不同材質），經過實驗後我們發現頻率並不會影響人工泡泡下沉的情形。我們將不同條件下，透過tracker程式追蹤其下沉的軌跡和時間的關係，再經由牛頓第二運動定律、阻力公式和簡諧運動結合推導出氣泡運動公式，再將此公式寫進Mathematica程式，並分別討論容器座標下的人工氣泡和實驗室座標下的人工氣泡，將所得到的理論值和實驗結果數據加以討論。

食品安全是現今台灣所面臨的一大問題,其中抗生素是殘留於食品中一大危害物質。本研究欲製作一套使用生物檢測方法的可攜式抗生素辨識系統,以簡易快速地初步辨識食品樣本中抗生素種類。本研究使用一間以色列實驗室提供的14株不同基改大腸桿菌，每株細菌受到不同壓力因子時會產生不同亮度的生物冷光。透過拍攝細菌在不同抗生素中冷光亮度，建立各株細菌在11種抗生素中亮度變化的數據資料庫，並利用機器學習訓練抗生素預測模型。測試結果顯示，此模型確實能快速簡易地依照作用機制檢測並分類樣本中未知的抗生素，且能在三小時內達到高達90%的準確率。未來將持續為此系統建立更大規模的資料庫，以辨識食品樣本中更多種類、濃度及多重組合的抗生素。

本研究主要探討薑黃素的濾藍光和抗氧化作用。結果發現：(1)薑黃素確實可以有效降低藍光穿透率，且與凝膠厚度、濃度成一次線性函數關係。(2)在加熱、藍光、紫外光照射下，薑黃素具有不易被破壞的特性，可持續維持濾除藍光的效益。(3)相較於維他素C，薑黃素也同樣具有高抗氧化的特性。(4)在加熱後，薑黃素也保持良好的抗氧化力；在藍光、紫外光照射下，其抗氧化力是有隨時間提升的趨勢。 最後，我們用薑黃素製作出濾藍光薄膜，建議可廣泛運用在螢幕保護貼、濾藍光鏡片、燈具遮光罩、日拋隱形眼鏡或人工水晶體上，以減少藍光對眼睛的損耗。未來，在醫學治療上，也可以結合薑黃素的抗氧化力來開發眼睛保養液，以降低眼球細胞膜的氧化損傷。

本實驗利用硫酸銅溶液進行電解，搭配自己設計的簡易型實驗裝置，製作出具紅色金屬光澤的平面式銅花。我們採用削尖的石墨棒當負極，圓形的銅片當正極，並使用添加了3滴 1 M鹽酸的0.5 M硫酸銅溶液30 mL當電解液，搭配自行研發設計的三明治裝置，能在10分鐘內生長出最大寬度4.8 cm、具對稱性的平面式銅花。 我們還設計出綠色化學之銅花微型裝置，除了可讓師生們能在教室進行電鍍銅的實驗，還能搭配製作銅花書籤，將藝術融入自然科學中，更能大大減少硫酸銅的使用量，達到「低污染、可回收、省資源」等減量減廢之環保理念的綠色教學。

環境中有許多「新興汙染物」，防蚊液的有效成分DEET便是其中一種。過去對DEET的研究，以動物與人類細胞為主，較少關注藻類。藻類是水域的初級生產者，是消費者的食物來源，對環境來說相當重要。本研究以模式生物衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)進行實驗，探討DEET對環境初級生產者的影響效應。結果發現：1. 加入最高濃度768mg/L的 DEET，至多3小時，細胞就會增加ROS。2.加入DEET後，至多5小時，細胞鞭毛會變短甚至消失，以至於影響細胞的行動力。3. DEET濃度192mg/L以上，衣藻細胞72小時的急毒反應會出現明顯的生長抑制狀況。本研究同時也比較細胞壁的有無與DEET影響的關係，發現細胞壁有利於提高衣藻對於DEET的耐受度。一般文獻對細胞壁與汙染物毒性之間關係的探討較少，這是本實驗的重要研究成果。

本研究想找出最佳抗黴力的蝶豆花溶液製作方式，與蝶豆花溶液的其他用途。從實驗一和二中，發現蝶豆花溶液具抗黴效果。從實驗三到實驗六中，發現熱煮蝶豆花的抗黴力比泡製好。泡製法時，蝶豆花和75℃熱水用重量比例1:50泡製十分鐘後的蝶豆花溶液抗黴力最佳；熱煮法時，使用相同比例熱煮一分鐘後，再稀釋成相對濃度40%和60%的抗黴力最佳。實驗七和八中，發現蝶豆花溶液和麵粉結合後不容易發黴，讓自製吐司的未發黴天數增加；含花青素溶液的吐司不一定能抗黴，蝶豆花比紫色高麗菜、藍莓更有抗黴力。實驗九中，發現蝶豆花加入自製面膜液中可以抗黴。實驗十中，毛巾加入蝶豆花溶液的抗黴力較佳，此外還可當黴菌顯示劑，在毛巾上的顯色效果最明顯。