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第59屆--民國108年

酯類代謝於花粉萌發及花粉管生長所扮演的角色

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。

白蟻非蟻─黑翅土白蟻生態行為觀察與防治

本研究探討黑翅土白蟻的生態行為與防治方法。我們觀察校園內白蟻棲地,歸納白蟻喜歡在廢棄木材的區域用紅土築巢,為了進一步研究土白蟻的生態行為,我們設置其適合生存的人工環境,並設計了明暗、濕度、溫度、木材喜好、音頻、氣味趨避等實驗。發現土白蟻適宜的生存環境為陰暗且具適當溼度;土白蟻最適合活動的溫度介於20-25度之間;而且牠們可以聽到的音頻範圍可能和人類接近,以10000Hz的音頻驅離效果最好;土白蟻喜歡檸檬桉和台灣欒樹的樹枝且對氣味極為敏感,以薄荷葉的驅散效果最為明顯,左手香氣味刺鼻,但白蟻並不排斥,且出現啃食左手香情形,但是隔天就會死亡,推測左手香對黑翅土白蟻來說是種慢性毒,可能可以製作成天然消滅白蟻聚落的藥劑。

具有區塊鏈之IOT用電系統

現代生活中電能扮演非常重要角色,由於使用者型態多而複雜,甚至因電能過度開發造成能源與環保問題,於是電能品質與資訊至為重要,結合新穎的科技技術改善目前電能管理,達成智慧化用電能系統成為現代電能管理顯學。 本研究概念來自物聯網(IoT)與區塊鏈技術,將二者結合並應用於電能管理系統上,使用戶端使用者與供電管理者皆有用電資訊平等權,進而達到更佳的用電資訊安全與節能效果。研究內容除了製作電力模組為物聯網電能系統之感知層,與無線傳輸模組及嵌入式樹莓派處理器前端伺服器組合而成網路層之外,更著重於應用層之後端區塊鏈伺服模組。目前研究已有電能資料、帳單與交易之工作量證明成果,所以具有公開不易篡改與交易節能功能。

振翅飛翔.御風而行-探究鳥兒「振翅」動作造成的各種現象

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!

蝶豆發青功,黴形無影蹤 - 蝶豆花的抗黴力研究

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。

難以「孓」擇–淡水渦蟲對食物記憶與捕食行為

淡水渦蟲會捕食蚊幼蟲,有助病媒蚊防治。為了探討大量繁殖飼養時,長期餵食渦蟲固定食物是否會記憶,導致後續生物防治成效不佳,因此進行渦蟲對食物記憶與捕食行為試驗。根據群體與個體渦蟲對食物記憶行為結果,長期餵食紅蟲的渦蟲皆偏好選擇蝦肉,推測渦蟲對食物無記憶或具偏好行為。群體捕食行為試驗,當孑孓數量越少,渦蟲捕食前爬行速率越快;孑孓數量越多,渦蟲搶食隻數越少,第一隻渦蟲獲得相對能量收支越多;發現渦蟲捕食孑孓時,視覺訊號大於化學訊號刺激。觀察渦蟲捕食策略,分為主動捕食型、機會主義型Ⅰ和Ⅱ,且以機會主義型Ⅰ為主。綜合評估,渦蟲對食物無記憶,有利於未來野外投放。未來持續探討利用渦蟲防治媒蚊疾病的應用。

製作簡便抗生素檢測系統-以生物檢測法結合機器學習辨識抗生素的種類

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。

延伸正多邊形的一邊一筆畫出各種圖形

從word2003的圖示中,我們看做畫圖時每次將四邊形其中一邊延長,其他邊的長度不變,然後畫出四個邊。按照這樣的方法可以畫出許多圖形。我們將每一邊編號後,發現各種圖形的延伸方向和代號有關。因為有一些結論可以從圖形的延伸方向來看。 接著,我們將研究重點放在起點和終點都在同一個位置的封閉圖形。因為這些封閉圖形的代號組合會形成環狀排列。 從環狀排列發現到一些結論:一組環狀排列只有一種圖形,圖形不同,代號不同。畫圖次數有幾組環狀排列,用不盡相異物環狀排列來算。哪些畫圖次數會有環狀排列組合,可用邊數的最小及次小質因數來算。鏡像圖形代號可以算出來。 最後,我們利用發現到的結論來做應用,畫出更複雜的圖形。

土人參抑黴效用之探討

發現阿嬤植物盆栽中只有土人參沒有黴菌生長,土人參特性經栽培土壤改良後,可成長茂盛的土人參。進行土人參抑制黴菌實驗;發現黴菌生長前噴灑土人參汁液比已有黴菌生長噴灑的抑菌效果更佳。以土人參150g+酒精450g比蒸餾水或雙氧水萃取液,以及其他天然抗菌作用的添加物對黴菌生長前抑制效果均佳。但對已黴菌生長的吐司抑菌效果比其他添加物更好,單純酒精對已黴菌生長中的吐司沒有顯著抑制的效果,需加土人參後的確有明顯的抑菌功效。利用土人參萃取物製成的肥皂具有很好的清潔功效;經浸泡土人參萃取肥皂30分鐘後之剩餘黴菌面積,抑黴效用可持續7天後不再增加,其他清潔用品則可能繼續增長黴菌;顯見土人參萃取肥皂之抑黴功效。

我把實驗縮小了-葡萄糖檢測實驗

使用微流體晶片可將原本需要30分鐘的加熱時間縮短至幾分鐘甚至幾秒, 將實驗過程簡化以及減少材料用量, 透過微流體晶片通道設計並能在同一片微流體晶片進行兩個步驟的實驗流程。 研究主旨用國一自然課本葡萄糖檢測實驗及酵素分解澱粉實驗為標的,透過繪圖軟體inkscape的使用,設計不同反應區跟微流體通道,使用雷射切割機切割及雕刻壓克力的微流體晶片,並測試不同材質的黏貼晶片反應時間,並達成實驗過程達到藥品減量,實驗流程簡化,利用image J分析顯微照片的RGB值及測量吸光值達到定量產糖濃度的效果。