第60屆--民國109年

本研究藉調控電源供應器電壓至高壓模組，可輸出不同高壓電，驅動自製以銅釘與銅管構造離子推進器，產生不同大小推力。因推力極小需自製儀器測量，藉檢流計內渦形彈簧與通電後檢流計指針偏轉，製作電磁扭秤量測微小推力。發現驅動電壓(3.7~7.6kV)與離子推進力呈正相關。調整銅針與七枚銅管間距，間距小於0.80cm，尖端放電且推力略為降低，間距介於1.30cm與1.45cm時，轉變為吸力，進一步觀測單一銅管周圍流場，類似電偶極場分佈，說明離子推進器銅針與銅管間距小，視為平行板電場，而銅針與銅管間距大，可視為電偶極電場分佈。最後間距大於1.45cm時，推力驟減為零。產生離子風，通過銅管後的空氣噴流，磁力不偏向證實不具有正負電性，但未經銅管的噴流應帶有正電荷。

本實驗發現虱目魚魚鱗的膠原蛋白以沸水萃取率高，分為兩個階段，前十分鐘即能萃取63%總膠原蛋白量，降低萃取溶液之pH 值，除了增加萃取效率外，亦能幫助其斷鍵成更小分子的蛋白質，更有利人體吸收。蛋白質電泳、X 光繞射、細胞毒性試驗分析中顯示自魚鱗萃取出的膠原蛋白純度高，不會對細胞造成傷害。以自製3D列印光桿杆結合阻尼震盪量化了魚鱗膠原蛋白凍的Q 彈程度，發現膠原蛋白凍在10.6°C±0.5°C、約50mg/mL 時有最佳的彈性，提供凍狀類食品口感調製的新興途徑。本實驗發現以325 nm 紫外光激發魚鱗表面螢光，出現藍光(410 nm)及綠光(490 nm)螢光，可以進而利用其兩光的相對強度，判斷魚鱗的健康情形。

盤緣的刻紋間距真的會影響塑膠蓋飛行距離嗎？經過我們實驗測試證明，答案是肯定的。第59屆中小學科學展覽會作品—變化多端的瓶蓋棒球，評審評語提到兩點： 1、挑選大、中、小瓶蓋後，有確認瓶蓋大小不同，刻紋間距、材質是否相同？ 2、人為發射會有許多誤差，若能設計簡易旋轉發射機會更佳。 利用設計的塑膠蓋自動發射器來測試，可以把每次塑膠蓋發射出去力道的變數影響降低。理論上物體在做水平拋射運動，初速度會決定它運動後距離的遠近。為什麼塑膠蓋會飛得這麼遠？這是因為塑膠蓋多了「空氣浮力」這個因素可以支撐它飛行。

本研究中，我們利用Google所提供的API收集來自台灣及中國的地形高度圖(heightmap)和衛星空照圖。我們利用收集的圖像訓練pix2pix cGAN (conditional Generative Adversarial Network) 模型，並將人工繪製的高度圖加上真實山脈應有的細節(包含尖銳的山脊、山壁上的紋路、連續的河流網路……等)，透過訓練的pix2pix模型生成更接近真實山脈的效果。為了提升擬真地形的生成效果，我們在原先pix2pix模型的基礎下，額外加入「動態權重層」來達成。最後利用這些經訓練的pix2pix模型，開發了API、Unity客戶端及網頁客戶端，使我們訓練的pix2pix模型更加實用。本研究除了能應用於遊戲開發，使生成擬真山脈的流程更為簡化，也可將其應用於將低解析度之高度圖轉換為高解析度之高度圖，同時保持高度圖的真實性，幫助地形資料的收集作業。

人們在日常生活中對著皮膚噘口吹氣時，皮膚表面會覺得涼爽；但若是張口哈氣，則會感覺溫熱。為了量化這個現象的成因，在經過文獻探討及現象觀察後，作者以初步實驗分別測量了「絕熱膨脹」、「氣流引入」、「蒸發降溫」三種效應，得知「氣流引入」的表現最符合現象的結果。為了進一步證實「氣流引入」就是吹冷哈熱的主要原因，我們設計實驗讓這三種效應出現在單一事件中，發現溫度變化中至少60%以上是「氣流引入」導致的降溫效果。此外，作者進行更深入的實驗探討氣流引入的過程及特性，得到氣體流動路徑方向上氣流引入百分比與距離間分別有對數及線性關係，而氣流分佈截面也與我們對此現象的觀察結果一致，最後綜合得到經驗公式印證實驗結果成立。

探討如何將水火箭拋射得更遠的試驗之後，本研究的結論：⒈水火箭瓶內要裝水。至於裝入水與空氣的比例，依本研究而言是水量120ml/空氣480ml(1：4)，水火箭被拋射的最遠。⒉裝入含洗衣粉濃度越低的水，水火箭被拋射的距離較近；含洗衣粉濃度越高，水火箭被拋射的距離較遠。⒊瓶內壓力越低，水火箭被拋射的距離較近；瓶內壓力越高，水火箭被拋射的距離較遠。⒋瓶內的水溫越低，水火箭被拋射的距離較近；瓶內的水溫越高，水火箭被拋射的距離較遠。

本研究以神經母細胞瘤Neuro-2a進行基質軟硬度對神經細胞生長影響的探討，分析不同軟硬度基質上N2a細胞面積、神經突長度。結果顯示分化後N2a細胞在100 KPa基質上面積大且神經突較長，說明N2a能偵測基質軟硬度並進行生長調控。同時advillin、paxillin、myosin IIa和pFAK等細胞骨架蛋白於細胞本體表現量在不同軟硬度基質上有所差異，但未與神經突長度相關。advillin為肌動蛋白接合蛋白，能與myosin IIa、pFAK結合調控生長錐形成。觀察生長錐上細胞骨架蛋白表現量，發現於不同軟硬度具有差異且與神經突長度趨勢吻合，說明advillin可活化生長錐調控神經突生長。未分化N2a細胞轉染pAdvillin-IRES-hrGFP和pS1S3-HP-FLAG後長出神經突，且根據基質軟硬度生長情形不同，但轉染pS1S3-HP-FLAG長出的神經突長度較短，說明advillin的nucleation功能在神經突生長扮演重要角色。

本研究致力於尋找在資料不足的情況下最佳的基因預測模式。 首先，訓練預測腎臟基因(PKD1)變異致病力模型，利用三種訓練方法：「管線」(Pipeline)、 SVM分類器、隨機森林相關分類器訓練資料，並調整相關參數。其中，以隨機森林準確率最高。另外，利用「網路爬蟲」技術整合四個大型網路基因變異註釋工具，製作單一介面方便使用者輸入資料，能夠大幅減少醫生預測病人基因變異致病性的時間，具有極高的實用性。為了嘗試解決基因變異致病力預測資料不足的問題，本研究利用網路工具所預測之致病力分數訓練模型，然基因變異位置複雜，資料量仍有所欠缺。 最後，期望利用本研究「整合網路基因註釋工具」蒐集醫生資料，提高模型資料量同時提高準確率。

DNA損傷導致的基因體不穩定是癌症的共同特徵，而DNA損傷反應 (DDR) 負責維持基因體完整。DDR的活化可阻滯細胞週期並啟動DNA修復，其過程受許多因素調控，包括多種轉譯後修飾如乙醯化、小泛素化等。HDAC7是組蛋白脫乙醯酶，該家族成員有多個已被證實參與DDR且在多種癌細胞中常過量表現。最近研究發現HDAC7具小泛素蛋白E3連接酶活性，但相關研究甚少，因此欲探討HDAC7在DDR所扮演的角色。 本研究使用西方墨點法、免疫螢光染色、流式細胞儀分析、細胞活力檢測系統和細胞群落形成能力實驗，發現以RNAi技術將細胞的HDAC7基因沉默後會降低DNA損傷引起的ATR-Chk1及ATM-Chk2訊號強度，使不能有效率活化檢查點，並對DNA損傷藥物較敏感。由以上結果顯示，HDAC7有潛力做為抗癌藥物研發的新目標。

車子行經水泥路面或地面減速帶，常因強烈振動而帶來極不舒服的顛簸感。我們將「非牛頓流體」及「水泥沙漿」以不同比例調製出“另類粉漿”，製成具有抗震效果的減速帶和腳踏車道，以解決行路難平的困擾。 首先，我們找出非牛頓流體特性明顯、且表現穩定的濃度3:2玉米粉漿，和水泥沙漿以八種比例調配，除以彈力球施測；並將粉漿製成減速帶，以可調速動力車探究粉漿之振動表現；甚至自製300公分長的粉漿腳踏車道，進行實車測試，證實調配比例「5:1的混合粉漿」抗震表現優於水泥沙漿約2倍以上。若能將此另類粉漿應用到防撞條、運動遊樂場地的防撞墊、工廠機器的防震墊、步道的透水磚等，不僅提昇生活品質，更能減少對水泥的依賴及汙染。