第60屆--民國109年

本研究應用環保署空氣品質及氣象局天氣監測資料，運用統計分析，了解懸浮微粒時空分布特性，計算相關係數分析懸浮微粒含量高時，天氣、汙染物特徵。 分析發現懸浮微粒含量時間上以冬、春季多、夏季少，推測與雨量多寡有關。區域上以南部、中部多、東部少，分布受地形、季風影響。影響時間來說，東部、北部來源長時間以交通運輸、火力發電汙染為主；中部、南部長時間以火力發電及工業汙染為主，南部3月受境外移入影響，可能與大陸汙染移入有關。以影響區域來說，當冬季乾燥；春季乾冷；秋季乾燥、雨量少；冬季日照時間長時，台灣大區域懸浮微粒含量較多，推測與秋冬春季高氣壓籠罩情況下，懸浮微粒擴散不易、乾燥易發生揚塵有關。

我們透過文獻探討，了解到手香的種類、成份、功效以及孑孓的構造與特性，研磨到手香葉片，進行對孑孓的生理效應、汁液的化學活性以及校園實地應用。研究發現：不同濃度到手香溶液會影響孑孓的活動能力、心跳速度及趨性行為。溶液濃度越高，孑孓的活動能力越弱，甚至會迅速死亡；孑孓的心跳速度會隨濃度的提高而加快；孑孓會向濃度較高的地方移動。在致死濃度方面，到手香溶液24小時的半致死濃度約為0.363倍；48小時的半致死濃度約為0.137倍，濃度越高孑孓死亡時間越短。透過在校園實地的應用，歸納出到手香具有容易栽植/大量取得的特性，利用濃度0.4倍以上的到手香溶液對校園周圍進行噴灑，既能杜絕病媒蚊幼蟲孳生來源又能達到綠化、美化環境的效果。

連江縣受地域性之交通及物資限制，在自然環境上維持了豐富的生態，其中植物更不乏具有地區特殊性的馬祖珍稀植物。本研究透過科學與生活結合，以夏日涼品－果凍為發想起點，結合在地植物萃取出的天然色素，製作天然健康且具在地特色之產品。 研究發現在地紫色系植物適合用於製作天然色素的色彩變化，本次以數項不同色系的花瓣及葉片進行實驗及對照，研究結果顯示在地紫色系植物用於製作天然色素之效果顯著，且在不同酸鹼值下能有明顯的呈色變化。 實驗結果應用於果凍製作，利用在地植物萃取汁液在不同酸鹼溶液之呈色變化情形，作為天然果凍色素之使用，在不同酸鹼程度下就能產生多層次色彩變化，兼具觀賞性及多變性，天然萃取更能兼顧健康。

蜂巢中，蜂后與工蜂雖同為雌蜂，但牠們的壽命存在極大差距，前者可存活至三~五年，後者平均最大壽命則約為三十天，造成此差異的主要原因正是蜂王乳(Royal Jelly)的食用：蜂后終其一生不斷地攝取蜂王乳，但工蜂僅有在其幼蟲期的前面三日有攝取蜂王乳。工蜂在食用蜂王乳後，體內蛋白質在表現量及種類上便可觀察到明顯的差異。 本研究觀察蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ；平均壽命約90~120天)、一般工蜂(Control)的體液及細胞全蛋白圖後，選擇大量存在、表現於蜂后(Queen)、餵食蜂王乳的工蜂(RJ)體內Hex70a蛋白作為研究對象；同樣攝取蜂王乳的工蜂(RJ)，經過RNAi操作抑制Hex70a基因表現的實驗組，其壽命較對照組是確實有減少的。

本研究試圖探討「使用含有脂質的蕨類孢子進行塵爆實驗會有什麼樣的效果？可否藉由塵爆實驗結果分析孢子成分」，於是我們使用玉米粉和石松、海金沙孢子進行研究。實驗過程中觀察粉末的各種物理性質，並以染色法分析孢子脂質含量，最後進行開放系統和密閉系統的塵爆實驗並交叉比對。結果發現，石松與海金沙孢子在塵爆過程中因其生物結構特性而會有劈哩啪啦的聲響，且海金沙因孢子之孢粉素殘留會有黑煙出現。密閉系統的塵爆實驗中，我們得到粉末的塵爆威力大小為：石松＞海金沙＞玉米粉，此結果與孢子脂質含量分析有直接相關。

把 個箱子依序編號後排成一排，接著把 顆球也依序編號，這樣一來每個球都有相對應的箱子可以放入。如果今天我們隨意的將球放置在箱子裡，再觀察球跟箱子的編號是否一致，我們可以發現到三種情形： 第一種：每顆球剛好都放進所對應號碼的箱子 第二種：有些球剛好放進所對應號碼的箱子，而有些沒有 第三種：每顆球皆沒有放進所對應號碼的箱子 除了第一種之外，其他兩種有很多種排列的方法數，在考量到排列總數量或是錯誤排列個數這兩個變因後，最後我們得出一個關係式為f(n,t)×Πk=n+x-t-y+1n+xk/Πk=n-t+1nk×Σk=2t+y[(-1)k×1/k!]/Σk=2t[(-1)k×1/k!]=f(n+x, t+y) ，其中n, t, x, y ϵΝ且n≧t>1、n+x≧t+y>1

藤壺是潮間帶常見但又容易被忽略的固著性生物，我們透過對笠藤壺(Tetraclita)與鵝頸藤壺(Pollicipes pollicipes)在生物生態上的調查與實驗，進而分析牠們在蔓足行為上的差異。 我們自行設計透明模板來替笠藤壺做記號，清點方框內易混淆的上百隻藤壺族群，另外也利用3D列印技術製造出10倍大的笠藤壺模型，了解到蔓足面對水流時，內部受刺激大，因此較易伸出蔓足。 笠藤壺伸出蔓足的最佳條件是中強水流朝向蔓足，間歇性的沖擊，水流太弱或太強蔓足伸出都不明顯，因此蝙蝠洞的笠藤壺多數是背向大海，面向岩石回流的水來伸蔓足，若沒有完全面對水流，還可轉動蔓足來調整；而漂浮性的鵝頸藤壺因一直在海上漂動，很容易就伸縮蔓足，轉向主要依靠柄的擺動，使自己容易接觸海水。

近年來全球大力推廣太陽能發電，台灣太陽能板數量急遽上升，然而也逐漸衍生出「與農爭地」問題。我們以太陽視運動軌跡來探討如何架設太陽能板才能使太陽能發電和農業生產能夠共存共榮。 我們發現農地種電時所架設太陽能板應採用斑馬線方式排列，且應朝向正南方。太陽能板寬度與架設間隔距離之和越小，其所需架設高度可越低。若以市面常見太陽能板尺寸而言，在太陽能板遮蔽率30%、40%與50%情況下，可得出最低架設高度均低於3公尺，確實可適用於棚架與溫室，極具可行性。同時我們也發展出一太陽能板架設高度儀，使農民能夠輕易計算出太陽能板應架設的高度，能夠確實改善「與農爭地」這一現象，促使太陽能發電與農業更有可能共存

研究科學玩具「nanodots」與數學曲線「懸鍊線」(Catenary)的關係，並更進一步思考nanodots的多寡與最終形成曲線的逼近程度是否有正向的關聯。

植物向性的研究大多以種子植物為研究對象，探討蕨類向性的文獻相當少。本研究將探討海洲骨碎補根狀莖頂端（150微米以內）是否有不對稱生長的現象，並討論生長方向與環境因子關係。利用根狀莖頂端的顯微切片及分析，發現頂端組織會因根側與背根側細胞大小不同而造成根狀莖頂端背離接觸物，而澱粉粒頂端區域及細胞內的分布與重力無關。但葉綠體在頂端組織有分布不均的現象；且根狀莖頂端會受藍光（波長440到450奈米）刺激而偏向藍光光源生長。綜合以上發現我們認為光是使其根狀莖頂端不對稱生長的原因。另外，植株在著生樹幹上並不因莖頂的偏離而大幅度彎曲生長，可能與莖頂的新生不定根的定錨作用有關，且莖頂會受水分所牽引。