第61屆--民國110年

本研究是以正四面體為單位，探討由1~4個單位所組成的立體積木的三個問題，分別為：1、尋找積木的所有迴路；2、觀察依照迴路在紙上實際翻滾所形成的圖形；3、尋找其圖形閉合的原因。研究結果顯示：1、n個正四面體（n≤4）所組成的積木，依照制定的三個規則尋找其迴路數為3個；2、將各積木實際在三角格紙上滾動，並繪製軌跡圖，發現會形成閉合與不閉合圖形；3、確認閉合與迴路度數之關係，並證明n個正四面體所組成積木之單組迴路度數為120之倍數。後續討論三個規則是否適用在正六面體骰子上、尋找迴路數目不為3的特例及迴路之間的脈絡關係，並由迴路的擴增性質確認任意數量正四面體所組成的立體圖形至少有三個漢米爾頓迴路。

先前文獻發現，線香煙霧中的金黃胺（auramine）雖會促進肺癌惡化與轉移，卻也增加肺癌細胞對標靶藥物的敏感度，但卻未觸及auramine對傳統化療藥物療效的影響。本研究探討在p53突變型或正常型的細胞株中，同時給予auramine和化療藥物能否增加lincRNA-p21的表現量，導致癌細胞進行細胞凋亡，以降低癌細胞對化療的抗藥性。首先，利用RT-qPCR，得知在p53突變型細胞株中auramine濃度和lincRNA-p21表現量呈正相關，且合併化療藥物可再提升lincRNA-p21表現量。接著，藉由細胞存活率分析與西方墨點法，得知auramine合併化療藥物可提升細胞毒殺效果，並增強細胞凋亡訊號。最後，以p53正常型細胞株作為對照組重複上述實驗，結果卻未觀察到同樣的化療加成效果。期許本研究能對改善肺癌細胞對化療藥物產生抗藥性做出貢獻。

拜科技之賜，在台灣，出門已經不需要帶太多的配件，一台手機就具備多樣功能，因此我們構想，如果日後領取快遞也只需要手機認證，並且再也不會有無人收貨、無法投遞的狀況，同時，也能保證包裹的安全性，於是我們發想製作一個快遞櫃。 我們的快遞櫃系統，會建立快遞員的人臉辨識資料，只要快遞員運送貨物至快遞櫃後，系統會告知客戶，並傳送密碼解鎖快遞櫃，當客戶領取貨件後，寄貨方會收到貨件已被領取的訊息，快遞櫃將重新鎖上，進入下一個循環。

在機械實習中，不同單元就需有不同量測工具，所以老師須依不同單元準備不同量具，加上老師與學生所自行量測會有些許誤差，因此小組想以這為主題，可以讓老師能簡單快速量測學生加工成精度，同時學生也可檢測自己加工成品的精度，減少上課老師準備量具的困擾，團隊才有如此想法，設計出一個多功能量測平台，供老師及同學使用。 本作品特色是設計製作一個多功用精密量測平台，平台上可以同時進行平行度、垂直度、同心度、長度（階級）、槽寬（溝槽）、外徑、斜度（角度）、錐度、偏心、粗糙度等量測，達到方便進行各項量測工作，改善這些不方便與減低量測誤差的作品，同時減低老師量測時間，讓學生自評老師監督就可正確得到學生加工精度。

高雄巨山蟻是社會型動物，有族群勢力範圍和首領。外敵入侵，蟻群會迅速啟動有紀律防禦(接觸、攻擊、護卵、殲敵)，並在最短時間完全殲敵(平均18分13秒)。蟻后是防禦領導者兼主要殺手，殲敵率78%。服用鎮定劑一個月後，工蟻、蟻后領域概念低，蟻群出現防禦瓦解，殲敵率僅11%(60分鐘內)，蟻后殲敵率「零」，完全失去領導力，但仍保有領導地位。服用興奮劑一個月後，工蟻、蟻后個別育幼行為雖明顯提高，但領域防禦降低，外敵最終由工蟻完全殲滅(平均52分52秒)。蟻后殲敵率降為56%，工蟻不再餵食蟻后，已喪失領導地位。停藥二個月後，興奮劑組蟻后有恢復領導地位，但兩組在60分鐘內，皆未完全殲敵，族群領域防禦仍未恢復，明顯已造成不可逆傷害。

本研究利用Python程式模擬大腸桿菌在自由空間、濃度梯度空間、濃度梯度隧道中的運動，並以所得數據分析對照大腸桿菌在現實實驗中的運動，歸納和預測其運動趨向性。經模擬我們得知，大腸桿菌在自由空間中的運動軌跡類似布朗運動，而在濃度梯度空間中的平均速率會隨著濃度梯度變大而增加，但會收斂在一定值上，濃度隧道則會對大腸桿菌產生引導的功能，使濃度梯度對大腸桿菌的影響更顯著。我們也透過模擬數據的分析與回歸，得出兩種不同環境下大腸桿菌在統計上所滿足的函數型式。

本文首先考慮一般高中生所學的平面向量坐標表示法來解決有關螞蟻行走路徑中的「有限行徑」坐標問題，接著再將此問題延伸至「無窮行徑」的情況下，我們分別應用幾何中的仿射變換與矩陣的對角化等兩種方法，解出收斂的點坐標之通式，並利用螞蟻行徑的終點來建構出對數螺旋曲線之通式，接著從平面坐標推廣至空間坐標，推導出空間中的仿射變換、飛蟻的收斂點坐標之通式與空間的對數螺旋曲線之通式，最後我們嘗試改變螞蟻行徑的規則，使得新的行徑終點可建構出阿基米德螺旋曲線。

本研究探討L-硒代胱氨酸(L-Selenocystine; SeC)是否能抑制肝癌細胞(HepG2)生長與毒性機制。以細胞存活率分析得知10 µM SeC可抑制HepG2細胞生長，但對正常肝臟細胞(L-02)無明顯毒性影響。以彗星試驗發現，同樣濃度SeC對HepG2具基因毒性，會造成DNA損傷。再以西方墨點法得知SeC會使HepG2的抗氧化酵素表現量減少。透過同源重組活性測試證實SeC會抑制HepG2的DNA修復。與單獨使用臨床常用抗癌藥物Cisplatin比較，混合10 µM SeC與較低劑量的10 µM Cisplatin對HepG2有更明顯的毒殺效果。 10 µM SeC預期可用於輔助臨床抗癌藥物的療效，其抗癌細胞機制至少有兩種: 一為降低抗氧化酵素表現量，導致活性氧化物質(ROS)累積，造成DNA損傷；二為降低DNA同源互換修補活性，最後造成細胞凋亡。

本作品符合CBS (Combination Braking System)規範，可單手同時連動控制前後兩輪剎車，另一手單獨控制後輪剎車，讓騎士煞車時，只要單手一邊煞車或兩手同時剎車，就能同時煞住前後輪，可以將前後輪卡鉗同時作動，降低單輪煞車所造成打滑或造成翻車，不會因為煞車操作失誤而發生意外；並且可增加剎車做動時的平穩性，使騎乘者能保有較高的安全性及舒適性。 我們設計的 CBS煞車連動分配器，除了擁有上述的優點外，還有此次設計讓重點在於零件少，內部構造簡單，有效的降低成本，純屬機械式作動，不易故障、也不用任何的電子設備，亦無電力的需求，並且使用單迴路多功能的設計， 具有五大功能： 1.時差 2.比率式調整 3.同步 4.可選擇操控模式 5.任何煞車的錯誤動作，都會自動調整為正常的動作

本研究延續國中獨立研究，結合高中機率課程，建構二維與三維之集團免疫機率模型，特殊n之研究結果如下，其他情形請參閱內文： 一、 （一）二維：n=2k時，具有抗體之總人數與無抗體之總人數的比例，必須維持奇數對奇數，模型才會有免疫效果。 n=2k+1時，模型具不具備免疫效果，僅跟第一位與第 位有關。 （二）三維：n=2k+1時，模型具不具備免疫效果，僅跟對應於正三角形三頂點位置的3人有關。 二、 （一）二維：n=2k時，具有免疫效果之機率為 1/2+(2pq-1/2) (q-p)n-2。 n=2k+1時，具有免疫效果之機率為 2pq。 （二）三維：n=2k+1時，具有免疫效果之機率為 1/2+(2pq-1/2)(q-p)。 三、 （一）二維：免疫效果的期望人數為 1+p/q+q/p，特別是等機率時，期望人數為3人。 （二）三維：免疫效果的期望人數請參閱內文，特別是等機率時，期望人數為6人。