第63屆--民國112年

透過實作找出洋菜薄膜最佳的配方與脫水方式並進行拉力、耐彎折、耐衝擊、耐酸、透氣、溶解、燃燒、土壤分解與餵魚實驗，最後利用其可食用且易分解的特性設計產品。由實驗得知，水和洋菜粉在適當的比例下，分別添加甘油、可食用甘油或蔬菜甘油混合加熱的洋菜凝膠，都能利用冷凍脫水，均勻且快速的乾燥成薄膜。拉力、耐酸、耐衝擊和耐溶解實驗，無添加甘油的洋菜薄膜效果最佳；耐折實驗，添加蔬菜甘油 4g的洋菜薄膜效果最好；此外，各式洋菜薄膜都能在14天內被土壤分解。我們根據以上實驗結果，將洋菜薄膜製成提網、藥包、洗衣精包裝袋等產品應用在生活中，希望能取代一次性的塑膠製品，減輕地球的負擔。

所謂「甩尾颱風」我們定義颱風移動期間行進方向急轉超過90度，就稱為甩尾颱風也稱為大轉向颱風；為了探討西北太平洋颱風大轉向的原因，以及了解颱風大轉向期間的經緯度分佈與轉角大小、颱風強弱變化、轉向花費時間和季節的關聯性。我們找出56個符合的颱風(其中包含一個颱風不同時間點出現2~3次的大轉向)，依序分類、再參考中央氣象局的天氣圖與歷年颱風調查報告等資料，分別做出各種歸納與整理、並且提出我們的想法和結論。

「康威生命遊戲」是一款在1970年由劍橋大學數學家約翰•康威（John Conway）發明的單人遊戲，由棋盤構成的細胞組成，可以模擬邏輯閘元件，並且可以構建簡易計算器。 研究者在建構加法器和減法器的過程中，發覺手動放置電路元件非常耗時費力且容易出錯。為了解決這個問題，研究者決定開發一個能自動擺放元件的程式，以節省布局和放置元件所需的時間。參考了電子設計自動化(Electronic design automation)的概念，使用Python語言結合康威生命遊戲的應用接口模組，開發了一款自動電路布局程式。只要輸入邏輯電路的布林函式，就能自動設計、布局和放置元件，大大縮短了製作邏輯電路上的時間成本。因可直觀地展示訊號的傳遞和邏輯閘的運作，也有助於學生理解邏輯電路的運作原理，應用於教學。

聽說壽山鐘乳石的形成需要上千年的時間，因為學校的壽山鐘乳石探洞活動讓我們想深入研究鐘乳石的形成過程。我們在水溶液課程中學到了鹽水結晶的過程，也實地探索測量猩猩洞與天雨天財洞，觀察紀錄地形地貌、鐘乳石形狀、洞內生物和溫濕度數據，提出鐘乳石形成過程的形狀差異進行實驗。我們從網路與課本上選出了多種粉末調配水溶液，有石灰水、小蘇打水、生石灰、醋酸鈉和鹽水做滴漏實驗，觀察表面結晶的過程。接著利用陶土做基底模擬鐘乳石形成樣貌，發現小蘇打水容易在表面上產生結晶。最後利用石膏滴漏在不同形狀的陶土表面上，發現流動速度快時會產生流紋、流動速度慢時會產生波紋，找出影響鐘乳石表面紋路的各種因素。

思覺失調症與焦慮症皆是嚴重損害病人健康且造成社會極大負擔的精神疾病，急需研發有效治療藥物。本研究以藥物及壓力引發之小鼠異常行為為模式，探討新研發的新穎腺苷調控藥物（Novel Adenosine Modulator）對於這些疾病的治療潛力。實驗一以藥物MK-801引發成年雄性小鼠類思覺失調症症狀，給予新穎腺苷調控藥物可緩解曠野測驗中MK-801引發的過度活動量，且不會造成小鼠產生失樂症狀或體重改變。但對於MK-801引發的感覺動作門閾過濾反應缺損則無顯著療效。實驗二以不可預測長期輕微壓力（unpredictable chronic mild stress）引發成年雄性小鼠類焦慮症與類憂鬱之行為異常，新穎腺苷調控藥物可以改善小鼠的失樂症狀。這些結果顯示這個新藥具有潛力值得後續繼續研究。

本研究在探討台灣金狗毛蕨萃取物對於渦蟲傷口再生的影響，中醫認為金狗毛蕨具有抗菌效果，因此本研究同時分析了其根莖與茸毛中的酮類和酚類成分含量，並測試了其抗氧化能力。研究發現： 1.50%乙醇萃取液，金狗毛蕨具有最高的總酚類化合物萃取量，且透過延長萃取時間至3小時，萃取量將提高。 2.其含有豐富的總類黃類化合物，特別是在50%乙醇或純水溶液萃取情況下。 3.95%乙醇或99%甲醇萃取的金狗毛蕨溶液，顯示出極佳的抗氧化能力。萃取液在稀釋至0.1%後，對渦蟲傷口的再生效果特別顯著，尤其是95%乙醇與99%甲醇萃取液。 4.渦蟲再生試驗主要觀察尾段長出眼點的時間，以95%乙醇萃取液以及99%甲醇萃取液的渦蟲再生效果最好，能夠明顯縮短眼點的再生時間。

降海中陸蟹遭路殺是嚴重的保育議題，本研究探討降海中陸蟹對不同色光的光趨性，評估光趨地下廊道之可行性。研究於壽山進行白、紅、藍、紫、綠光之趨性實驗，分帳篷和水管兩種測試，綜合結果顯示毛足特氏蟹對藍光展現最高的光趨性，白光及紅光次之，最後是紫光及綠光，在綠光閃爍下呈現明顯的迴避性。接著於墾丁香蕉灣進行藍光誘導實驗，得出多數降海中毛足特氏蟹被光源吸引而由藍光處離開。本研究為國內外首次對降海中陸蟹進行光趨性實驗，得出以下結論：降海中毛足特氏蟹對藍光有顯著光趨性，此結果可望應用於陸蟹降海路線的涵道，利用光誘導降低陸蟹於地下廊道的迷航現象並提升其利用，以減少陸蟹媽媽和數以千計的卵遭路殺的機率。

在學製氧時，老師說近三十年的教科書多用紅蘿蔔做實驗，直到五年前，各教科書都改用金針菇，原來是第五十四屆全國第一名科展作品的貢獻。金針菇取代紅蘿蔔，是因為用量比較少嗎？還是反應比較快呢？我們很好奇這兩者的差異，希望透過實驗找出更快分解雙氧水的方法。查資料後發現，大多催化劑製氧效果都無法與實驗藥品二氧化錳相比，當然包括金針菇，但是二氧化錳屬於化學藥品，又是重金屬，對環境會造成汙染，要特別處理。經我們反覆研究實驗後，找到酵母菌能取代二氧化錳快速大量製氧，不但只需用低濃度的雙氧水，準備實驗材料又非常的方便便宜，這個發現除了可以用於國小、國中甚至高中的製氧課程，環保又經濟的實驗優勢，相信是無法被取代的！

本次研究探討速率及添加鹽類對反泡泡成功次數與生存時間的影響，我們發現： 一、 成功次數最高的基礎變因為：水與洗碗精重量比100：1，吸管外口徑寬度0.6cm，入水角度垂直水面50度，吸取水量高度離管口2.5cm，吸管距承接液面高度0.5cm。 二、 吸管滴下液體速率在12.2~14.8cm/s之間，可成功產生反泡泡。 三、 滴入的間隔時間及加入食用色素，對反泡泡成功次數與生存時間的影響並無影響。 四、 隨著鹽類的莫耳數增加，成功次數及存活時間都明顯下滑。 五、 最佳成功次數取決於陰陽離子價數，一價優於二價；最佳存活時間長短取決於離子價數與適當的離子半徑。 六、 添加鹽類後，黏滯性並非影響存活時間的主要原因。

我們在照顧陽台的盆栽植物時，發現加壓噴瓶無法完全噴灑到盆栽的每一個角落，因此研發了「水龍捲噴瓶」，並希望將本產品應用在大樓陽台以外的花園、菜園或草坪。本研究中我們主要探討影響水龍捲噴瓶的噴灑範圍面積的因素，以及如何讓它的噴灑範圍最廣，最有效率。我們比較了一般市售的加壓噴瓶與我們改良的水龍捲噴瓶，發現水龍捲噴瓶的噴灑面積較大、可較快速的將瓶內的水噴完，且讓植物得到足夠的水份。除此之外，它也是一個不需插電、不需接水管的節能省水裝置。根據實驗後的結果，我們有了以下發現：放置噴瓶的位置愈高、噴瓶加壓次數越多產生瓶內的壓力愈大、水管長度愈短，水龍捲噴瓶的噴灑面積就愈大。