第64屆--民國113年

經過文獻探討、訪談及因素分析 等研究過程 ，我們將學生選擇班群的決定因素定義了「學考科能力」、「興趣特質」、「未來進路 」、「家庭師長朋友」、「學校課程安排」等五個主要決定因素，其中尤以興趣特質」因素普遍受到大家的重視。 我們根據以上五大因素，作為第一層級因素，設計了ＡＨＰ問卷，填答者通過填寫問卷，來審思他們對於不同因素的重視程度，並基於這些因素來衡量選讀的班群（第二層級因素）。我們將ＡＨＰ問卷分析結果，與填答者所就讀班群進行比對，發現所得的優勢班群與填答者所就讀的班群相符合，確認了本ＡＨＰ的兩層級設計，來決定選讀班群是合理實用，其結果參考價值極高。

本研究旨在探討透過雷射光偵測遠端聲音震動訊號，並將震動訊號還原成聲音之可行性。研究發現：透過雷射光偵測遠端聲音震動訊號，並將震動訊號還原成聲音具有相當可行性，但因為電壓訊號係收集反射之雷射光，並非直接訊號而是參雜了許多雜訊，因此雜訊去除是聲音還原主要關鍵因素。本研究先將電壓訊號進行資料預處理及轉換為梅爾頻譜圖可視化後，再以三種不同雜訊去除方法降噪，並與原始聲音進行SSIM-結構相似性比對，發現深度學習UNet模型表現最佳。最後研究中所訓練的UNet模型，在單頻、雙頻聲音的表現相當良好，相似度最高達0.930；但在古典音樂多頻複雜情況下表現較不理想，相似度最高達為0.434。

本研究自製消費性電子產品為基礎的水下聲音頻率測量系統，並探討不同變因對測量效果的影響。希望透過設置簡易且普及性高的器材，解決目前水下聲音測量儀器近用性低的問題，讓海洋噪音汙染相關研究可以更為普及，促進環境科學數據的收集效益。本研究使用Phyphox軟體分析頻率，發現音源頻率遞增時頻率差有規律的變動，於是深入探討頻率差成因並使差值最小。最後將此系統應用於實際水下聲音頻率測量，觀察聲譜的頻率分布特徵，辨識顯著背景噪音並驗證其實用性。

自然課提到環境溫度對動物的影響，我們好奇植物是否也有類似的恆溫或變溫的情形。而沙漠植物的仙人掌在沙漠早晚極端氣溫下，植物體內的溫度變化是否也有相對應的改變呢？我們從探究植物的體內溫度測量開始，進行一連串的觀測 記錄與探究以Microbit解決觀測不便等問題。研究結果發現： 一、仙人掌 體 內溫度 是 會隨外界環境溫度改變的變溫植物 。 二、環境溫度較高時，照光的、乾燥的仙人掌體內溫度較高吹風的仙人掌體內溫度較低。 三、極端高溫下仙人掌的體內溫度具有維持在52℃左右恆溫的現象 。 四、影響仙人掌體內溫度以太陽輻射與熱傳導為主，自身的蒸散作用調節有限。 五、照綠色光的仙人掌比起照白光、藍光、紅光的仙人掌的體內溫度都要低。

能源一直是台灣大問題，團隊希望讓生活中被浪費的能量轉換成可用的資源。 從各種壓電效應發電的方法開始進行研究，查詢文獻，我們突破困難，設計了穩定的發電壓電效應測試器，發現壓電片越多數據越大，發電效應也越好，敲擊下的壓電片很容易受損，找到最適合的保護膜，因為實驗才發現壓電片是交流電，必須透過橋式整流器轉變成直流電，並儲存到電容內，才可以較容易地應用在生活中，為了善用實驗成果，我們也測試不同組合方式，最終讓壓電片發電效應倍數增加，更發現正反排放的效應尤其驚人，團隊將會朝向老人生活或實際應用，做出可運動也可發光的裝置。 研究團隊研究壓電片發電，製作出低成本、有效應且最能儲存電量發電組，作品仍在繼續研發中……

現在環境汙染問題日益增多，汙染分子檢測的需求也逐漸被人們重視，但現在使用的檢測方法普遍成本偏高且方法複雜，於是本研究想研發一種便宜且簡單的檢測方法。利用PDMS(Polydimethylsiloxane)翻模金龜子外殼(Beetle Shell:BTS) 和豆娘(damselfly: DSF翅膀表面的微結構，並鍍上一層貴金屬銀研究表面增強拉曼光譜 (SERS)的增強效應及偵測微量分子的可行性。本研究通過試驗不同鍍銀厚度、基板在不同濃度的待測物下拉曼增強的能力。實驗顯示，PDMS-BTS和PDMS-DSF鍍上10nm銀後能偵測羅丹明6G(Rhodamine 6G:R6G)到10的-6次方濃度，是實驗發現最佳的參數，而一次檢測的耗材成本只需約17元，相較目前拉曼基板普遍用的雷射雕刻或3D列印技術製程還更經濟，未來會增加不同檢測物、鍍銀厚度或探索不同昆蟲微結構以找到最好的基板參數。

全球碳稅、碳權、碳交易即將推行勢必對國家及企業產品貿易額造成衝擊，台灣位於亞熱帶又因溫室效應增加全台用電量造成碳排放亦加劇。然而，台灣屬於貿易出口的國家若沒有做好減碳問題將對企業產品徵收稅。 因此，本研究利用石膏粉來製作冷卻管的主要材料，裡面還加了硅藻土來增加我們的吸水性及蒸發效率。將冷卻管設計成二種型式的冷卻增幅器，一個是嵌入 式、另一個是堆疊式。將這二種冷卻增幅器配置在小型空調系統的冷凝器進風口處進行降溫。結果發現，使用堆疊式冷卻増幅器效果較好，與未使用的系統耗電量差10瓦以上。

本研究設計了一款環境音源方位判斷的裝置。藉由自行設計的麥克風模組，藉由本研究的實驗數據，設計了一套演算法，能有效地判定靜巷內聲音的來源方位。並藉由裝置內的微型震動馬達不同的振動模式，來提醒使用者裝置所收集到的聲音狀態。此裝置可以輔助單側無聽力的聽損患者，有效地確認周圍環境的聲音來源。並可促進使用者對環境狀態的認知，希望藉由此一裝置，提高使用者在戶外活動時的安全性，並期盼能減緩單側聽損患者大腦的認知退化。

近年來分子資料成為分類物種的重要參考，其中粒線基因體因組成的穩定性與一致性較高而受到矚目，然而學界對於不同基因協助分類的準確度仍意見分歧，因此本研究針對兩棲類物種蒐集其全粒線體基因序列，根據序列資料，利用Genetic Distance、Maximum Likelihood(ML)和 Bayesian Inference(BI) 三種分析方式建構演化樹，觀察分析結果與現存分類方式的吻合度，以推論利用粒線基因體協助分類的效果。單一基因中，16S、12S、ND1、ND5、ND4較能協助準確分類，基因組合則為16S,ND1。此外，藉由觀察所有分析結果發現，三種分析方式中，Maximum Likelihood和Bayesian Inference為準確度較高的分析方式，但以Genetic Distance分析所需的時間較短。

全球每年約 165萬人罹患膀胱癌，其中死亡人數高達20萬，為癌症相關死因中第九名。手術治療後的五年內復發率高達31%至78%，造成健保極大負擔。本研究決定從傳統生物學轉向生物資訊學，透過基因多組學分析來診斷癌症。STING1(干擾素反應刺激物cGAMP交互作用子1)能編碼跨膜蛋白，主要調節細菌與病毒感染的先天免疫反應。因此，本研究用GEPIA2、UALCAN、cSurvival、與UCSC Xena來探討不同表現量與存活率的關聯，用cBioPortal來進行基因變異分析，用STRING、GeneMania和TIMER2.0來確定STING1與基因的交互關係，用LinkedOmics與Gene Ontology進行了基因富集分析，用TISIDB與TISCH1評估STING1在腫瘤環境中的作用。從此尋找到明確的預測因素、理解 STING1在BLCA中的潛在機制，為BLCA開闢新的治療標靶療法。