第47屆--民國96年

『複製正方形－談最少步驟矩形方格化』本文由一個限制條件出發：『有一種電腦軟體只能複製 1×1 的正方形，試問要構造一個 13×13 的正方形方格至少需要複製幾次？』利用相同的限制條件再推廣至 N×N 正方形，以及延伸至 N×M 的矩形。從 N×N 正方形須複製 1×1 正方形的最少次數的解題過程與 N×M 長方形複製 1×1 正方形的最少次數的解法統合，最後回歸到題目將一個矩形方格化須複製幾次的正方形。

民國82～85 年間國軍以防止海岸侵蝕為由，構築突堤及碼頭而挖除破壞\r 「會擺動的沙嘴」——「東沙沙嘴」，使原本的淤積地形於五年內被侵蝕而消\r 失。\r 影響東沙沙嘴擺動的原因，主因非文獻提及的海流，而是季風再加上波\r （沿岸流）的影響。沙嘴的侵蝕分突堤南方的單堤侵蝕：積沙向外擴散落在\r 環礁或礁湖中，和北方的雙堤侵蝕：沙子的水平移動與鉛直移動，即沙子受\r 反射波的影響，造成雙堤間海岸線凹凸不平直。\r 在政府大力提倡復育東沙珊瑚礁的同時，是否能多關照東沙沙嘴，拆除\r 突堤。而我們皆下來想要探討的，是波入射的角度、前堤和海岸的角度及前\r 堤和後堤的長度彼此的影響及關連，以便瞭解何者對海岸侵蝕的影響最大，\r 而對症下藥阻止沙嘴的侵蝕。

此次實驗的大綱流程分成三項，分別為 NP gene 的合成並做限制?切割；Tri-system vector的培養並做限制?切割以及兩者的 Ligase反應並在勝任細胞中大量合成已將 NP gene 轉殖入 Tri-system vector 的新質體。◎ NP gene： 1.設計R primer，利用PCR合成沒有Stop Codons的NP gene 2.跑膠確認並做膠純化步驟 3.用PstΙ切NP gene 4.跑膠確認並做膠純化步驟 5.即可得到NP gene-PstΙ◎Tri-system vector ： 1.用PstΙ切Tri-system vector 2.加入CIP防止vector自身ligase 3.跑膠確認並做膠純化步驟 4.即可得到Tri-system-PstΙ ◎Ligase反應： 1.將NP-PstΙ和Tri-system-PstΙ進行ligase反應 2將ligase後的質體DNA進行Chloroform純化 3.可使用自己製備的Competent Cell，或是利用商業用Competent Cell(XL-1-blue)使質體大量複製 4.挑起plate上有長出的一個菌落，用加有Amp的LB培養液培養 5.進行抽質體 6.用PstΙ做限制?切割 7.跑膠確認即可知Ligase反應有無成功

本實驗採用目前滿熱門的「益全香米」-台農71 號，探討在不同的環境(如緩凍、急凍及灌加不同的氣體方式)下，對其鮮度的影響。我們以pH 計觀察酸鹼度的變化、以電導計測量導電度的改變、以KMnO4酸性溶液滴定偵測抗氧化力的差異，最後討論出在哪些保鮮模式下，能最有效率地將米的鮮度維持，以符合人們的需求。我們根據此三項鮮度指標與實際理論，並透過統計概念分析實驗結果，發現在三天的時間內，溫度樣本中以緩凍二天+急凍一天的處理組延緩細胞衰敗的效果最佳，不同於一般的認知(即急凍三天的保鮮效果最好)；氣體處理組方面則發現在高濃度的CO2及O2環境中皆有助於香米保鮮，推估CO2保鮮的效果最好，而C2H4最能促使香米衰敗。

本研究是探討抽煙對維他命C 的影響，應用國二自然課「酸鹼中和」單元中，「酸鹼滴定」的實驗，測定抽煙前後溶液中維他命C 的變化，印證抽煙者體內維他命C 的含量會降低，會導致身體的病變，進而提醒大家遠離煙害。

這是我們第三年研究食用色素的電泳，這個實驗技術是在“自然科學博物館”出版的“花的前世今生”的通俗刊物中學到的。實驗設置很像國小自然課教的“電池和燈泡的電路”；我們用幾顆電池、以果凍為介質，研究食用色素在果凍中受電力影響而運動的情形。過去，我們研究的是色素在兩個電極間、沿著一個方向的運動；今年我們想到：如果介質是個平面、可以在各方向運動，色素會怎樣運動呢？實驗顯示：色素會跑向電極的尖角部位。老師告訴我們：在電極的尖角附近，電場較強、電力較大。因此我們的研究發現：色素會追蹤電場較強的方向，把電力線描繪出來，而且電力線會垂直電極表面。我們還發現：在空心電極內部，色素不會運動，顯示在空心電極內部沒有電場。我們也做了一些實驗研究介質的電性。

本研究探討的是圓內彈性碰撞回歸問題，我們規定軌跡只能跑直線，而且限制碰撞是彈性碰撞，這裡所謂的彈性碰撞，指的是入射角等於反射角，在這兩個條件下，我們將針對不同的入射角，探討有沒有可能於出發後，再度回到原來出發點。本研究的內容涵蓋入射角是整數、有限小數、分數、有規律的無限小數以及沒有規律的無限小數。而且經過我們的研究，得到了一些簡易法則，判斷是否能夠再度回到原來出發點，以及在能回到原出發點的情形下的最少碰撞次數。換句話說，只要給我們一個入射角，我們就可告訴你，在圓內彈性碰撞後，能不能再度回到原來的出發點，如果可以再度回到原來的出發點的話，我們可以進一步告訴你，出發後到下一次回到原來的出發點之間，總共碰撞了幾次。

種子被人或動物食用後，經由胃腸消化後會再發芽嗎？而種子經過堆肥的洗禮，會改變它的發芽率嗎？種子的生成、發芽和周遭環境的關係如何？每一個問題，都引起我們的好奇心，於是我們進行一連串的實驗和觀察。

為了了解老化基因daf-16造成的過氧化氫累積，以及核仁調控基因ncl-1造成的代謝速率加快這兩者彼此之間的關聯，我們取用由國外取得的daf-16突變株線蟲和實驗室取得N2野生株線蟲，並利用RNAi技術阻斷其ncl-1基因，觀察他們的核仁形成、生長週期以及壽命。 在實驗Ａ的核仁比較結果中，我們可看出不論在daf-16有沒有表現的情況下，一旦ncl-1被阻斷，核仁都會提早出現。在實驗Ｂ探討這兩個基因對線蟲壽命的結果發現，N2野生株線蟲的壽命最長，而daf-16與ncl-1雙突變的線蟲壽命最短，表示在此二基因同時不表現的情況下，明顯地縮減了線蟲的生命。且daf-16 或ncl-1任一基因不表現則壽命略為減少，這顯示出單一的突變使線蟲的壽命約呈等差下降，此兩基因對線蟲壽命的影響似乎具有加成性。

爬樹猴為一鐵絲彎成的梯形框框，四個角彎成小圓圈，串過繩子後將繩子上端固定在吊架上，交替拉繩子下端可使爬樹猴上升。本實驗主要目的在研究爬樹猴爬升的原理，並探討影響步幅及負重能力的因素。實驗發現爬樹猴藉著扭轉身體而改變摩擦力，左右兩邊輪流當支點，另一邊則順著繩子向上滑動。實驗中意外發現吊架扮演著重要而有趣的角色，使用固定吊架或活動吊架竟然使爬樹猴上移的過程相反。深入研究之後，發現繩子的彈性及猴子的形狀都扮演著非常更重要的角色。