第49屆--民國98年

本研究主要在探討降雨、河流本身特性及河道阻塞對洪水造成溢堤的速度及溢堤範圍的影響。根據研究結果，較快造成溢堤的情況為：流量大、河長短、河?小、岸高低、坡度大、阻塞程度大；與水量多寡、水流時間長短無關，符合實驗前的預測。而溢堤範圍較大的情況為：流量小、河長短、岸高高、坡度小、阻塞程度大；和水量多寡、水流時間長短無關。而曲流彎曲度大者，較易溢堤，且多在轉彎處的外側發生。透過觀察水流流動情形，發現河流溢堤範圍大小與河水向下沖力的大小有關。

先前利用活化標誌(activation tagging)方法， 將pSKI015載體T DNA片段，隨機插入含有4段增強子(enhancer)與selection marker bar基因於阿拉伯芥基因體內，以不澆水的方式，實驗室取得變異株CS31681。經Basta篩選後，我們嘗試找出並了解活化標誌突變株被影響的基因，先以Inverse PCR找出T DNA插入植物染色體位置並定序，經序列比對後，發現T-DNA插入Zat10基因上游(位置為AT1G27730)。再來將以RT PCR測定附近基因RNA表現量以進一步確定被影響的基因，並選殖出來，培養具抗性的後代。除了利用分子生物學的方式來探討基因可能的功能，我們也從生理的角度探討植物耐性性狀表現，且因植物抗旱與抗鹽機制類似，又Zat10基因已知與抗鹽相關，因此也測試植株在高鹽環境中的表現，我們由缺水與耐鹽實驗中發現，我們的植株抗鹽性狀較為顯著。

本研究探討重點有二：一、以市售沙拉油及營養午餐業者之廢食用油為原料，個別添加不同比例之甲醇鈉溶液，探討其轉脂化之最佳條件。經實驗顯示，沙拉油製造生質柴油以沙拉油1000ml、甲醇150ml及氫氧化鈉5g進行轉脂化反應最佳；而廢食用油製造生質柴油則以廢食用油1000 ml、甲醇180ml及氫氧化鈉3.5g之條件最佳。二、在市售柴油中加入一定比例之自製生質柴油，進行引擎廢氣排放檢測。結果顯示，其廢氣中碳微粒、碳氫化合物及氮氧化物等有毒廢氣之排放量，均較市售柴油為低，而一氧化碳之排放量於引擎高轉速時亦較市售柴油為低。本研究之實驗過程與成果，可做為教學之重要參考範本，並提供交通與環保主管機關做為制訂與修改法令之參考依據。

地球暖化問題益趨嚴重，如何節能減碳已成為全世界人類共通的議題，而節約能源是讓全球暖化減緩的重要方法之一。經統計照明耗電占全國耗電量的10％以上，因此；推動較具能源效率的照明產品，已成為節能的重要施政措施之ㄧ。近年來照明設備多元發展，傳統白熾燈泡已逐漸被電子式螢光燈泡取代，因其發光效率優於傳統白熾燈泡，故稱為「省電燈泡」，不僅燈泡外型更加輕巧與精緻，在相同照明條件下能降低耗電量，且能延長使用壽命，大大改善了照明的品質。省電燈泡在國內市場的使用量有逐年上升的趨勢，各家產品良莠不齊，是否真如標示內容？或者仍有其他耗電的因素未被標示？本研究試圖以國中生具備的知能及較簡單的裝置，但以嚴謹的科學方法、精神、態度來探討。

金黃色葡萄球菌是生活中常見的病原菌之一，因其抗藥性日益嚴重，是大家所熟知的超級細菌。 目前醫院對此菌的檢測方式，從培養到獲得結果大約需要兩天，對許多感染此菌的重症患者是無法接受的醫療時間延誤。 有鑑於此，本研究利用創新的適體、光電及奈米技術發展一個可以快速偵檢金黃色葡萄球菌的系統。 適體為具有與抗體同樣分子辨識功能的寡核酸。我們利用DNA 適體篩選技術，獲得能夠專一地辨識金黃色葡萄球菌的適體序列，進一步發展高敏感度細菌檢測系統，並測得靈敏度近個位數的金黃色葡萄球菌。本研究亦結合奈米金與共振光散射原理，以簡便的二極體雷射與偵測裝置，可快速判定檢測樣品中是否有金黃色葡萄球菌，大大縮短檢驗所需的時間。

關於型如X12+X22+X32=X42的四元二次不定方程的正整數解的一般式，在各篇報告或各著作書上，基於不同的觀點，站在不同的角度去研究，各有各的結果公式，但經過詳細的檢查，都會發現一些漏解，當擴充到更多元時，漏解必然更多。本文透過第47 屆利用銳角Δ、鈍角Δ及直角⊿擴充廣義畢氏定理的探討，擷取”平行線段”及其k 值的概念，發展出一整套N 元二次不定方程正整數解的一般式，並進一步擴展到型如X12+X22+X32=X42+X52(簡稱三對二二次不定方程)的m對n二次不定方程正整數解的一般式。

白頭翁（Pycnonotus sinensis）是台灣中低海拔常見的親人種留鳥，近年來科學家對白頭翁的研究集中在捕食、育幼、築巢以及與烏頭翁雜交情形之研究，對於白頭翁在城市生態系中適應的情形，並未著墨太多。本研究主要發展創新隻腳紋拓印法用以區別取食狗食之白頭翁個體，取代已知必須捕捉繫放的「捕捉套環法」以及「標記飛羽法」，並發現已發展固定行為模式的取食狗食之特定白頭翁族群。研究結果顯示，狗食大小與形狀會影響特定白頭翁族群之覓食偏好，該族群覓食狗食行為與時間地點、狗食密度、人為干擾度、溫度、降雨和季節皆無明顯之相關，根據糞便分析對照組（非覓食狗食族群）與實驗組（覓食狗食族群）有顯著差異。統整以上研究，樣區內白頭翁族群已走向人為干擾嚴重後選擇不同適應行為的分歧之路。

我們的研究主題是「若有連續n個數字（nεN），要如何將這些數平分成k組，且使各組的數字和皆相同？」研究重點在於嘗試從列舉法得到的數據中，找到n與k的規律，並且找到最快且最方便的分組方法，研究方向朝「數字個數增加」及「次方數提高」兩個面向進行。最後，我們成功找出數字分組的規則和公式。

鬥蟋蟀的習俗自古以來一直是中國重要民俗活動之一，最遠可追溯至唐代，現今台灣南部每年皆會舉行盛大的鬥蟋蟀比賽。前不久，我們在一部影片中看見台灣黑龍仔（黃斑黑蟋蟀）大勝中國蟋蟀蛐蛐的有趣影片，不禁對蟋蟀的打鬥行為產生好奇。更欲進一步了解如此好鬥的蟋蟀是否有其選擇打鬥對象的依據。而黃斑黑蟋蟀，即此研究所使用的蟋蟀，是台灣民間鬥蟋蟀的主角。因此我們造訪了蟋蟀的大本營 ─台南縣新化鎮，並請教蟋蟀專家謝爵安先生、張鴻斌老師、楊正澤教授。對蟋蟀有了更多的認識與熱愛。因而希望能以科學化的實驗及統計方法，賦予這項正夯的民俗活動更深化的內涵。我們推想若有兩隻以上的蟋蟀同時進行實驗，便能有選擇的空間，但若超過三隻就有兩兩進行打鬥之可能性，因此我們設計了特殊的空間，讓三隻蟋蟀能同時進行實驗。希望能藉由我們的觀察、記錄，了解其影響因子及行為的趨勢。

為了深入的探討輪子轉動，我們將光碟插入水管設計成「光碟輪」；並設計可調整傾斜角度的「發射架」，可改變力矩的「動能裝置」，組合成「光碟輪動能系統」，分析「光碟輪」轉動的現象。我們發現棉線向前纏，光碟輪會先向後轉動，再向前進動轉彎；驗證了繩子位移大小、施力大小會影響輪子動能，輪子動能越大，轉速會較快、越慢停止、路徑較直、繞的圈圈較大較多；輪子傾斜角越大、斜坡傾斜角度越大、施力偏移角度越大，光碟輪的轉彎角度越大；輪子越輕、軸越短或間隔越近，轉速越快；大光碟輪比小光碟輪直線速度快很多，應是轉速、半徑共同影響造成的。最後，我們利用研究結果，設計了光碟輪的爬坡、轉彎、保齡球、距離賽等遊戲。