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高中組

碘鐘反應的電場動力學

影響反應速率的變因甚多,有反應物本質、濃度與接觸面積、反應時溫度、催化劑等,有的影響大、有的影響小,本研究中我們選擇電場作為主要觀察變因。因為碘鐘反應是好的化學動力論的觀察對象,在時間的測量上較為精確且顏色改變明顯易辨認反應終點,經由實驗,我們得到電場大小對反應活化能的影響趨勢,以及其他在反應上的特性。

線蟲老化之研究

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。

越挫越勇!延年益壽!

近年來,抗氧化物質很熱門,尤其以白藜蘆醇最受矚目,引起我們的興趣。我們的實驗探討花生芽菜不同部位以及不同壓重及 UV 的處理,對白藜蘆醇、總酚類含量及抗氧化力的影響,更進一步餵食果蠅,探討對壽命的影響。結果顯示:花生芽菜的總酚類含量、抗氧化力,皆為胚根>子葉>胚軸。在壓重處理,對芽菜生長是促進性的影響,對總酚類、白藜蘆醇含量是抑制性的影響,對抗氧化力的影響則不一定。而在 UV 處理,對芽菜生長是抑制性的影響,對總酚類含量、抗氧化力則為促進性的影響,但對白藜蘆醇含量卻無顯著影響。由此可知不同壓重及 UV 處理對花生芽菜的生長、內含物含量及抗氧化力有不同的影響,以芽菜收成前 1 天照射 12 小時 UV 的處理效果最佳。

平原菟絲子(Cuscuta campestris)的適應性早熟?

本研究主要探討平原菟絲子產生適應性早熟的原因,發現當平原菟絲子處在不穩定或養份不足的環境中,吸器的生成個數會明顯減少,並加速開花結果的速率。不同於其他植物的早熟,平原菟絲子結空穗機率明顯較低,顯示其對於不穩定環境的耐受度提高,並提升子代存活機率。平原菟絲子適應性早熟現象發生時,常伴隨著產生自我寄生。相對於一般寄生,自我寄生吸器生成時間較一般寄生長,吸器大小並無顯著差異,然而吸器數量較少,且較為深入宿主。起初推論自我寄生為演化中的缺陷,這樣造成其無節制的寄生,對生存有害。但是經過長期的觀察之後,發現其生長狀況並無受到影響,而是週遭環境不穩定,所促使暫時分解自體本身的養分,以度過考驗。

多功能虎鉗之研究

在二、三年級中,分別上到機械工作法及機械製造,尤其在鉗工工作法及銑床工作法中,老師授課有提到如何使用各種不同的虎鉗來夾持各種不同之工件來進行機械加工,遇到特殊形狀工件時,如圓球、斜度或不規則之工件就無去夾持,就必須使用特殊虎鉗或夾具才能夾持加工,感覺到非常麻煩又浪費時間且必須準備各種虎鉗,所以引發同學想研究設計一台多功能虎鉗可省時又方便且能夾持各種不同之工件。 另一種研究動機因素就是在加工過程中如果有加工程序錯誤時,有些加工部位就無法加工(如一件工件有直槽又有斜度,旦斜度把工件切成三角形,如果先將斜度完成,這樣直槽就無法加工),所以整個工件就可能報廢,學生練習是無所謂,但如果是外面工廠,加工一批大量之工件,因為員工的疏忽而加工程序錯誤導致工件必須報廢或需製作模具來加工,這對工廠而言是一種隕失,如果這時有一台操作簡單方便的多功能虎鉗,就能減少慢失及節省成本。 種種的因素,因而讓我們產生了興趣,著手研究設計改善對工件夾持的問題,達到我們所頂期的功能,對教學或工廠有所幫助的多功能虎鉗。

渾身是勁─以廢電池改裝為高功率的鋅銅電池

由於實驗課本的鋅銅電池裝置,輸出功率不及一毫瓦特,以致不具實用性。在歷屆中小學科展中,已有不少改良鋅銅電池的作品,但仍不具有實用性。而且仍有許多可能影響電池電流的變因未經探討,因此引發我們進一步研究的動機。由於市售乾電池已具有鋅極,所以我們希望能回收廢電池,將其改裝為功率與市售乾電池相當的鋅銅電池。

動力新觀念-腳踏『氣』車

處在二十一世紀,身為萬物之靈的我們,數百年來都在快速地耗用地球上的能源。科學家表示,生活中動力最主要的來源——石油,即將耗用完畢。因此,各個研究人員無不積極尋找所能使用的替代能源,凡舉氫氧電池、利用鈾原料的衰變而發電等等,都是他們的成果。但是,這終究只是「替代」能源而已。時間一久,難道不會耗盡嗎?有沒有一種能源是能夠反覆使用、取之不竭的呢?它環繞在我們的四周,也避免地球受到外來物的入侵。它,正是每天伴著我們,使我們能夠繼續生存的「空氣」。利用空氣,解決能源危機,如果同時能夠健身,一舉兩得,有那該有多好哇!於是,我想到了結合腳踏車和空氣動力,並與師長加以討論,展開一連串的研究。

漩案?!

何謂懸案?前無古人,後無來者,歷久之謎,費心猜疑…過去的資料中常有類似的研究,但幾乎都是強制渦流的實驗,為自然渦流者其實細看也只略敘一二,今日,我們探討其原因結構及未曾出現在資料中的『裙苞』(見結論之三),聽我們細說從頭。

小傾斜、大學問

在作「反射定律」的實驗時,意外地發現,雷射光被平面鏡反射出一連串的亮點,跟單、雙狹縫並不同。幾經後來的努力,才發現是因平面鏡的表面,略有傾斜所造成。因些,為了能更進一步了,「水平面-透明介質-傾斜水平面」的系統,在不同介質、不同傾斜度,葚至不同的入射角時,所造成的亮點差異。於是,進行了一系列的實驗,以便探討此機制產生的原因。

「剪」尾?「檢」尾?!—利用斑馬魚尾再生模式作為中草藥開發工具

醫療的發展與人類的生活密不可分,而中醫藥學更是中華文化博大精深的表現,但過去因中草藥多為複方,療效溫和緩慢,故相關活體藥物試驗常費時費力,故本研究希望利用再生力強、代謝快且擁有與人類相似基因的模式生物-斑馬魚,作為快速篩選開發新穎中草藥的工具,在不犧牲動物的情況下,探討中草藥是否對斑馬魚魚尾再生能力有所影響,以建立一套藥物開發的模式,為中草藥研究提供可實際運用的試驗方法。研究中我們首先探討溫度的高低是否會影響魚尾的再生,並作為實驗的基礎紀錄,再以腹腔注射中草藥進行測試,發現在常溫或低溫環境下,銀杏均能夠促進魚尾巴的再生。最後,實際應用以斑馬魚作為中草藥藥物開發工具之構想(如下圖),利用此模式檢測我們家鄉特產-金門一條根,實驗結果發現無論在常溫或低溫環境下,一條根均具有促進斑馬魚尾再生的現象,為一條根的醫療價值提供一個新的研究開發方向。