高中組

由於染敏太陽能電池製作成本與較早發展的單晶矽太陽電池比較起來低廉許多，且發展潛力頗大，但由於一般學生難以取得其中的關鍵材料（導電玻璃、人工光敏染料）使得此有意義的綠色實驗於中小學的普及度並不高。本實驗的目的便是利用日常生活可隨手取得的資源來自製染敏太陽能電池，一方面透過研究太陽輻射的能量分佈來選取某些高發電效率的顏色染料，另一方面探討染料酸鹼度對其電子傳輸及共價鍵結強度的影響程度，不但希望能提高電池效率，更希冀能普及成中小學實驗而大量製造，在大量及價格低廉的優勢下，再結合美學製作成窗簾等產品，不僅人人皆能為我們日漸暖化的地球盡一份心力，更能美化我們的生活。

我們針對孢子囊開啟及環帶形狀的改變探討孢子囊構造與孢子傳播機制。結果顯示孢子囊上唇細胞與環帶的設計是傳播機制的關鍵構造。唇細胞是啟動孢子彈射的指揮。成熟度已足夠，唇細胞也可等待時機，直到含水量降低才釋放孢子。具備環帶且附加唇細胞開關的孢子囊是優秀的投石機裝置，當唇細胞開啟，不僅讓環帶蓄積因膨壓改變所造成的彈性張力，也啟動精巧的環帶通道閘門。此時孢子就像上了威力滿載的投石機，在環帶協助下被彈射得又高又遠。沒有環帶構造的孢子囊沒有彈射的機制；僅有環帶沒有唇細胞的孢子囊不具環帶通道，無法將環帶的拋射動作做最大的發揮，拋射孢子效果居次。位於環帶內能加強彈射效果的環帶通道是第一次被提出，值得進一步探討。

本研究以竹炭、木炭作為吸附劑，吸附水中的有色物質(染料、顏料)，發現竹炭的吸附效果比木炭來得優異、脫色效果來得明顯。並藉由等溫吸附理論來探討，進而了解吸附行為機制，並且探討粒徑與溫度對於吸附的影響。

本實驗主要比較不同情況下油脂酸價變化情形。研究內容可分為兩大部分，第一部份先研究環境對油酸價之影響，發現水分的存在對酸價的影響很大；再來為連續加熱各種油脂八小時，以了解加熱時間對酸價之影響。這個部分我們使用了花生油、芥花油、橄欖葵花油、好理油、清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等八種油樣，其中動物油普遍酸價皆較植物油高，加熱過程中多數油脂之酸價先下降再微幅上升，在第二小時及第六小時的時候，部分油脂會出現明顯的變化。將此油脂再重複加熱八小時，可發現部分油脂之酸價有大幅度變化，其中以動物油酸價變化幅度較小，表現良好。第二部分則探討實際油炸過程中酸價之變化。先使用大豆油炸香雞排、草蝦、高麗菜、花椰菜等物，發現不同油炸物對酸價影響極大，尤以香雞排對酸價的影響最為明顯。再改以清香油、大豆油、豬油、豬油加大豆油等油炸香雞排，其中清香油表現搶眼，油炸過程中酸價變化最小，豬油之酸價則大幅上升，但豬油加大豆油之酸價則介於豬油跟大豆油之中。根據加熱實驗不易預測實際油炸情況，動物油在加熱時表現穩定，但油炸卻變化大。因此建議動物油最好用來做食物之烹煮調理，而非油炸，或至少要做到炸但不重複使用；植物油亦同，如要油炸，最好只使用一次，但後續可再重複利用烹煮食物。清香油在油炸跟加熱都表現很好，如不考慮價錢因素，為最建議之油炸用油。

利用簡單的裝置，觀察液體在流出容器邊界時其流動的狀態，並討論其狀態和流速、容器邊界之間的關係。

本研究水族缸裡的三尾扁蟲(Convolutriloba)經外型描述、無性生殖等證據，證明本種是台灣地區的新紀錄屬或是新種。由於至今尚無報告指出野生棲地，而本研究首次探討其自然環境，並自墾丁外海發現野生三尾扁蟲多棲息於礁石洞口。Shannon, et al, 2009指出三尾扁蟲具有光避性與光聚性，但未探討其原因，我們設計模擬棲地使其在黑暗與光照交替的環境下生存，確認扁蟲的自然分布乃是光避性(photophobia)與光聚性(photoaccumulation)彼此調節的結果。比較扁蟲以及其體內共生藻(Zoochlorellae)在不同色光下的生理現象後，發現共生藻紅光下光反應效率高，而在其他色光下光反應效率低，此項發現說明了扁蟲在紅光下不具光避性，而在其他色光下扁蟲有明顯光避性的原因。此結論也同時說明了扁蟲野生棲息地位於礁石洞口的原因。

我們證明了，四面體的四個面上的四個九點圓共球面的充要條件是此四面體為「對直四面體」。此球面我們稱為對直四面體的「24 點球面」。並發現在對直四面體的條件下，九點圓的一些相關性質亦可以類推至三維空間。我們也試著將此結果推廣到其他的多面體上。

我們的問題是：給一任意四邊形ABCD，要在BC 上找出一點P 使得∠ PAB＝ ∠ PDC，而我們證明可用尺規作圖找出此點P。從此題目我們延伸出其他子題：（i）將在平面上滿足∠ PAB＝ ∠ PDC 的所有P 點找出來，並且探討出於此條件下之P 點軌跡為一雙曲線。（ii）將在平面之上使得∠ PAB＝k ∠ PDC（k＝2，3，4，…）的P 點找出來，我們亦研究出此圖形以極坐標表示之方程式。然而，於此時我們改以方向角重新探討原先的問題。原來二角以AB 和CD 作為始邊，此二角∠ PAB， ∠ PDC 為「反向」。我們改以「同向」作為探討之目標，亦找出P 點的尺規作圖方法與軌跡方程式。

一、本次活動觀察校園內阿勃勒花蕊構造與授粉昆蟲間的關係，發現：（一）阿勃勒具有長、短兩型雄蕊，花粉粒也有兩型。短型雄蕊孔裂，產生多數不正常的花粉粒，花粉粒較大，細胞質不飽滿，花粉粒外表網紋明顯。長型雄蕊花藥縱裂，產生的花粉多數正常，其花粉粒較小，細胞質飽滿，花粉粒外表網紋不明顯。（二）阿勃勒為蟲媒花，其授粉昆蟲為脈翅目蜜蜂科熊蜂屬（Bombus）以及木蜂屬（Xylocopa）。授粉昆蟲攀附於花朵上時，長型雄蕊將花粉附著於授粉昆蟲胸部及腹部背面。授粉昆蟲利用震動取得短型雄蕊花粉，將花粉附著於後肢及腹面。（三）利用多元回歸分析授粉蜂體長與阿勃勒雌、雄蕊長度得到如下的線性關係：蜂體長=長雄蕊長度＊1.813+雌蕊長度＊0.029+短雄蕊長度＊0.017-12.22其解釋力達83％。二、根據本活動觀察，我們推論：（一）阿勃勒具有特化的花朵構造，可以有效排拒其他動物取得花粉，只由特殊的昆蟲為其授粉，同時授粉昆蟲具有很高的專一性與忠誠度。（二）阿勃勒短型雄蕊產生提供授粉昆蟲食物的花粉粒，長型雄蕊產生完成授粉工作的花粉粒。（三）經由授粉蜂體長與花蕊構造進行線性分析，可知阿勃勒與授粉昆蟲具有很高的相互依存關係。

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。