高中組

第一型肝細胞核因子是脊椎動物所特有之轉錄因子，分成HNF1-α及HNF1-β二型。因為鮭魚是唯一於非四足類所發現之HNF1，且其序列較接近於四足動物，所以產生了一假說:在所有輻鰭魚類都只有HNF1-α，在輻鰭魚類與肉鰭魚類分支之後，發生複製事件，產生HNF1-β，而這第二個基因的產生被認為是為了因應新的器官與生理功能(如：肺的有氧呼吸)，然而不能排在的祖先中有HNF1-α與HNF1-β基因，只是在演化的過程中被喪失掉。 本實驗室於鯉科斑馬魚及慈鯛科吳郭魚均選殖到HNF1-α與HNF1-β，推翻了此假說，對於其複製事件發生時間及演化過程感到好奇，希望藉由低等脊索動物互補DNA序列之選殖，了解其演化。

本實驗以衣魚食物多為纖維素的特性探討其腸道內是否有可分解纖維素之微生物。首先利用剛果紅染色原理證明該微生物的存在，並抽取其DNA進行聚合酶連鎖反應將結果定序檢驗微生物物種及找尋其功能性基因。其次以不同生化方法測試該微生物反應，並測定其分解纖維素之效率。本實驗已確定衣魚腸道內有Bacillus amyloliquefaciens以及Paenibacillus woosongensis兩種菌種，並參考文獻找出Bacillus amyloliquefaciens以及Paenibacillus woosongensis的功能性基因引子，兩種細菌的分解纖維素效率分別達1.786 U/ml以及 1.682 U/ml，往後將抽取其酵素，改變環境測試其效率，及測試分解不同纖維素物質之效率，例如:稻稈、玉米葉莖、廢紙…等，以應用於分解堆肥及製造纖維酒精。

本實驗是在探討針尖加熱後週期性顏色出現之現象。將針置於不同氣體中加熱，得知此現象為金屬氧化後之氧化薄膜所造成。並利用自製傾角微調裝置改變光的入射角以觀察顏色位移，證實此現象與干涉現象有關。由自製干涉儀測出的干涉條紋間距來換算薄膜厚度變化，探討顏色週期性出現之原因。由實驗得知，膜厚的變化造成特定顏色建設性干涉，導致週期性顏色出現之現象。但膜厚在一定範圍內，才會有週期性顏色出現。最後，還有測量溫度與顏色出現的關係，得知溫度與顏色出現有一規律性。而藉由均勻加熱的方式，可將單一顏色均勻地呈現在一樣本上。

宜蘭縣海岸線全長 106 公里，絕大部分地區屬於侵蝕海岸。而影響海岸變動主要因素?波浪、潮汐、水力及風力等作用力；另外宜蘭縣海岸東向寬廣太平洋，每年颱風期間的暴風巨浪更在瞬間就可能使海岸地形完全改觀。經過實地探勘及資料的蒐集發現，現今宜蘭海岸線已施作的海岸保護工法包括了：突堤、傳統海堤、拋石堤、編籬定沙及沙丘植生等工法。因此我們利用自製的造波水槽的模型試驗方法，想了解波浪與漲退潮的營力對於海岸侵蝕所產生的影響；以及針對拋石堤這種近自然的工法，對於波浪所產生的防護作用。利用造波水槽，產生不同波長的人工波浪，並且經過實驗研究發現：位於深水區與淺水區的海床砂子受到海浪作用而呈現不同的運動方式，另外在拋石固砂的研究方面，不同的拋石排列方式、形狀以及不同間隙大小，觀察波浪對其所產生的侵蝕與堆積效應。

一般植物能利用太陽能行光合作用之方式供給自己所需的養分，但有些植物則完全或大部分失去了自行製造養分的能力，須靠其他植物的養分以維持生活，這些植物稱為寄生植物。\r 在偶然間我們發現了無根草的群落，遂引起我們對這名無根、無葉之寄生植物的好奇，再加以文獻(參考資料1)，圖鑑(參考資料2)對這方面的記載又語焉不詳，更加深了我們研究的興趣。

自從捷克小說《羅薩姆的萬能機器人》提出「Robot」這個詞彙之後，機器人已經成為常見的小說、電影題材，機器人在生活中的應用成為今天的重點產業，已經廣泛應用在工業自動化、軍事方面，機器人也逐漸走入家庭，無論是應用在哪方面，都必須解決如何定位（Localization）機器人的問題。為了解決這格問題，目前已經發展了GPS等方式「直接提供座標」來定位機器人。若機器人沒有定位器的輔助下，只能在機器人位置的觀點蒐集數據，其中機器視覺建構地圖（map building）是透過機器視覺的分析來建立周邊地圖，是一種常見的解決方案。這裡我們更進一步，進行只讓機器人擁有羅盤感應器和閉路伺服馬達的條件下的研究。

如果把磁鐵奈米化，是否仍保有原來的特性？將此”奈米磁鐵”放到微生物體內，又會產生什麼變化？我們設計了以下二大實驗：實驗一：觀察草履蟲在一般的情形下與吞食奈米磁鐵後的生長情形，比較在電磁波(輻射線)、超音波、磁場(強力磁鐵)、電流下各自的差異性。由實驗結果發現，無論草履蟲是否吞食奈米磁鐵，皆不影響其在實驗裝置下的基本生物特性，但因吞食下奈米磁鐵後的草履蟲帶有磁性，會加劇實驗效果。實驗二：利用磁生電的原理，設計出一外繞有鐵線圈的玻璃管裝置，使帶有奈米磁鐵的草履蟲經此裝置的瞬間產生電力，宛如一小型發電機，但因實驗裝置與實際的電流範圍不符，所以沒能做出一完整結果。如能成功，將能達到節省能源之意義。

在學校科研營的教材中，有一個題目，其內容相當:「在一列格子中，放入黑棋與白棋。規定白棋不可連續放置，而黑棋不受此限，請問共有幾種可能的排列方式?」此題之答案，基本上就是鼎鼎大名的費伯那契數列(Fibonacci Sequence)，因此我們用此規則，而把一列格子橧加為m列n行，用來探討它的規律及關係。

木炭是常見物質，若將它磨成粉拌入土壤對豆科植物生長會有何影響?氮為生物體內蛋白質﹑核酸的主成分，空氣中的氮植物無法直接吸收，須依賴共生根瘤菌行固氮作用(Nitrogen fixation)，將氮轉換為植物能吸收的有機物。以往拌入碳粉在農業研究上皆針對玉米﹑稻作…等，甚罕見對豆科植物影響的研究,因此我們以豆科植物（四季豆、毛豆及紅豆）作為實驗對象。以炭粉拌入土壤，觀察所栽種豆科植物外觀及根部（根瘤）的生長，發現拌入碳粉土壤明顯有益於豆科植物生長；另外也比較了施予氮肥和拌入碳粉的植物(株)豆類生長數據，發現施於予氮肥生長的情形卻不如拌入碳粉的植株。綜合實驗結果，拌入碳粉比施予化學肥料對豆科植物生長為佳，這是重要的發現。

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。