高中組

資料顯示：台灣農藥平均年使用量為3.8萬噸，而且有逐年增高的趨勢；換言之，台灣人每人每年吃下約1.65公斤的農藥!我們真的吃下那麼多農藥嗎?有機蔬菜真的皆不含農藥嗎?一般常用的清洗方法真的可以有效地去除農藥嗎?是否有較為簡便的方法能夠檢測農藥的殘留呢?於是我們展開了下列一連串的研究。

水污染是大家關心的議題，而光觸媒處理法是可同時處理水中重金屬離子及有機物的可行方法。根據文獻指出，光觸媒二氧化鈦接受紫外光的照射，產生電洞及電子；電洞在水中會產生活性氫氧自由基(OH‧)，電子則產生超氧離子（O2－），便能夠分解有機物。另外，電子也可以還原重金屬離子。可是二氧化鈦會因為密度大於1而沉於水中，無法分解浮於水面的污染物。所以我們找尋適當方法，就是玻璃球與金屬鈦基底，使整體物質密度低於水。玻璃球提供載體可以回收，不沉入水中也不會擋到陽光；而金屬鈦則可讓二氧化鈦奈米管堅固地鍵結於其上，並非只是以塗佈方式沾附在物體上。另外金屬鈦也可保護玻璃球不因運送過程中堆疊、碰撞而破裂。

自接觸天文幾年以來，對於太陽特感興趣，從前我以望遠鏡拍攝太陽頂多只能記錄到黑子、白斑之類的現象。但是，去年我在日本的天文雜誌上見到許多業餘天文學者攝下了只在日全蝕才可見到的日珥，一時倍感興趣，決定要以我現有的儀器拍到日珥，且要研究關於日珥的特性，這才不失天文攝影之意義。

重力加速度的測量方法很多，我們利用物體通過光閘感應器時可產生一5伏特脈衝電壓，這一電壓可驅動蜂鳴器而產生聲響，再透過電腦中的『gold wave聲音編輯軟體』加以記錄，藉此可得物體通過不同光閘感應器的時間差，然後利用自由落體重力加速度式子與斜拋物體時，式子，求得重力加速度的值之外，也進一步探討對於自由落體、平拋、斜拋等運動，其重力加速度的值與不同物體之關係。 從實驗中，得到自由落體時的重力加速度值為973.3cm/s2、誤差為0.7﹪，平拋時的重力加速度的值為987.2cm/s2、誤差為0.7﹪，斜拋時的重力加速度的值為959.3cm/s2、誤差為2.1﹪，證明了重力加速度之值不隨其拋射方式、質量而改變。

於偶然機會得一九連環，自此深感興趣，經常操練，慢慢學會其傳統解法，對於有關它的資料亦十分關心，後又自“科學月刊”第五卷第三期中有一專題指出，具解法所須操作次數與“二進位 ”有關，且指出解出 N 個環需操作 2 n-l 次，依序操作卻發現實際情形與公式不符，如解出九連環只須 341 次而非 2 9-1=511 次，於是引起想找出它與二進位制的確切關係及正確公式的興趣。

在一元n 次方程式中，其根與係數在在一種密切的關係。例如：若一元三次方程式 x3+px2+qx+r =0之三根αβγ則α+β+γ=-p αβ+βγ+γα=q αβγ=-r這些都是根與係數的基本關係式。由於對稱式基本定理「每一個對稱式皆可表為耀本對稱式之多項式」(證明請參閱高中數學實驗教材 自然組第六冊第 96 項）所以我們可以將根之任何對稱式表成其係數之關係。

本研究發現，自然狀態下，雞屎藤必須在與水平面夾約4度以上的向上竿子才能纏繞，向下、水平皆不能。匍伏地面生長或懸垂生長一段時間後，也不能纏繞，但其側芽仍有纏繞能力。由定時攝影發現具纏繞能力的芽，在尚未纏繞目標前，會自發性做左旋的旋繞擺盪，我們稱為自旋。由強制右旋實驗，認為向觸性並非單單碰觸，尚須要持續的緊靠方能完成纏繞，而自發性的左旋旋繞行為便提供了緊靠的力量。已纏繞上竿子的雞屎藤，自芽頂算起第4到第5節間有最大生長速度。搜索行為時，幼芽旋繞的角速度幾乎不變，自繞上竿子後，有逐漸下降的趨勢。我們認為與纏繞方向相反的分重力，能強化幼芽自旋，方能表現纏繞行為。如果以旋轉提供方向、大小適當的加速度，則可以使雞屎藤水平纏繞。

本實驗主要在探討不同鈣離子濃度對植物體中草酸鈣結晶的影響。 由實驗結果得知，環境中鈣離子濃度越高，植物於生長初期結晶長度越長，隨時間增加則不再受其影響，而鈣離子濃度和結晶密度則呈正相關。當環境中鈣離子濃度突然改變，植物體內結晶密度亦會改變，且呈正相關。以試管可培養出草酸鈣結晶，也有極少量「針狀」草酸鈣結晶的出現，但其形狀為單獨的針晶體而非植物體中的晶束，且其結晶長度遠大於植物體內的結晶長度。 另外在實驗中也發現，一植株內結晶密度最高的葉片為新生葉，且當新葉形成時，距離最近的舊葉片內結晶密度會大幅降低。此現象推測和結晶的功能性之一：「防蟲啃食」有密切關係，而這部分的討論在作品說名書中將有詳細的討論。

振盪反應是一個很特別的反應，其顏色變化反覆而規律。我們選擇了 BR 反應系作為研究題目，探討反應中溶液的配製方式及轉速對振盪的影響，及各反應物濃度與振盪次數及總時間的關係，並得該反應速率定律式為r=k[KIO3]0.28\r [H2O2]2.38 [CH2(COOH)2]1.21。由於此振盪反應所使用各反應物的相對量相差非常懸殊(莫耳數比KIO3 ：H2O2 ：CH2(COOH)2\r ＝40：577：60)，因此我們嘗試在振盪過程中加入反應物，並推測反應物所可能發生的反應，發現H2O2 可能同時進行了3 個反應，故所需的量顯得特別多。在反應物中KIO3、H2O2 主要扮演生成I2 的角色，CH2(COOH)2 則是主導I2 消耗的反應，Mn2+ 可催化I2 生成的反應。

綠藻(Chlorellasp.strainDT)為含有大量油脂的球型單胞藻，容易大量培養，目前研究証明以電穿孔法能獲得最佳化的轉殖效率。而竹嵌紋病毒(Bamboomosaicvirus,BaMV)已成功發展為表現外源蛋白的載體，其衛星核酸(satelliteRNA)的載體系統則仍在發展階段。本實驗目的有二，第一為比較BaMV及衛星核酸(satBaMV)載體，以建立較高效率的轉殖系統。第二為延伸應用生物課程中所提到的基因轉殖技術。實驗中利用電穿孔法將質體轉入綠藻中，比較篩選抗藥性細胞數、計算轉殖成功率。經PCR檢測後發現以satBaMV為載體的轉殖成功率較高。未來如能成功建立完整的衛星核酸載體轉殖系統，可將特定基因以此系統轉殖入綠藻以增加綠藻產油量，正式成為新興生質能源，以因應能源危機。