高中組

我們前往離本校12 公里的黃金海岸10 次，以簡單及自製器具，測量正榕防風林「迎風面」和「背風面」16 項生物及環境因子。從源頭因子「風」順流而下，環境影響生物，生物修飾環境，探討各因子關係。結果如圖。上游：「迎風」影響「樹高」，「樹高」又影響「背風」。「樹間距」是更上游因子，擾亂而使「風」與「樹側彎長或角度」的關係不顯著。「風」影響「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」。中游：「葉疏密度、蒸發時間、溫度、土壤濕度」彼此交互作用。「糞土濕度」受蚯蚓本身吸水影響而與「風」關係不顯著。下游：「葉疏密度、蒸發時間、土壤濕度」分別影響其下游「榕果疏密度、氣孔密度、草覆蓋度」。「溫度、草覆蓋度」影響「螞蟻種類與數量」。

這個研究起源於一個平分圓的問題：平面上有2n+1個點，任三點不共線、任四點不共圓(這個情況下的點稱為正常位置上的點)，任取三點可決定一圓，若圓內外都各有n-1個點，則此圓為一個平分圓。在[1]論文The Number of Halving Circles中，Federico Ardila教授證明了平分圓的個數為一定值n2。以此為基礎，我們探討了平分圓分割平面的區塊數、交點數、圓弧段數，發現雖然在正常位置的條件下這些個數會不定，但只要再多一項限制──若任三個平分圓共點，其所共的點必為原來2n+1個點中的一個(我們稱滿足這樣條件的點在「絕對正常位置」上)，這些個數均為定值。以下為本研究的結果：一、平面上任意2n+1個絕對正常位置上的點構成的平分圓，所分割的區塊數(N[2n+1])、交點數(N﹛2n+1﹜)、圓弧段數(N(2n+1))均為定值

在高中化學上冊中，有一可見光譜的圖片，期為白光通過三稜鏡發生色散而成的。我不禁想到：若稜鏡改用三片薄玻璃，內裝不同溶液，不知其光譜是否有所改變，乃印啓我們探討溶液濃度、顏色、酸鹼度、及溫度四項便因對光譜的色散折射角及吸收色光的影響。

為了生存，動物之間存在著競爭關係。其中，某些物種會透過打鬥分配有限資源，而打鬥的方式又隨物種不同而有所差異。根據先前研究顯示【1】，打鬥的過程及結果的勝敗，容易受到個體對敵方或自身打鬥能力評估的影響。本研究以黃斑黑蟋蟀作為實驗對象，發現體型差異會改變打鬥的勝敗機率，年齡大小則會影響打鬥的激烈指數及持續時間，故進一步控制上述兩項變因，發現勝者效應會隨時間而消退，並推測其形成強弱會受到是否具有勝利經驗、打鬥經驗及體能耗損的影響。

本研究目的在於利用農業廢棄物輔以微波加熱大幅加快反應速率，製作替代能源的重要先驅物????????---糠醛，經由糠醛產生的這種液態燃料與生質酒精不同的是，凡纖維素皆可反應製造，即使雜草也不例外，如此一來，生質能源會與人類爭食的疑慮也得以解決。本實驗主要分成兩大部分，第一部分為利用木糖進行反應，改變加熱功率、加熱時間、木糖跟酸的比例，找出反應的最佳條件。第二部份則是直接從纖維素(農業廢棄物)進行反應，以不同的農作物進行反應以找出最適合用來生產糠醛的材料。 美國過去曾經做過類似實驗，然而卻是利用加熱板進行實驗，往往要耗費數小時的時間，因此我們用微波加熱大幅的減少反應時間，以更有效率的方式達到省時、節能的目的。

在高中數學第三冊中我們剛了解圓與球的性質，再加上國中常接觸到許多正多邊形其內切圓及外接圓的問題。這令我們聯想到：是否所有多面體都有內切球與外接球？若有，它們間的關係又是什麼？恰巧，化學老師在課堂上提到了由六十個碳原子構成的C-60 模型，而我們發現，以數學的角度來看，“C-60 ” 是由數個正五邊形與正六邊形所構成的立體圖形。在我們與數學老師討論後得知這種由十二個正五邊形與二十個正六邊形所構成的立體圖形就是所謂的”巴克球”，且從數學刊物上看到”巴克球為最接近球體的多面體”。這引發了我們的興趣，因此我們決定就這方面的問題展開討論。

「非對稱性螺旋槳定理」是一個很有趣的定理，並且有好幾個相類似的推廣性質。我們 試著自己提出這些性質的證明，並且嘗試作一些推廣的探討。

原產於熱帶水域，同屬於燈科類的魚種中－紅蓮燈魚（Paracheriodon axelrodi，圖一） 比日光燈魚（Paracheriodon innesi，圖二）更能適應30℃ ~ 37℃的環境。這兩種魚在生物分類、體型及外表上皆十分相似，然而對溫度適應能力確有顯著的差異。我們認為被高溫誘導出的蛋白質啟動了潛在的保護機制，造成對的高溫耐受性。藉由萃取魚體蛋白，並以一維電泳及二維電泳分析蛋白質表現，可看出紅蓮燈魚與日光燈魚從正常溫度（21℃）到較高溫度（30℃）時皆誘導出蛋白質，但紅蓮燈魚的蛋白質表現量改變較顯著；在相同的溫度下，紅蓮燈魚的蛋白量也比日光燈魚高出許多。接著我們進一步以質譜儀分析，得知這些被誘導出的蛋白質皆與肌肉細胞的運作有關，這些蛋白質維持了魚基本的生命現象。

本實驗原理主要運用水滴與金屬環感應產生的靜電，使水滴帶電，再由帶電水滴進一步感應使金屬環及容器帶電，持續累積便可產生高電壓的兩端進而放電。而實驗主要研究不同的環境因素及儀器材質對電荷的累積速度有何影響

研究指出，公果蠅(drosophila)在求偶的過程中若被母果蠅拒絕，將提升其對酒精的攝取量。此研究結果引起了我們的興趣，本實驗就是在探討被拒絕之公果蠅提升酒精攝食亮的原因。實驗結果顯示:被拒絕的公果蠅是在攝食酒精後才對酒精產生成癮，而非是在拒絕後直接提升對酒精的趨向。也就是說，被拒絕的公果蠅是在酒精在其腦內產生反應後，才產生行為變化。我們也利用基因調控技術控制果蠅分泌NPF的量，探討被母果蠅拒絕的公果蠅的特殊行為是不是受到體內NPF的量變化所致。結果顯示:NPF的缺乏除了會造成公果蠅提升酒精攝取量，還會提升求偶動機。透過實驗結果，我們可以建構一個包含被拒絕與酗酒的行為模型，希望可將研究結果應用於人類與其他模式生物。