高中組

有一天洗碗時，發現當水沖擊到碗盤的瞬間，水流偏折的方向和形式很特別。有的散成水花，有的出現和原方向垂直的角度散射出去，有的甚至形成一道像科幻卡通片的防護水膜，還有許許多多美麗又奇怪的圖形 … … 簡直是不勝枚舉！不禁使我聯想到這些水流的散射運動軌跡，好像與我們剛剛才學到的平拋和斜拋運動有所關聯，但卻又有一些差異，於是我們決定對這奇妙的水膜展開研究與實驗，希望能揭開這神奇水膜的神祕面紗。

每年冬天早晨，住在海線的同學總是裹著厚重的衣物禦寒，但我們仍無法真正明白束北季風的威力，直到有一次校外的參觀活動，拜訪了台中火力發電廠，才親身體驗到。當我們越過大度台地時，咻咻的風迎面而來，挾帶著漫天風沙，刺得眼睛睜不開來。\r 台中火力發電廠有一大片燃煤儲運場，堆著高過兩層樓高度的燃煤。而這迎面而來的東北季風風速可高達 20 m/sec 。這不禁使我們想到：如此強大的風力，豈不吹得滿天煤灰，造成煤灰逸散的環境汙染問題？幸好廠方建立了防風系統，防止類似的問題。\r 在我們的印象中，防風牆一定是一片又高又大的圍牆，但是，發電廠的防風裝置竟是一面網而已，其防風效果值得我們來探討。於是，興起了我們研究防風系統的動機。

威索夫（ wy thoff ）遊戲是一個兩人輪流取兩堆火柴的遊戲，遊戲規則每人取火柴時，需依下列三種取法之一： (I)從第一堆任取若干支火柴；(II)從第二堆任取若干支火柴；(III)從兩堆中各取相同數目的火柴，能取最後一支火柴者獲勝。我們研究威索夫遊戲時，發現遊戲的致勝關鍵在於黃金分割比值（ G ）及其平方（ G2 ）若干倍數後的整數部份所構成的兩個數列，此乃因這兩個數列存在的奇妙關係─互補關係。我們由黃金分割比值及其平方兩數所構成的數列以及一些關於互補關係的性質，找出另外兩數所構成的兩個數列也具有互補關係，並歸納得到凡兩數構成具有互補關係的數列，此兩數必備的條件。我們將具有互補關係的數列推廣也改變威索夫遊戲，在所有具有互補關係的數列中找出致勝關鍵數列。我們更廣泛地繼續討論任意兩個具有互補關係的數列，找出它們之間的關係，並以此關係舉出一個有趣的應用。

裂褶菌為一種食藥用菇類，近年來之所以能受到大家的注目，是因為其可提煉出滋養強壯藥，含有特殊之抗癌作用物質-裂褶菌多醣。此多醣體已被諸多實驗證明可降低血脂肪，治療心臟病、高血壓，抑制癌症細胞的生長等。目前市面上已出售含有裂褶菌多醣體的養生食品。而乳酸桿菌是人體腸道活益菌中最普遍的菌種群。且也已被報導可提高人體免疫力， 但是目前國內尚未發現任何有關探討有關裂褶菌與乳酸桿菌相互關係的研究。因此，本研究第一部份即在固態培養基上，探討具有不同型態及大小裂褶菌子實體對乳桿菌產生的抑菌效果。結果發現中型且扇形子實體對乳桿菌的抑菌面積 (裂褶菌型態以恰可覆蓋裂褶菌的那個圓之直徑來表示)略大於中型而菌傘邊緣曲折型的子實體對乳桿菌的抑菌面積，而子實體為大型或小型時，其對乳桿菌的抑菌面積則較小。顯示裂褶菌子實體的型態與大小與其對乳桿菌的抑制效果有一定程度的關係！本研究的第二部分，探討久為人類食用的香菇和裂褶菌在密封針筒中，經綜合酵素作用後產氣量的比較。結果發現，裂褶菌不論在產氣量及速度上皆遠高於香菇。顯示裂褶菌比香菇更易與綜合酵素作用。另外，在培養裂褶菌過程中，發現腎形及邊緣曲折型的子實體，在無光照、極少量通氣的條件下，較易產生白化現象。 白化部分發生於子實體上半部，當將白化子實體接種於含有食用色素之培養基上時，發現大部分白化菌傘有染色現象，但白化菌傘之邊緣依然維持白色，推測此部分可能含有疏水性物質或其他可阻斷水溶性物質通過之物質。(因食用色素為親水性)此部分，仍有後續實驗待探討。

在偶然機會中，看到一份報告，談及國外研究機構，嘗試利用泥炭苔作為空氣污染偵測器，國內亦常用泥炭苔當作園藝栽培保濕的材料，但是台灣泥炭苔生態及應用的研究報告，數量相當少，故激發我們對它做一系列的探討與研究。

臺灣東部海域常有海豚造訪，賞鯨豚已成為熱門的海上知性活動；海豚擱淺時有所聞，對海豚造成生命危險。由於 clicks 是海豚用來判斷目標遠近，辨別目標大小、形狀的聲波，因此，本篇研究報告以海豚 clicks 為研究主題，探討海豚回聲定位之水下聲學。本研究首先於海洋動物園以水下收音設備記錄海豚聲音，以波形與頻譜分析其聲音特徵。研究中亦以虛像法聲波傳遞模型探討影響海豚回聲定位之因素，發現海豚與目標物之距離、以及海水深度對海豚回聲之返回時間與波形都有顯著影響。從聲波之反射與干涉之分析，我們進一步得知不同材質的物體由於其反射係數不同，因此聲波的疊加可導致回聲強度的差異，海豚藉此可以分辨兩物體材質是否相同；當海豚偵測的目標形狀不同時，物體的頂點就是聲波的散射中心，因為它們產生的回聲疊加以後的干涉圖像不同，海豚藉此可以分辨不同形狀與大小的目標物。由此研究結果可推測海豚之回聲系統不僅為一維之訊號傳遞，更有產生二維或立體圖像之能力。

四角拼圖是由九張一樣大小的正方形卡片所組成的拼圖，每張正方形的四邊有不同圖案的半邊， 可與其他卡片的另半邊接成一張完整的圖片， 最後拼出3 ×3 的拼圖。卡片上的圖片種類可重複，四張半邊的圖案排列方式也不盡相同，故一副拼圖可能有一種以上解。我們設計了以下三大類拼圖：一、 3 × 3 的拼圖有兩種圖案， 每張卡片含二種圖案的同半邊。二、 3 × 3 的拼圖有三種圖案， 每張卡片含三種圖案的同半邊。三、 3 × 3 的拼圖有四種圖案， 每張卡片含四種圖案的同半邊。在此研究中，由調整卡片中的圖片多寡和其排列的方式，探討這些因素對拼圖解的影響（ 多寡、特性）。同時也從原始的拼圖方式， 研發更有條理與完整性的拼圖方法。

本實驗是利用高中化學課本所學之知識，探討養生全豆奶(使用催芽的黃豆)和一般豆漿(使用未發芽的黃豆)之化學成分有何差異，根據我們的推測，養生全豆奶之中的養分應經過酵素的分解，組成的化學分子比普通豆漿為小，而我們剛好可以用從課本上學過的種種原理，如依數性值、蛋白質測定、澱粉及葡萄糖的測定來證實這日常生活中的食品，並驗證我們的觀點來研究養生全豆奶真的養生。我們使用以前學過的澱粉和葡萄糖的測定，發現澱粉的確有被分解成葡萄糖的趨勢，但我們猜想不只有澱粉轉變成葡萄糖而已，一定還有其他物質被分解，後來在課本上學到有關蛋白質的測定，果然也被分解成小分子了。後來又網頁上看到有關食物酸鹼性和導電度的報導，有研究說有些味覺為酸性的食物到了人體內消化後竟然變成了鹼性，而這種食物據是所謂的健康食品。我們就開始証驗養生全豆奶是否為健康食品。我們設計了實驗，用酒精燈燃燒豆子來模擬人體消化的模式（因為都是氧化分解的作用），結果不但證實了養生全豆奶不但是健康食品，且從導電度的測定實驗中，發現了養生全豆奶還可以提供了許多的礦物質，有益於身體。另外經凝固點下降測定，探討未發芽及不同發芽程度黃豆所做的豆漿，根據凝固點的依數性質，推論得知其其分子數有增多的趨勢，因此其大分子也就可能分解為小分子。我們推測小分子在人體中，可以較大分子吸收容易，對一些腸胃不好的人來說，的確較有益健康。在消化後的養生全豆奶較普通豆奶為鹼，而人體的血液必須略為鹼性，太酸或太鹼都不適當，因此有助於為持身體酸鹼度，加上更多的礦物質，對身體也較多的益處。經過如此的實驗，養生全豆奶真的名副其實。

隨著細菌產生抗藥性之問題日趨嚴重，尋找出新型的抗生素一直是醫療上的重要研發方向。適體為具有類似抗體功能的核酸分子，與目標物具有極高的親和力，與抗體不同的是，核酸分子非常容易藉由化學方式進行修飾，且成本便宜，更重要的是，小分子的適體於生物體內穿透性高，且人體不易對其產生免疫反應，這些都是適體的優點。 本研究中，我們將以抑制細菌生長能力之強弱來篩選適用的適體，以獲得具強力抑制金黃色葡萄球菌生長之適體分子，並進一步分析、鑑定這些適體分子的標的物。 這個研究的成功將提供抗生素研究上的新方向，並且將會是第一個以DNA分子為基底的新一代的抗生素。

(一)每次做車床實習時，因本身的疏忽，或是其他不可抗拒之因素使車刀刀刃斷裂，或加速磨損刀刃，而無法達到所需標準。 (二)以往調整車刀刀刃之高度時，皆以墊片調整。 (三)因墊片厚度及大小不一，使我們花費很多時間於校正刀具上，而且各種車刀所需墊片不同，使同學在實習時帶來很多困擾。