高中組

本研究以不同種類的溶液進行味覺刺激，探討美洲蟑螂前腸肌肉活性的調節作用。透過觀察口器反射與紀錄嗉囊及砂囊的肌肉電位圖(electromyography, EMG)，比較不同味覺刺激物對口器吸吮反射與消化道肌肉的放電性質的調節作用。我們觀察到蟑螂的消化道由橫紋肌所構成，有別於人類消化道主要由平滑肌所構成。口器對麩胺酸的味覺刺激有明顯的反應，而由EMG的紀錄得知，葡萄糖溶液的味覺刺激可增加嗉囊肌肉的放電幅度；而麩胺酸溶液的味覺刺激可增加砂囊肌肉放電幅度，推論葡萄糖與麩胺酸各可引發嗉囊與砂囊肌肉的收縮活動，此作用為前饋作用，就是在生理反應發生前的準備作用；若以清水清洗口器時，亦會引發前腸肌肉的放電行為，推測為清洗口器時引發吞嚥反射所致。

肯特管藉由聲音的干涉產生駐波，並在駐波中的波節與波節之間，產生規則的層次線紋。此週期性結構，類似於光纖光柵的布拉格繞射或是聲子晶體，其成因機制頗值得深入發掘。本研究的目的除了研究肯特管的駐波現象外，主要是探討此週期性線紋的成因。 利用PASCO感測器，輸入不同的聲音頻率，由傅立葉轉換我們發現除了基音是造成駐波的主要原因，也找出管中不同位置的波譜，發現保麗龍球跳動較高處的波譜變化較大，波漣的形成，必須聲波強度達到某一個臨界值，造成氣漩。由實驗結果，我們證明波漣形成是肯特管中微小的氣漩變化，造成輕如保麗龍球或細灰等物質，排列成層次分明的波漣狀，類似於聲子晶體的結構，應該可以阻擋在某些聲波頻率通過，造成濾波效果。未來，我們希望將圓柱形肯特管改成方型肯特管，來模擬或探究大自然中細砂的沙丘成因。

台灣地區在七、八月份常會受到颱風的襲擾，在臺灣民間流傳「一雷破九颱」這句諺語，常為一般人誤解，認為聽到雷聲，颱風就不會來了，但是「一雷破九颱」真的就是一雷破九颱嗎？其實不然。本研究利用 1996 年到 2000 年此期間的颱風之氣象衛星資料，加上台灣電力公司自 1990 年開始，在台灣地區裝置雷電偵測系統，測量台灣地區周圍雲對地放電的時間、位置、強度、極性等，對一雷破九颱的疑惑做一探究。而研究結果顯示，颱風與落雷並沒有絕對的關係，而一雷破九颱也不代表颱風來了就沒有落雷的發生，或者聽到雷聲有落雷發生，而颱風就不會來。但在颱風暴風圈登陸台灣至出海(離開台灣)期間，落雷量明顯減少，而分布上也不再侷限於台灣本島主要落雷發生區，在台灣四周海面上，都有落雷分布的情形。

蕨類植物葉面下表皮的表皮細胞形態以及氣孔系的形態有豐富多元的變化，比起其他類群植物，蕨類的氣孔偏小，幾乎呈線型，保衛細胞週遭幾乎都存在數目不等的副細胞，且其表皮細胞呈拼圖狀的波浪型。我們分析多種蕨類氣孔與周遭表皮細胞的形態關係，發現同科蕨類植物之氣孔系形態相似，可作為分類的依據；而不同科蕨類之間氣孔形態的關係與孢子囊親緣關係樹不甚符合，並依此繪出依氣孔系安排的親緣關係樹。而蕨類植物與其他類群植物的演化及形態關係則有待我們進一步研究。

本研究從生活中常見的20種乳酸菌種，篩選出對大腸桿菌有較強抗菌力且在生活中常見的兩種乳酸菌：乳酸鏈球菌（Lactococcus lactis subsp. Lactis, 簡稱LL）及嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus, 簡稱LA）。經大量培養乳酸菌並進行蛋白質過濾與純化後，進行抗菌測試，結果顯示LL及LA之菌液均具抑菌能力，而後以蛋白質電泳確認介於3-11kDa間的蛋白質溶液具有良好抗菌能力，且抑菌力隨濃度增加而提升，故推測兩種細菌素的分子量均介於此區間。將兩種細菌素進行基本特性分析後發現，兩種細菌素濃度均僅須大約0.1mg/ml以上就具有抗菌效果，且兩種細菌素溶液在120⁰C下加熱30分鐘都仍具抑菌能力；此兩種細菌素在酸性環境（pH=2~4）下有較佳的抑菌能力，且兩種細菌素憑藉其微量就具有抑菌能力，耐高溫、耐酸的特性未來將有應用於食品保存，製成天然防腐劑的潛力。

班上有42位同學進行交換禮物活動，每人提供一份禮物，抽到自己的禮物不需重抽，每人都抽一樣禮物，將禮物全部抽完。我們定義： 1.若 1 號同學抽到 5 號同學的禮物， 5 號同學抽到 1 號同學的禮物，則稱這兩位同學為一組。 2.若 1 號同學抽到 5 號同學的禮物， 5 號同學抽到 7 號同學的禮物， 7 號同學抽到 1 號同學的禮物，則稱這三位同學為一組。 3.若 1 號同學抽到 5 號同學的禮物， 5 號抽到 7 號， 7 號抽到 9 號， 9 號抽到 1 號，則稱這四位同學為一組。 以此類推。 問題一：全部同學都抽完禮物後，分成組數的期望值為何？ 我們求得期望值 = 1+1/2+1/3+1/4+……+1/42 問題二：全部同學都抽完禮物後，不出現兩位同學一組的機率為何？ 我們求得機率 =1-1/2-1/2x4-1/2x4x6-1/2x4x6x8-……-1/2x4x6x…x40x42 答案居然是e-1/2泰勒展開到的第21次項的結果！

在高一下學期三角函數課程中我們學到正餘弦疊合函數，f(x)=asinx+bcosx，我們發現給予不同之參數a、b與x值除了可以得到不同之f(x)之外，若藉著一系列之疊代獲得之a、b與x亦可求得一系列之當作換位加密時之移位使用，其優點是可以讓資料之換位次序非常凌亂，提高資料保密之安全性。 f(x)在高一上學期整數單元中學到輾轉相除法原理，輾轉相除法除了求得兩個較大正整數之最大公因數之外，利用輾轉相除法之求解過程中，可以將一個最簡假分數化為簡單連分數型式。因此可以利用此簡單技巧作為一個正整數數列與最簡假分數的應對工具達成明文與密文之轉換作為加密與解密工具。\r 另外整數單元中也學到同餘運算，可以解一些較大正整數之間除法運算的餘數問題，RSA加密方法即利用此方法達到增加解密之困難度。\r 我們將以上三種方法適當結合而提出我們新的加密與解密方法，稱為「三重加密法」，其優點可達成資料壓縮與資料保密之效果。

本研究以2科5種不同的蠼螋：普通真肥蠼螋、黑環真肥蠼螋、濱海肥蠼螋、日本球蠼螋、四刺球蠼螋之採集、形態特徵與捕食動作、自我防衛、挖洞及游泳等生活習性之探討，並針對五種蠼螋的棲息環境做模擬佈置、進而飼育達六個月以上，期間並成功繁殖了五種研究的蠼螋；對於五種蠼螋棲息地的溫濕度、酸鹼值作一歸納表，並列表比較不同種的蠼螋之行為、飼育環境及外觀特徵等的不同處。 針對果園病蟲害物種－東方果實蠅做生物防治研究，發現2種蠼螋(日本球蠼螋及四刺球蠼螋)對其幼蟲具有極強烈的捕食性；比對果園已存在的蠼螋的棲地得知兩種蠼螋之生長環境有相近之處，利用此點，可於果園調查生態環境並適當數量野放，可做為生物防治的極大幫助。

在台灣，養殖漁業相當普遍，尤以吳郭魚之養殖最為興盛。本實驗以使吳郭魚成長更為良好為目的。我們取吳郭魚腸道內的微生物進行分離，確認分離後為單一菌種，並將之增殖。其後以菌液混入液態飼料餵食本實驗的實驗對象─斑馬魚，觀測魚的生長狀況，藉以判斷該微生物是否對魚體產生正向影響。在本實驗中，有發現兩菌種有助於斑馬魚魚體增長。但，希望之後能以吳郭魚苗為實驗對象，再次確認上述該兩種對斑馬魚有益之微生物對吳郭魚是否亦如此。盼最終能將之製為生物製劑，藉以提升吳郭魚的產值。

本文主要研究共邊三角形的內切圓半徑，如圖，給定任意∆ABC，D為BC邊上的任一動點，分別用r1,r2表示∆ABD,∆ACD內切圓的半徑，則r1=r2時，r1+r2有最大值。若將此圖看成在一個公園裡有四條路AB,AD,AC,BC，今興建圓形湖泊並利用木棧道連接湖的中心與馬路，若要求湖的中心到路的距離和3(r1+r2)最大使遊客們能充分欣賞美景以促進光觀效益，則此時r1=r2。最後也將此性質推廣到多圓的情形。