高中組

我們到鄉下去，常常在一些古老的木造建築物上看到它們的樑柱上有許多被白蟻蛀蝕的痕跡，使我們想到像白蟻這麼小的生物如何能把這麼大塊的木頭蛀蝕掉，而它們吃進去的木頭又如何能順利的消化掉，暹實在是一件令人難以想像的事情。記得我們曾在生物課本中學到，白蟻的腸管內有某種鞭毛蟲與其共生，能幫助白蟻來分解織維素。但是對於它們進一步的消化情形尚無法了解。所以我們決定著手於鞭毛蟲的研究，希望能探出一些蛛絲馬跡。

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。

研究大蒜所含對細菌、徽菌的抗菌物質，以便加以研究利用。

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。

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。

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。

本實驗測量不同齡期紅娘華的體長、呼吸管長、捕捉足長，並使用異速生長方程式計算，發現呼吸管相對於體長是正的異速生長，捕捉足相對於體長是負的異速生長。利用電子顯微鏡觀察發現，呼吸管上有兩種微構造，其中微鱗毛會隨著齡期而增加，但捕捉足上的微鱗毛變化不大，顯示呼吸管的微鱗毛可能會增加浮力。以水分不同環境飼養結果發現，缺水環境會使紅娘華呼吸管外部微鱗毛減少，但呼吸管內部的細毛並未減少，顯示呼吸管對於生存是很重要。如此外觀的改變，使得棲息位置會越往水深處移動，以獲得更大的安全。

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。

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！