生物及地球科學科

人體細胞因代謝作用而產生自由基，這是一種對細胞有利亦有弊現象。但是假如過度累積自由基則會嚴重影響生理功能，甚至導致死亡。過去研究知道鹼性電解水，是一種自由基的清除劑。但是並沒有實驗證明藉由喝電解水，可以清除動物體內自由基的並影響壽命證據。我們利用果蠅來測試餵食鹼性電解水，是否足以影響斷食後的存活率。令人驚訝的是，研究結果支持鹼性電解水對禁食後果蠅存活率可能有幫助。果蠅體內因斷食而導致氧自由基失衡的時候，鹼性電解水可能透過中和自由基，減少對細胞的傷害。但是，我們也發現鹼性強的電解水似乎對體質比較弱的個體(例如 Prx-1 突變種果蠅)，幫助比較大，對體質比較強的個體(例如雌性野生種果蠅)，不見得有助益。換句話說，本實驗結果支持果蠅在極端營養不足壓力下，餵食電解水可以提高其存活率。

天后宮步道位於南竿鄉馬祖村天后宮左側旁為入口，海拔約20 公尺，終年潮濕，極適合蕨類生長。經研究統計，發現此區共有8 科12 屬17 種蕨類，而以鳳尾蕨科最多，其中以日本金粉蕨、鳳尾蕨最為優勢的種類。此外天后宮步道發現具有地區特有性的蕨類--馬祖卷柏，數量不少，但集中在某些區域，可見對生長環境相當挑剔。從全區日照分佈來看，有樹蔭的中照度區域，蕨類種類最多，其次為東照區與陰暗區，西曬區蕨類種類最少。小小一段步道有如此豐富的蕨類，故選定此路段規劃為教學步道，希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。

本實驗的重點主要是觀察七星瓢蟲的行為反應、附著力及耐飢餓度，同時探討七星瓢蟲的生活史，希望能對七星瓢蟲有更進一步的認識與了解。

棕沙燕（African Sand martin，Riparia paludicola）屬於燕科又叫土燕，體長約10~11 ㎝，重約15g，雌雄羽色相似，本研究係從2003.9.21~2005.3.12 連續觀察二個生殖季，2004 年的生殖季，共計95 天。2003年棕沙燕生殖成功率30﹪，雛鳥離巢率39﹪，2004 年紀錄30 個有生殖紀錄巢，第一窩生殖成功率為80﹪，雛鳥離巢率是83﹪，生殖第二窩有12 個巢，但生殖成功率只有25﹪，雛鳥離巢率24﹪。棕沙燕挖掘時嘴腳並用，土洞寬約5.9~8.0 ㎝、高約4.8~8.4 ㎝、深度在生殖初期較深平均98.6 ㎝，生殖中期約78.6 ㎝，窩巢平均長徑約10.91 ㎝，高度5.34 ㎝、巢中央內凹約3 ㎝，蛋的色澤是米黃色，無汙斑，雙端圓錐形，孵卵日程約需9.5 日，育雛期約為20.8 天。

現今都市的環境，生物體包括人類，幾乎是暴露在無所不在的電磁波中生活，過去已有相關研究指出，磁場對於生物的確有影響，但較少看到針對磁場對於生物體整個生命週期的影響作完整的研究探討。本實驗以野生型果蠅為實驗動物，外加不同強度的磁場，探討外加磁場下果蠅行為、生活史及生殖力的影響。我們將果蠅養在含有固體培養基的牛奶瓶中，利用線圈通電以製造外加磁場。結果顯示，在外加磁場下的果蠅，行動明顯較對照組果蠅來的遲緩；在一般正常情況下，成蟲果蠅較喜歡在接近瓶口的位置活動，而幼蟲則喜歡在培養基中及接近瓶底的瓶壁上爬行，而外加磁場下的果蠅，相反地，成蟲多在牛奶瓶下方活動，而外加較高磁場，分別為80 高斯及40 高斯的兩組，幼蟲則喜歡聚集在瓶口的位置，推論磁場可能影響果蠅方向感的辨認。在果蠅的生活史方面，外加80 高斯及40 高斯的實驗組果蠅，開始羽化的時間較對照組果蠅，分別晚了2 天及1 天的時間，說明磁場可能對於果蠅的生命週期有所影響。在果蠅的生殖力方面，結果顯示在0 到80 高斯的磁場下，外加磁場越強，果蠅的子代數越少，推論磁場會影響果蠅的生殖能力。本實驗所使用的磁場強度相當的強，為一般家電所產生的磁場強度的160倍以上。只能推論在外加強磁場下可能對果蠅的生活史、行為及生殖有所影響，至於一般家電用品所產生的電磁波是否對人體會產生不良的影響，則需要進一步的研究。

冬季時校園中強風橫行，我們很想知道社區中防風林對風是否具破壞力。本研\r 究採風阻實驗裝置模擬防風林，並對校園附近約28 ha 的土地與社區中防風林進行實\r 地調查，推測風阻對風速衰減的影響。風阻實驗裝置結果中，中央測點的最大風速\r 受風阻影響範圍約可達6 倍風阻高度的距離，受風阻寬度的其他區域，當距離在風\r 阻高度的4.5 倍內出現平均風速有衰減。調查鄰近研究地區主要為草生地、建物地\r 區與菜園及水田耕地等三大類型。在研究地點中的防風林共有11 座，有雙排林的林\r 地相鄰6~7 倍樹高，林向皆在315°±45°至135°±45°的範圍內，北風及東北風對於些走\r 向的林地近乎成垂直夾角，至於當風向為東北及北向時，影響研究國中校園的林地\r 共有3 座，再由訪查民眾，了解防風林對人們的價值。

自然課本上提到：颱風是台灣的主要天然災害，卻也是重要的雨水來源之一，假如沒有它，很可能會發生乾旱，所以我們對颱風可說是「既期待、又怕受傷害」，想藉此機會找尋推估颱風降雨量的方法，但是書籍資料上的方法卻不一致，而且需要經過複雜的計算，讓我們想嘗試用幾個簡單的氣象因子推估降雨量的多寡，正巧在電視上看到了機械公敵（描述人工智慧）的影集，感到很有興趣，也因此開啟了我們研究的方向。

東石大橋旁的灘地以網紋招潮蟹為優勢種，本研究則選定五個調查樣區，利用望遠鏡觀察並實地測量洞穴和網紋招潮蟹外型的大小，及利用聚合樹脂製作洞穴模型以便了解洞穴內的構造。研究結果發現樣區中網紋招潮蟹雌蟹數量較雄蟹少，常出現在靠近水邊的區域。所建築的洞穴會因季節及位置有所差異，第 I 區的洞穴位置常會改變而且較淺，冬季的洞穴則較深。洞穴的種類分為平洞及煙囪洞穴，漲潮時，部分洞穴會因洞內水位上升而產生封洞的行為，洞穴內的相對溼度可以維持在 90％以上。成蟹築洞除了第 I 區以外，僅會進行橫向洞穴出入口位置的修改。平洞的出入口直徑與甲長相近，至少會有二個出口，做為避難與防禦入侵之用。主洞穴的直徑大於其步行寬度，溫度維持在 19~27 ℃，底部有積水，為洞內主要活動區域。煙囪洞穴為單一出口，夏季的洞穴其中段特別寬大，可作為求偶之用。由聚合樹脂表面黏附招潮蟹的外骨骼，推測網紋招潮蟹在洞穴內蛻殼，減少被攻擊的機會。

果蠅成蟲經WiMAX 3.5GHz 電磁波照射後，對其神經系統控制的行為：趨上性、趨光性\r 或是嗅覺反應，均有抑制效果。我們推論：WiMAX 電磁波可能會抑制神經訊息傳導的速度。\r 實驗組子代果蠅雌性比例偏高， 16 小時組雌雄比例為最高，雌雄比例達2.1 倍。可以得知\r WiMAX 確實會影響由內分泌所控制的生理本能。實驗組SOD 活性都比對照組低，也可看出\r 氧化壓力的傷害有累積效果，顯示WiMAX 確實會降低體內抗氧化酵素－SOD－的活性，對\r 正在發育中的卵產生氧化壓力。\r 發育中胚胎受到的氧化傷害，經蛹期變態後，對成蠅的本能行為不會有影響。但對個體\r 的生命週期有延遲的現象。16小時實驗組需時最久（11.83天），可以得知氧化壓力具有傷害\r 累積的效果，但不是線性倍增的關係。

網路攝影機（簡稱 webcam）應用在天文攝影上，可說是小兵立大功。我們將 webcam 與望遠鏡結合，利用 webcam 可以每秒鐘擷取數十張影像的功能，進行對木星的拍攝，再經電腦軟體將拍得的影像加以處理後，提供了最佳的影像，使我們得以推算出木星的自轉週期，約十小時，此結果相較於 NASA 公布的 9.933 小時，相差很小，得出這樣的結果著實令人興奮不已，因為我們學習到了一種好的方法可以測出行星的自轉週期，同時也認識到木星的大紅斑幾乎是跟著木星本體作自轉，是個穩定的、不太變動的大氣擾動現象。