生物(生命科學)科

本研究以綠水螅為指標生物，研究綠水螅在鉛、銅、鋅、鎳等重金屬毒性下的生理反應。四種重金屬對綠水螅的LC50(30min)分別為：鉛(11.43ppm)、銅(0.78ppm)、鋅(4.40ppm)、鎳(6.12ppm)。各重金屬對綠水螅的致死率隨著濃度的增加而上升，此外重金屬會造成細胞毒性，使綠水螅的觸手及管狀體產生防禦性的退縮反射且活動力減弱，體壁上則有刺絲胞被誘發及皮肌細胞膨脹的現象，顯示體壁細胞已偵測到微量重金屬並產生生理變化。重金屬毒性亦干擾了水螅的再生作用，影響細胞的分裂與個體自癒能力。若混合兩種以上重金屬，會引發加乘的交叉毒性效果，綜合上述結果，可知綠水螅偵測重金屬毒物的敏感度及生理反應的差異性，提出綠水螅作為水質重金屬汙染的指標生物。

近年來，植物所合成的澱粉?抑制劑已被分離純化用以治療糖尿病與減肥，是種相當有用的物質。我們的實驗係利用不同植物的萃取液，來測試其所含的澱粉?抑制劑，對不同生物之澱粉?的影響。其中，花豆、黑豆、馬鈴薯萃取液抑制豬胰臟澱粉?的效果最佳；菜豆、四季豆萃取液抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳；黑豆、皇帝豆萃取液抑制黃豆澱粉?的效果最佳；不同萃取液抑制口水澱粉?的效果則差不多。另外，我們針對幾種抑制效果較顯著的萃取液，進行活性測試，其中皇帝豆的澱粉?抑制劑最耐高溫，100℃才會失去活性，其次是菜豆、四季豆，在 85℃時變性，最差的是黑豆。菜豆、四季豆兩者在偏酸性環境中的抑制蒼蠅澱粉?的效果最佳，而皇帝豆、黑豆則在中性的環境中抑制黃豆澱粉?之效果最佳。由此可見，不同植物的澱粉?抑制劑的活性皆會受溫度與 pH 值的影響，其成分應為蛋白質。我們更進一步將萃取液處理黃豆種子，確實可抑制黃豆種子萌發，降低其發芽率與發芽長度。本實驗證明植物之澱粉?抑制劑可抑制多種生物的澱粉?活性，未來可應用於生物防治、人類糖尿病治療、減肥、以及抑制種子萌發或調節植物生長等方面，可謂妙用無窮啊!!

本研究是調查本校校園中的大型真菌，校園中較大型或有趣的真菌，有靈芝、馬勃菌、大鮑魚菇、雞肉絲菇、黃鬼筆、鳥巢菌等等，變化多端，令人驚奇。我們記錄大型真菌子實體的生長過程，研究它們的形態特徵和內部構造，了解在分類上，孢子和構造的特點，研究大型真菌的和生長環境的關係。我們共記錄大型真菌63種，其中褶菌類（菇類）有43種，非褶菌類10種，腹菌類有4種，膠質菌有2種，子囊菌有2種，其它2種未鑑定名稱。在分類上，這些種類包括16科。

本實驗在探討香草對蚊子的影響，用香草和一般較無氣味的雜草，來做實驗組和對照組，設計了兩大實驗。1.利用兩個箱子和一個連通管所製成的實驗箱，將植物水溶液噴灑於裝有20 隻母蚊子的箱中觀察由甲飛到乙、盤旋、垂直下降、及無反應等四種情況。得知艾草的驅蚊效果最佳，次之迷迭香、到手香，檸檬香茅最差，則其牠雜草效果不彰。2.手部實驗，將植物水溶液塗抹在手上，伸進裝有20 隻母蚊的實驗箱，停留一分鐘，觀察叮咬、停留在手上，等兩種情況。得知塗有香草的手蚊子比較少蚊子叮咬，效果為艾草最佳，次之迷迭香、到手香，最差檸檬香茅，而停留的數目，艾草最佳次之迷迭香、到手香，最差檸檬香茅，塗有雜草汁液的蚊子叮咬和停留的數目很多，幾乎沒效果。

由於現代化學、金屬工業蓬勃發展，工廠及家庭所排放的廢水正嚴重汙染水質環境。為了減低人類對環境造成的傷害，現今多以培養人工濕地、藉水生植物來達到淨化水質的目的。為深入了解水生植物是否能確實淨化水中的重金屬物質，我們選用了兩種不同品種的浮水布袋蓮、沉水的水蘊草、挺水的空心菜等四種植物，種植在含有銅離子或鉛離子等不同汙染物質的水中做為模擬；並觀察其吸收金屬離子的情形、與葉綠素含量及含糖量的改變。希望能深入了解水生植物在受汙染的環境中生長的情形，以及其為環境所帶來的改變。

系統生物學是結合實驗生物和理論生物科學來探討複雜生物系統的新興科學，在後基因體時代中已慢慢地變成一種不可或缺的研究方法。本研究利用系統生物學來研究大腸桿菌之生長曲線。首先我們以電腦系統建立精準、快速的模擬平臺—— Emu. coli，再以實際培養大腸桿菌生長曲線，藉以評估模擬Emu. coli 平臺的準確性。此模擬平臺先以生長曲線的三次多項回歸分析及倍增時間為基礎建立常數資料庫，用陣列儲存每個個體的特性參數，經由電腦演算法模擬大腸桿菌二分法分裂增殖的生活史，並設定天擇淘汰條件以留下最適合品種，最後即時顯示陣列對應的生長曲線。本研究除能以我們發展的Emu. coli 平臺預測不同pH 值培養液中大腸桿菌的生長曲線外，並能以實際培養所得之生長曲線來加以驗證。本研究未來可以應用於癌細胞之生長模擬，進而找到最適合殺死癌細胞之條件，以達到治療癌症的目的。

在科展報告上看到落地生根的葉子要離開植物體才能發芽，引起我們懷疑，我們實驗的目的在控制各種環境，希望找出使落地生根植株未離體葉子的葉緣發芽的條件，我們做了有無不定根系、亮暗、泡水或插水、還有是否去頂芽等條件，發現無根系、整株泡水、照光、去頂芽的處理方式可以使落地生根的芽有最高的發芽率和平均長度最長的根，推翻了葉子要離開植物體，產生癒傷激素促進發芽的假說，我們也從以上這些實驗發現植物激素似乎扮演了很重要的角色，並且深入研究。

臺灣蛺蠓(Forcipomyia taiwana shiraki)又名「小黑蚊」或「黑金剛」，校園及日常生活環境裏，隨處都可見到小黑蚊肆虐情形，而在中部又尤為嚴重，因此我們希望運用天然、無污染的植物精油，達到對環境及人體無傷害的有效預防方法。實驗結果顯示：校內密度測量中，以水池密度為最高；皮膚實驗（調和油50%）中，驅避小黑蚊的效果為：檸檬香茅＞檸檬桉＞薄荷＞迷迭香＞茶樹；在劑型實驗中，以膏狀（10%檸檬香茅）的延長效果為最好；而在空間實驗，檸檬香茅、檸檬桉及薄荷都有空間驅避的功效。由以上數據皆可知植物精油驅避小黑蚊有良好之功效。應用在腳環驅避實驗中以毛線、紙藤及塑膠管作為腳環材質效果較好。故精油能有效的驅避小黑蚊，並為開發相關產品的有效依據。

黑冠麻鷺分佈於台灣低海拔山區、平地，屬不普遍留鳥。本報告研究棲息於本校的黑冠麻鷺繁殖行為。我們分析巢材、巢位的選擇性。於巢旁架設針孔紅外線攝影機，對黑冠麻鷺進行24 小時錄影觀察；架設溫濕度記錄器，紀錄巢的溫濕度變化。我們研究2003 年的生殖季，內容包含「巢位分析」、「巢材分析」、「親鳥孵卵行為」與「親鳥育雛行為」四部分。研究結果顯示：巢位在枝幹交叉處，有濃密枝葉遮蔽，隱密性佳；巢材會依巢的內外、上下層需要，選擇適當粗細長短之樹枝；親鳥孵卵行為在產卵期與孵卵前期以雄鳥為主，孵卵後期趨於平均分配，顯示親代付出因性別而有差異；滾蛋行為隨溫濕度起伏而變。育雛行為方面，親鳥的餵食次數隨雛鳥成長而漸增；幼雛排糞次數隨餵食次數增加而增加；親鳥離巢覓食的空巢時間隨幼雛的食物需求提高而增加，顯示氣候因子影響親鳥的覓食效率，進而影響幼雛存活率。本生殖季首次繁殖的四隻幼雛皆順利成長並飛離本校；第二次成功繁殖中，一隻幼雛夭折，推論因氣候乾熱，造成餵食的蚯蚓減少所致。未來本研究可分析兩巢育雛行為比較及蚯蚓受氣候的族群變化，以更深入瞭解影響本種鳥類育雛的因子。

前言本實驗利用果蠅為研究材料，將幼蟲及成蟲飼食於不同咖啡因濃度的食物下，觀察咖啡因對其成長、生育及反應能力的影響。實驗結果顯示，隨著服用的咖啡因劑量愈高，果蠅產卵的總數也愈少。且發現咖啡因會使果蠅幼蟲反應遲緩，若親代於生殖期服用咖啡因亦會對子代幼蟲反應造成影響。另外若幼蟲期服用咖啡因，會使得幼蟲的生活史拉長、發育遲緩，但若親代於生殖時服用咖啡因，並不會對子代幼蟲型態發育造成影響。此說明了咖啡因對於果蠅幼蟲均會造成影響，且影響的層面不盡相同。