佳作

本研究是以油汙環境下微生物群聚感應為主軸，探討以生物性方式處理海洋原油問題的可行性。自然環境中，微生物之間有著緊密而複雜的交互作用，支持著整個龐大的生態系統。因此，比起過往研究聚焦在單一微生物的除油潛能，我們利用PhyloTags來進行微生物16S rDNA的全序列定序，再將結果以MetaMIS軟體分析菌種間的交互作用，探討微生物處理油汙的發展潛力。 本研究中，我們發現海水中一株Rhodobacteraceae科的細菌(代號OTU3)可能是導致現實生活中生物性除油法無效的原因。我們也發現在原油環境中，Thalassobius mediterraneus具有促進多數微生物生長的能力，具發展的潛能。此外，在加入散油劑之後，則是Nautella italica促進其他細菌生長。未來我們希望進一步探討此群聚感應更完整的面貌，期望能應用在生物除油的發展上。

我們對埔里的雲況做了三年的觀察，並嘗試利用各種分析方法來探討雲與天氣變化之關係。研究成果略述如下：(1).在卷雲與總雲量變化方面：我們發現了AL-4和AL-Ccon二個法則，可以用來預測總雲量的劇烈改變。(2).在卷雲與下雨預測方面：我們發現若雲況符合AL-FC法則，則8小時之內一定會下雨；若再搭配CAPE、風切、濕度等條件，更可以用來預測主降雨區的雨量大小。(3).在冷鋒方面：我們發現台灣低壓-冷鋒系統形成前3天，都會出現大量的層狀高積雲，而且上方大氣都會有很強的逆溫層或穩定層(通常會持續到鋒面形成當天)；至於來自大陸的冷鋒當中，我們發現有三種類型是可以用雲況來確定鋒面是否即將到來。

從國中開始，玻片便是生物實驗中重要的一環。但是，永久玻片的取得不易，製作成本高昂；而且傳統的硬式玻片相當容易損壞，更令人膽顫心驚的是，破裂的玻片碎片相當危險，極有可能危害到學生進行實驗的安全，也讓校方對於玻片的使用戰戰兢兢。因此想製作出，一，低單價―以亮光模型漆代替不但昂貴又不易取得的封片膠；二，可量產―增加顯微鏡技術的效率，與更為廣泛的實用性；三，用軟式的方式封片―期待能大幅降低毀損率，以及提升實驗普遍性。

本研究試著將兩種自然界中存在的完美幾何圖形正四面體和螺線，利用空間代數分析，將其外接的數學特性作深入探討。鑽石是已知自然存在最硬物質，而它的最基本組成分子結構就是正四面體，每四個相鄰的碳原子均構成正四面體[1]，正四面體是柏拉圖立體中唯一一個所有頂點之間的距離都相等的，同時正四面體也是三維空間中使4個頂點每兩個頂點間距離相等的唯一方式結構[2] ; 螺線模式通常自發性地存在自然界當中，而螺線形式可以在拉長一段距離的情況下，仍維持節構的緊緻，在增加表面積的同時兼具一定的強度，螺旋狀型體在自然界普遍存在一定有其特定的數學模式，當正四面體遇上螺線是否能形成完美的數學形式結合？

本研究探討在n×n的方格表中，8種五連方格之 fi(n)值，其中fi(n)表示要使第i種五連方格無法置入時，最少要挖去1×1方格的個數。研究結果發現： 一、除了f5(n)與f8(n)之值外，其餘fi(n)均可得到公式。（公式詳見表6-1） 二、雖然f5(n)與f8(n)之值無法得到公式，但可得到上下界。（上下界詳見表6-1）

水棲昆蟲的調查在一九八0年代運用在了解水質的研究上 ，本研究是為了取代過去儀器分辨水質的缺點，改採用貝津氏指標生物法，以水棲昆蟲族群了解萬年溪水棲昆蟲的生物地位及水質狀況，並在多次的採集將誤差降到最低後，初步結果顯示: 1:萬年溪水棲昆蟲的族群全流域皆有，數量及種類不多。2:水質與水速最能影響萬年溪水棲昆蟲分布。3:萬年溪水棲昆蟲並非流域中的優勢族群，進而影響生物網。4:外來生物強勢入侵台灣河川，改變生態。並提出萬年溪復育方面三點建議:A.定期排放河水時應注意水量。B.依不同水質汙染來源實施相對改善措施。C.水質改善為首要工作(如降低濁度、提高溶氧量等)做起，讓底棲生物(如昆蟲)自然復育到一定數量。

本研究目標是同時利用太陽的光和熱，製作可發電同時淡化海水的機器。 我們利用菲涅耳透鏡聚集陽光增加發電量，根據實驗數據製作出聚光發電方塊，可以增加發電量29%，而且還解決太陽能板串聯的問題製作出聚光發電組。 接著要增加海水蒸發量，所以設計了吸水紙圓柱增加表面積，結果能提高淡水產量69%，我們也用實驗數據設計了導流板和淡水收集管。 再來我們在整台機器外圍裝了反光鏡，用實驗數據設計了反光鏡的大小和使用方式，不但發電量增加30%，海水溫度也更高。 最後我們用整套機器進行測試，三天產生275.35g的淡水，拿來泡綠豆結果100%可以發芽生長；發的電也能用來加速產生淡水，裝置能成功運作，真的是太棒了！

本研究在探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲建造巢室的方式與後代成長間的關係。結果一認識象鼻蟲與食物：象鼻蟲體型是雌大雄小，平均體長在0.63±0.023cm～0.475±0.023cm，以朴樹的葉片為食物。結果二做巢室的策略：會找尋葉長5.25±0.88cm做巢室，並在葉面上進行切割作記號、葉背中肋戳洞，使葉柄與中肋的角度從141.85°±9.96°降到78.3ﾟ±3.91°，葉片因此軟化，足部以2.3×10-3±4.7×10-4N對葉片施力，平均花費44.88±4.55min建造一個2.00± 0.45cm大小的巢室。結果三巢室對後代的重要性：卵的大小0.779±0.159mm，相對濕度在79％～99％間都能順利孵化。幼蟲待在0.33±0.13 mm狹小巢室內啃食4320.78±2286.48 mm2葉片面積。以10.4±0.33min完成化蛹進入蛹期。經過一連串研究證實，象鼻蟲建造巢室是有利於後代順利成長。

本作品旨在研究一道塗色問題:在一個m×n的棋盤中對任意格子塗上黑色，相鄰方格(有共同邊)不同時塗色的所有方法數。過程中，我們運用二維的城堡多項式的概念來進行研究。首先，我們推出1×n、2×n 單色及1×n多色的方法數及公式。再來，我們嘗試估計m×n 單色及多色著色方法數的上界及下界。接著，我們針對它的一些性質做討論。最後，我們用程式跑出答案，並印證我們的推論。

當前為照明交替的世代，已由傳統日光燈管、省電燈泡漸漸為LED照明所取代。LED具有壽命長、安全性高、發光效率高、色彩豐富、驅動與調控彈性高、體積小、環保等特點；手機為現代人隨身用品，並且複合多項資訊化功能，並且持續高度發展。 這次研究在於取手機之方便性，加上LED照明之優點；透過手機APP的控制可以輕易的操控LED及亮度，並且提供用電量及效率資訊，可以提醒我們適度的節能。如下圖所示： 並以智慧控制的方式，來探討各種控光技巧有效運用，以達到實用與節能並重。例如：使用人體檢知位置，再以重力場計算做整體性調光，使光線有效運用，有效節能。