佳作

我們從數學遊戲書裡發現西洋棋名家辛克曼發展予以解析並得到擴充結果如下： 一、使用P3V型、P4Z型、P5P型、P6R型與P3I型，以K移動位置作為橋接點VBr，我們找到k值作為多階段移動結果組合數可得到最少移動總次數。 二、複合路徑圖以重圖為主，是EQ和El兩種路徑複合圖。 三、4點配置BR，當弧形邊數EQ≥2，弧形邊可以視為B-K型組路徑，階段中直線數El≥2則可以視為R-K路徑。度序列衍生路徑組合若EQ≥2優先配置B，El≥2優先配置K。 四、P6複合路徑圖的正例所有點都符合DS≥2，反例特徵係每張圖至少有1點DS=1，可2B2R、3B1R、1B3R、4R，3B1R配置條件EQ≥3，2B2R配置條件EQ≥2，1B3R配置條件EQ≥1；但若圖中有2點DS=1且EQ=1，僅能配置4R。

「微飛沫」是新冠病毒傳播途徑，在密集空間風險更高。飛沫受氣流或通風系統影響，我們探討在非流通的空間，使用隔板方法，增加防疫效用，減少病毒傳播。實驗得知：1.微飛沫軌跡追蹤與分析：以噴霧瓶噴發螢光水溶液，模擬飛沫噴散，經紫外燈照射，清晰拍攝噴沫飛行軌跡及殘留情形；以Image J軟體分析計算，量化飛沫殘留量。2.隔板位置：高度45cm時，距離50cm為佳。3.抽氣過濾裝置：隔板下緣加裝抽氣裝置，飛沫朝隔板流動，總殘留量減少50%，以自製第一代微型抽濾裝置可降低30%，並具殺菌及過濾 (可抽換熔噴布或Hepa濾網)效果。4.第二代微型抽濾裝置：改良一代缺失，採抽氣隔板與過濾盒組裝方式，可連接個人過濾盒或多人共用過濾系統，節省空間並具商業價值。

這是截至62屆科展為止，第一件研究水平尾鰭在水中運動行為的科展作品。 歷經長時間努力終於研發出能模擬海豚利用水平尾鰭的擺動在水中向前游動的「機械海豚」，更進而研發【水中推進力/升力測量儀】，成功以「重量」形式呈現水平尾鰭在不同變因下所產生的推進力及升力，透過「推升比值」精準檢視其前進能力。 研究發現水平尾鰭的擺動速度、面積、形狀都會影響其在水中的前進能力，有趣的是尾鰭擺動得越快，不見得會越游越快喔！ 最後研發的【水流檢測儀】可環景無死角地看出水平尾鰭擺動時的水流變化，小檢測球的設計更是讓水平尾鰭後端的4個漩渦完美地呈現在眼前！證明水平尾鰭的擺動會製造渦流降低前進的阻力以提高前進的效能。

本實驗研究探討關於張拉整體結構運用在建築物結構的抗震應用，初步探究發現結構乘載過重時，結構體會因繩長變化，使得力平衡不穩定，導致結構體傾斜甚至斷裂坍塌，我們嘗試改善結構，讓此結構體達到更加穩固。張拉整體是一種懸吊平衡的結構裝置，因此也讓我們聯想其可運用在類似懸浮隔震結構的防震技術上，在初步設計上將拉繩結合彈簧，發現可以達到類似阻尼器的制震效果，因此我們進一步設計了一套懸浮抗震系統，系統結合物聯網技術，一邊能主動監測地震晃度，透過無線網路傳遞晃度訊息，一邊讓自主調控裝置依據晃度大小調整張拉整體平台使其回復到平衡狀態，經過地震模擬實驗發現能有效減緩晃度，思考未來可將其運用在建築物的防震技術上。

氣候變遷導致土壤鹽鹼化，影響作物生長，本研究探討鹼化對水稻的影響，觀察兩種水稻品系在不同 pH 值培養基下，地上、地下部生長數值，及轉錄因子OsGRF1、3、7基因表現差異。結果水稻在 pH 11處理下生長較差，顯示耐鹽的TNG67及鹽敏感的NB水稻在高鹼環境中生長皆被抑制。此外，在 pH 5、7、9及11中兩品系水稻葉綠素含量沒有統計的顯著差異。在基因表現上，TNG67水稻之OsGRF1 mRNA表現量高可能是導致其生長較高的主因，OsGRF3的表現幾乎不受影響，OsGRF7的表現量在兩品系中均在 pH 7時有最大值， 以上結果暗示OsGRF1在 pH 5~9與TNG67地上部生長呈正相關。

汞離子為影響健康的十大化學物質之一，因此具污染潛勢事業放流水之汞濃度都需列管並檢測。然而，偵測方法通常較為繁瑣，成本也較高，所以發展快速且簡便的方法是環境檢測重要的課題。本研究開發出以維生素C將四氯金酸還原成奈米金的方式，再透過核酸適體修飾奈米金偵測汞離子。利用奈米金表面電漿共振效應呈現顏色變化，進而可測量吸收峰波長變化。接著改變核酸適體濃度及長度、四氯金酸和維生素C濃度得到最佳化條件。另外，因核酸適體的胸腺嘧啶（T）與汞離子的高親和性使得此檢測方法具有專一性。最後結合行動載具建立濃度轉換方程式，並應用於環境水質檢測。結果顯示核酸適體修飾經維生素C還原奈米金可作為簡便且快速檢測汞的策略之一。

本文旨在推廣拿破崙定理「以任意三角形各邊為邊分別向外作正三角形，則它們的中心(三心)連線必構成一個正三角形」至「對多邊形各邊為邊分別向外作正多邊形，則正多邊形的中心點(三心)可依序連成正多邊形」時成立的多邊形條件(此多邊形稱為拿破崙多邊形)。本文證明出拿破崙多邊形、平行多邊形與壓縮多邊形的成立條件互為等價，並推廣拿破崙法為「對多邊形各邊為底邊分別向外作相似三角形，其中相似三角形頂點依序連線」且討論完畢。

本研究發現可由顏色或苞孔開閉判斷榕果分期，幫助教學或採集小蜂。隨著果高與果徑增加，果腔直徑同步增加，果壁厚度改變不大，果腔產生空隙，方便小蜂授粉與產卵及雄蜂移動、交配。B期外苞片逐漸成深紫色ㄚ形可鬆開，加上苞孔周圍黃色，是小蜂辨認苞孔位置時除香味外的著陸指標。苞孔發育過程配合開閉及香味釋出可決定小蜂進入時機，白斑有乳管分泌乳汁幫助對寄生蟲癭與食草昆蟲的防禦。小花有獨特空間排列使柱頭與花藥生長向著榕果中心，兩種雌花交錯排列使柱頭在同一水平，可平衡授粉或產卵機會。各色榕果葉綠素總量相似，可見色澤轉變仍可光合供養。果內有授粉蜂一種，寄生蜂5種，還有線蟲、蟎、甲蟲幼蟲、螞蟻等生物，榕果充滿物種多樣性。

本研究旨在探討地衣內酵母菌的存在及與內生真菌的互動關係。首先將採集地衣樣本分類並進行酵母菌培養，從柵欄石蕊(Cladonia parasitica)培養出酵母菌並以其進行研究。我們發現酵母菌在Cladonia parasitica中分布於其主要葉狀體(Primary thallus)，並由鑑種得知其為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。我們亦培養柵欄石蕊等地衣的內生真菌(endolichenic fungi)並鑑種得知柵欄石蕊有Trichoderma afroharzianum、Trichoderma pubescens、Trichoderma simmonsii、Trichoderma reesei等木黴屬內生真菌。亦透過對峙實驗得知釀酒酵母在攝氏10~30度間，無論有無其他菌源下，均能促進Trichoderma simmonsii成長並抑制Trichoderma afroharzianum及Trichoderma pubescens，推測地衣中的酵母菌具有平衡內生真菌，並具有發展為生物農藥的潛力。

從建築燈光秀發想路徑問題，探討「密鋪多邊形進行完全漫遊路徑是否存在?是否可運用模組化的方法找到完全漫遊路徑?」發現不同密鋪多邊形可透過基本幾何拼板分割，當中心或初始圖形是可漫遊且可對外連通，搭配同條件的基本幾何拼板組合，則該密鋪多邊形路徑可完全漫遊；且可歸類同類路徑中不同幾何拼板之等價組合；另外，密鋪多邊形中每個單位圖形若維持原來的「圖形特徵—路徑可行進方向數」，則「密鋪多邊形完全漫遊路徑可以進行任意形變轉換」。在漫遊過程中得到不同密鋪多邊形的基本幾何拼板種類、路徑分類及路徑方法數公式。 最後應用研究結果，有效控制高空智慧清潔蜘蛛人，並設計一款全新完全漫遊路徑邏輯拼圖遊戲。