佳作

現在的生物學一般認為雉科鳥類早在孵化前即決定其性別，受環境影響不大，但是在一連串的實驗中，我們發現了其實孵化條件對雉科鳥類性別是有很顯著的影響，而在眾多孵化條件中，溫度對其仔代性別影響最為顯著。

「神奇的傑克」是上屆全國科展第二名作品，由於考慮其內容還有充實的空間，我們便決定以更有系統的討論觀點，來完成這份作品。我們的作圖方式是以傑克中心為標準，完整討論傑克結構九種不同連法下，向傑克中心的異側做正方形時，面積發展的關係與性質。由於以推理幾何驗證面積關係的過程，必須用到複雜的輔助線、且驗證步驟冗長，所以轉而運用「解析幾何」以簡化繁瑣的驗證程序。因為解決了坐標設定的問題，才得以為傑克結構開拓更大的研究空間。我們進一步以「解析幾何」討論向傑克中心同側做正方形時，九種不同連法下，圖形或面積發展的關係與性質。我們以MB(i)、MT(i)、MC(i)、NB(i)、NT(i)、NC(i)、HB(i)、HT(i)、HC(i)表示九種不同連結情況下的第i層四邊形；A[MB(i) ]、A[MT(i) ]、A[MC(i) ]、A[NB(i) ]、A[NT(i) ]、A[NC(i) ]、A[HB(i) ]、A[HT(i) ]、A[HC(i) ]表示九種不同連結情況下的第i層四邊形面積，最後整理不同連接情況下，同一層四邊形間的各種面積關係，「從一粒沙看一世界」，窺探永恆、無盡的幾何之美。

本研究在了解絲蘿適應空中棲地的結構，從而應用於仿生織物。絲蘿葉片佈滿鱗片，鱗片的排列及其上的紋路有利毛細現象導水至中央的輸水孔，此導流性質使水分可快速傳遞並吸收。絲蘿烘乾之後，降低76%含水率，更能吸收水蒸氣，而鱗片排列略變紊亂，有助於短暫防水及橫向擴散水分。評估烘乾絲蘿作為仿生衣物的優劣，發現其吸水力僅略低於具特殊織法的排汗衫13%，但因適當的多孔排列，排水力反而較佳；鱗片為纖維質，具親水性，能吸附較多氨水及亞甲基藍，具除臭效果；排列所形成的多孔效應，使易散熱，再以凹面鏡造型，使具抗輻射能力，可使身體涼爽。棉線也是纖維質材質，但缺乏導流及抗熱效果，若能應用鱗片結構及排列，將有助天然排汗衫的研發。

本研究源於參加Power Tech科技創作競賽，螞蟻雄兵的機械獸要兼顧「接力賽」與「繞圈賽」，因此進行研究。結果發現： 一、不同驅動方式：以馬達並聯、四輪驅動、交換後齒輪排列方式，是最佳速度組合。 二、不同輪子設計：平面輪、輪長17.1cm、間距2.1cm、輪直徑17.1cm和14.25cm的組合、 全止滑，是最快速的設計。 三、不同摩擦力：以止滑墊黏貼四輪，走得最快，繞圈也比較好。 四、不同身體設計：彎曲角度55度、連桿2公分，繞圈圈數多。 五、不同重心位置：重心在內、車軸偏內，繞圈圈數多。 六、兼具速度與繞圈的條件：馬達並聯、四輪驅動、平面輪、全止滑、彎曲角度55度、重心在內、車軸在內，調整原型齒輪排列、輪長11.4cm、間距3.6cm、輪直徑11.4cm(2：2)的組合，在競賽中會有較佳效果。

在三色卡中，發現若能排列成使所有(n-1)(n-2)/2 個正六邊形中都有0 或3 或6 張「相異卡」時，此色卡必可拼成。四色卡共有A、B、C、D、E、F 六種，其中A 和F，B 和D，C 和E 顏色排列順序恰好相反。當任取四張四色卡排成田字欲判斷是否有解時，可用換半套法將F 換成A，D 換成B，E 換成C，再依判別規則即知是否有解。這在n×n 拼圖上可迅速檢查出無解排列。四色卡中只取相對一組卡(如A 和F)作九宮格拼圖，在所有(n-2)2 個排列組合中，若均有(1)一條鞭型 (2)提燈籠型(3) Y 字型 (4)X 字型四形之一則此色卡必可拼成，反之則否。利用 n2/2 張A 與n2/2 張F，想在一張空白n×n 拼盤上快速拼出一個成功的拼圖，須使一、 行中 A 張數×列中A 張數＋行中F 張數×列中F 張數＝n2/2 張。或 二、 只要在一排中放n/2 張A，亦能拼成。在一種創新四色卡兩人拼圖競賽(甲欲拼成，乙扯後腿)中，常態下輸贏機率各半，但本文中找到一種贏的策略，若甲方使用此策略必勝。

一般收播無線電視節目都是使用市售的金屬天線，我們在天線寶寶的實驗中證實了植物的神奇超能力，運用特定植物的莖、葉、果，也能夠收播現有的五個無線電視頻道，實在令人驚嘆。

麻芛為中台灣夏天的傳統食物，屬本土麻類植物。本研究旨在探討麻芛甲醇萃取物之抗氧化能力與誘導癌細胞之凋亡潛力。在氧自由基吸收能力的測定中，葉萃取物比莖或根具有更佳的抗氧化能力，在總多酚含量上也顯現相同的趨勢。此外也發現麻芛的抗氧化能力與其總多酚的含量有很好的相關性。由高效能液相層析儀分析得知，在麻芛葉中可得原兒茶酸、咖啡酸、綠原酸、對-薰草酸、阿魏酸與芸香?等六種酚類成分。當加入麻芛葉萃取物時，血癌細胞有明顯 DNA 斷裂情形發生，而在凋亡相關之基因表現上，c-Myc 和 Bcl-2 mRNA 隨時間明顯降低，而 Bax mRNA 是稍微增加。因此，麻芛在體外試驗確實具有抗氧化和抗癌的效果，對於抗血癌細胞的化學保護機制是有幫助的。

本研究主要探討乳酸菌及果聚醣的添加對麵包品質的影響。結果顯示乳酸菌發酵麵糰產生有機酸、增加麵包體積及降低麵糰pH值致延遲發黴之功能。添加果聚醣可在不影響其香氣下，具有減少麵包掉屑、降低水活性、增加麵包保水性、組織結構變化較小及延長麵包老化之優點。另在硬度、彈性、咀嚼性及膠著性較低，黏聚性及回復性較高。經GC/MS分析後乳酸菌發酵之樣品可分析出acetic acid，市售乳酸菌分析出較多風味化合物與品評結果一致。鱸魚腸道分離之乳酸菌亦具一般乳酸菌之功能。

由我們所學三角形的『邊長關係』、『全等性質』、『面積公式』，進而討論到四邊形、n邊形。並利用逐步推理的方式，由特殊四邊形推到一般四邊形的面積公式，而從一般四邊形公式可知圓內接四邊形為最大，越退化成三角形或一直線時面積越小。最後依我們的研究方式推測n邊形給定邊長之最大面積範圍及面積極小值。

本實驗合成之奈米銀粒子分為水溶液與固態形式。奈米銀粒子水溶液態以檸檬酸根離子當保護劑，以NaBH4還原生成奈米銀粒子。而固態形式則先以四級銨鹽界面活性劑當保護劑，經NaBH4還原生成奈米銀粒子水溶液後，再用二氧化矽包覆奈米銀粒子，藉高溫燒去保護劑，得含奈米銀粒子之二氧化矽分子篩材料。 \r 將上述實驗所得材料浸在純水中，除不會改變水溶液性質外，又能以分子篩通透的特性，讓奈米銀漸進地釋放出銀離子，達長效性抗菌效果。 \r 具抗菌性棉衫或濾網的製作，則採直接浸泡在奈米銀粒子水溶液中，使奈米銀粒子吸附於上，針對上述實驗非常成功，洗滌超過十次且放置時間長達一個月以上，其抗菌效果仍佳，表示此簡易法製成的棉衫或濾網具有長效性的抗菌功效，為本研究重大突破。 \r 奈米銀粒子對環境的影響是利用黑殼蝦來測詴，控制適當奈米銀粒子濃度，使黑殼蝦能生存，亦達到水中殺菌的效果。本實驗為首次針對奈米銀粒子對環境影響的測詴並獲得重大的成果。