第三名

從小時候起，每當吃飯時，母親總對我們說：吃飯要慢慢吃，多嚼幾下，這樣可幫助消化。我們都以母親的話做，但却不了解原因，剛好在白然科學第七冊裡，談到飯經咬嚼後叫消化成葡萄糖，可由本氏液交互作用中顏色的改變而知道。在做這個實驗時，我們發現液顏色的政變情形是由淺藍一淺綠一黃綠一土黃一紅。而且飯中溶液顯色的改變有所不同。是不是飯裡葡萄糖不一樣多？還是有其他原因？如果吃飯時多咬嚼幾下，可否使飯產生更多的葡萄糖？那我們能否由與本氏被交互作用中顏色的改變而知道嗎？為了能親身體會媽媽這句話真實性，我們在老師指導下，做了以下的研究。

近年氣喘盛行率逐年提高使得醫療支出越來越多。目前類固醇是被廣泛利用的藥物，長期使用會有許多副作用。氫分子醫學近十幾年的研究指出氫分子具有抗氧化、抗發炎等功效能降低對細胞的損傷，因此本研究想探討氫水治療氣喘的可能性。 本研究以氫水作為實驗藥物，利用 A549 細胞給予LPS刺激模擬發炎反應，檢測氫水對於細胞之毒性，發現氫水對細胞不會產生毒性，且觀察到氫水可以透過抑制細胞核內的 STAT3 路徑，降低IL-6基因表現，進而抑制 LPS 刺激 A549 細胞後所產生的發炎反應IL-6 及 IL-8 分泌量。最後，利用氣喘小鼠模式給予氫水治療，檢測其呼吸道阻力的變化以及血清中IgG1抗體，結果顯示氫水治療的小鼠有些微減緩氣喘病徵，整體來說氫水是有潛力發展成一種氣喘的治療藥物。

我們透過野外及自製觀察器的方式觀察臺灣八星虎甲蟲幼蟲獵捕螞蟻，並分析其生物力學現象。研究發現幼蟲獵捕螞蟻分成「埋伏」、「彈出」、「拉回」三個步驟。所展現的生物力學如下： 一、 埋伏時採用多支點分散重量策略：透過上唇、前足(*2)、第五腹節(倒鉤)及腹部尾端等五個構造做為支點，讓幼蟲能長時間埋伏在隧道口。 二、 獵捕螞蟻時採變形彈力策略：幼蟲等螞蟻趨近至0.84公分時，快速拉直6-10腹節，藉此產生變形彈力，將頭、胸及1-4腹節以10.221公分/秒的速率彈出隧道。 我們觀察到第五腹節倒鉤可能在幼蟲彈出隧道時扮演重要的施力角色，因此目前正設計實驗進行觀察驗證，期望在國展競賽時能導出實驗結論，分享給對此議題有興趣的研究者。

在國中理化課木第一冊第四章空氣成分中，我們發現蠟燭燃燒後能使瓶內水位上昇的奇妙現象，使我們深深體會到空氣的奧秘，也因為如此才促使我們更加好奇的想了解空氣的真面目，以及改用酒精、鎂帶等來代替蠟燭重新設計多樣化實驗裝置，以利更深入的探討和研究。

在理化課本 18-2 的實驗方怯，只能測定在不同溫度下化學反應從開始到反應結束所需的時間，也就是只能測出全程化學反應的平均速率，但不能測出在反應過程中各期間的化學反應的瞬時速率，亦就是，在某一時間內到底有多少分子已發生了反應。 在做 18-2 實驗時，也往往發覺硫代硫酸鈉與鹽酸在反應開始和終結時，其反應的快慢似乎有點異常，因此設計適當的實驗方汰來測定反應過程中各期間的化學反應的速率。

鑒於人類用電的需求，能源枯竭，人類急尋解決方式，再生能源成為風潮，環保發電方式推陳出新，如何利用再生能源是現今重要的課題。 實驗利用卡門渦街，使中柱振動帶動磁鐵而發電。和有扇葉風力發電機相比，有噪音小，體積小，製作成本和方法容易等優點。 為增加發電量，須讓振動物有更大的振幅及頻率，需利用「共振」的現象加強振幅，振動裝置運用中柱的彈性來產生擺動，藉由改變各種變因尋求最大的發電效益。 實驗中，找出了感應電動勢會正比於振幅的1.5次方、頻率的2次方。且發現以截面距為9cm、自然振動頻率為2.1Hz，放置於軟風(0.4~1.1m/s)下，會有較佳之發電效能。未來期望做出即使自然條件變化也可做出調整的無扇葉型流體振盪發電機。

本研究之目的，乃在探討不同基質及環境溫度對沼氣生產之影響。共分成四個試驗，分別探討不同家畜糞便基質、不同發酵溫度、不同基質濃度、畜舍於冬、夏季不同清洗管理對沼氣生產之影響，四個試驗均採二重複進行。試驗結果顯示，家畜之糞尿碳氮（C：N）比會影響沼氣之生產量。中溫發酵產氣率隨溫度的升高而增加，高溫發酵比中溫發酵顯著提高產氣率。沼氣之產量會與基質濃度成正比。冬季單位時間產沼氣量小，糞尿基質濃度較高，流量小滯留期較長，總沼氣產較高；夏季單位時間產沼氣量大，糞尿基質濃度較低，流量大滯留期較短，總沼氣產較低。

人類為了用電的需求，使用的發電方式常造成環境的污染，進而對人類及生態造成影響，因此，世界各國開始重視生態環境的保護措施，科學家們正積極尋找低汙染的再生能源，以取代既有的高汙染能源。 本研究利用課本所學之電磁原理及其他科學原理設計一組鐘擺式海浪發電機，經過鐘擺實驗得知，擺長影響鐘擺的行程，而擺錘的重量與行程無關，但實驗的結果發現擺錘愈重愈能克服電磁感應的阻力以及風的阻力，另外，實驗各種條件的感應線圈來製造適當的電磁感應機構以產生電力。最終，照著實驗結果，我們將鐘擺原理應用在海浪發電機上確實能在波動的海浪上擺動並產生電力。

馬陸遇險時會捲曲形成螺線狀，此種捲曲行為為一種次級防禦。我們分兩部分去探究。第一部分為研究捲曲過程與螺線形態，使用ImageJ做形態測量，GeoGebra做繪圖分析，顯示捲曲的軌跡與形態符合螺距等寬的阿基米德螺線，不同於以往發表過鸚鵡螺殼或向日葵花的黃金螺線。第二部分為探討捲曲行為對形態防禦及化學防禦有何作用，發現捲曲成螺線狀後，脆弱部位與外界接觸長度變短，軀體受壓力擠壓後形變量變小，有助於形態防禦。接著利用分光光度計分析捲曲前後化學防禦物質的分泌量及物質成分，發現捲曲形態有助於將分泌孔露出分泌氰化氫、苯甲醛與苯醌等化學防禦物質，不同種馬陸分泌物成分有差異，同一種受到大小不同的刺激，分泌量也有所影響。

分子間的作用力，如：氫鍵、π-π作用力等在生物、化學或材料科學中扮演著重要的角色。除了穩定整個分子的結構外，也可傳遞訊息，如：電子轉移。因此合成一些藉由分子間作用力所形成鏈狀、層狀或網狀等巨分子 ( supermolecules ) ，在材料化學有其不容忽視的前瞻性及挑戰性。譬如，某些特例的氫鍵化合物在受熱、受壓後會產生質子轉移的現象，質子轉移伴隨著電子轉移，進而在外觀顏色上產生改變，有些染料分子(organic pigments)可以應用在油漆、塑膠、印表器等科技上面。