全國中小學科展

第一名

五堵地區酸雨的成因與影響

上學期開學時,小小氣象台由本班四位同學負責,其中雨量器要做觀察和記錄,在觀察過程中我們發現有時雨水好像很髒,會挾帶一些污黑的小顆粒。我記得曾聽人說雨水會像蒸餾水一樣乾淨,因為水自地面蒸發成水蒸氣,遇冷再降下來,怎麼會有不乾淨的顆粒呢?而且媽媽也說常淋雨會變成禿子。為什麼呢?我們就去請教老師,老師說:「因為雨水被空氣污染,形成酸雨;酸雨不只是使人掉髮,對其他動物、植物、建築物等都會造成危害。」 在大自然中,雨水對整個生態環境扮演一個重要而有助益的角色。我們常說「天降甘霖」,大地萬物需要雨水的滋潤,但是當老天不再下甘霖,而是降酸雨時,萬物將受到什麼樣的影響呢?為什麼甘霖會變成酸雨?酸雨到底是什麼?我們學校附近會有酸雨嗎?這一連串的“為什麼”,使我們興起研究的興趣。

水清石見浪淘淨—水庫水力旋流排淤之探討

為改善台灣水庫淤積問題,轉變水庫泥砂淤積問題成為永續資源,使水庫產生長期效益,本研究採旋風吸塵器概念製作結構簡單的水力旋流分離裝置,可在水庫供水時同時排淤,並運用虹吸引水方式抽取淤泥,以高度、管徑、圓桶長度作為影響旋流分離的主因,經實驗發現,改變此三項變因可影響流速進而影響分離率,實驗中可有效分離99%河砂與97.5%白河水庫淤泥。 從模擬水庫排砂的實驗中,探討淤積粒徑的分布區與不同水力排淤工法的效益,依實驗結果得到水力旋流分離適用於水庫中上游粒徑大於黏土的淤積,水庫下游可搭配排淤隧道排出較難分離的黏土淤積,兩者搭配使用清淤將可不再受天候限制,並可蓄清排淤達到節能減碳的效果,延長水庫的壽命並降低原水濁度。

紫螺借東風!—探討海氣變化對海岸環境的影響

本研究從探討漂浮性貝類紫螺在台灣東北海岸出現的時間為起始,透過實地採集與海氣資料的收集、分析,找出紫螺漂流上岸的洋流與天氣條件。再以自製模型模擬印證紫螺出現的天氣條件。研究結果發現紫螺在西太平洋漂流的路徑與許多魚苗相同,因此在福隆上岸的天氣條件與魚群大量出現時期相同,可作為當地洋流變化與漁汛期的參考指標。紫螺的上岸也可作為當地沙灘污染的指標,一波波紫螺的到來也意味著海沙中的輕質塑膠微粒正在快速累積當中。

海葵知多少?

有一天,到海邊拾貝殼,無意間在石縫中發現了一種不知名的生物,帶到學校請教老師,知道是一種腔腸動物──「海葵」,於是就展開了我們的研究。

牛山地層潛移之謎

最近地牛翻身是最熱門的話題,老師說地牛除了會劇烈的翻轉外,還會悄稍的蠕動,例如牛山一奇 ─ 地層潛移。什麼是地層潛移呢?讓我們去一探究竟吧!

中國!站起來吧!角柱也能報國

去年學長們所研究的作品「角柱出新招」在上一屆科展中得到了很好的成績。但是美中不足的是:其中研究角柱體展開的部分,教授認為未能求得完整的結果,是一遺憾;此外尚有部分計劃未能完成,包括:展開圖變化形如何做成紙盒,及規劃一個角柱公園等。我們為了繼續完成他們的計劃,多次反覆研究去年的研究報告,擬定這學期的研究計劃。

菌菌有味—真菌及塔粉綠尺蛾幼蟲食草選擇之探討

本研究主要探討塔粉綠尺蛾食草選擇與其葉內真菌之關係。觀察培養四種植物(烏臼、鵝掌柴、白匏子與島榕)葉內真菌,以真菌生長、菌絲與孢子形態辨識真菌種類。當我們以烏臼葉內間座殼菌屬(Diaporthe sp.)真菌與不同植物放在一起時,幼蟲有取食原為非食草的白匏子葉片,而島榕則有嘗試啃食之現象;此外,飼養過程中我們發現取食烏臼的塔粉綠尺蛾幼蟲糞便較其他種幼蟲易長出真菌,進行幼蟲糞便與消化道真菌培養後,皆有與葉內真菌相似的菌體形態。我們推測烏臼、葉內真菌與塔粉綠尺蛾間的交互作用關係之一可能為:烏臼透過葉內真菌誘使塔粉綠尺蛾雌蛾前往產卵,經幼蟲食用葉片後所排出之糞便以作為葉內真菌傳播的媒介。

揭開綠色面紗

高中化學實驗手冊第二冊實驗九及第三冊實驗四中,有Cu+4HNO3→Cu(NO3) 2+2NO2+2H2O之反應,理論上,溶液中應呈水合銅錯離子的藍色,但在反應過程中,有綠色出現這綠色的物質到底是什麼呢?以下我們自行設計一系列實驗來揭開綠色之謎。

TRAIL 所引起細胞凋亡作用在人類腫瘤細胞株之研究

新世紀的疾病「癌症」在國內外十大死因中居高不下,而目前的冶療方法效果不顯著且常造成人體其它組織的傷害,這是個棘手問題,人們住往聞之色變;若是能找到種方法,能有效殺死癌細胞而不對正常細胞造成傷害,將十分有益於癌症的治療。 有鑑於此,我們希望藉由計畫性細胞死亡的方式,結台免疫的知識,達到上述的目的。記得在雜誌上看過,近年來發現了一個 TRAIL ﹝ TNF ( Tumor Necrosis Factor ) Related Apoptosis Inducing Ligand﹞ 分子,可以導致細胞的「計畫性死亡 ( apoptosis ,或稱作細胞凋亡 )」 ,且對於腫瘤細胞特別敏感;而「計畫性死亡」的特徵乃 (1)核皺縮 (2) DNA 斷裂 (3)細胞萎縮而不破裂,相較於另一種死亡( Necrosis ,壞死)的死亡方式來說, Apoptosis 不會造成人體過度的發炎反應,十分符合我們的條件。 基於這些原因,我們便想培養小同的人類腫瘤細胞株,測試 TRAIL 對其造成計畫性細胞死亡的敏感度,以作為日後癌症治療研究發展的基礎;並進一步以 RT - PCR 方式定性分析各種腫瘤細胞株中 TRAIL 及TRAIL 受體的表現情形,並和人類正常細胞作一個比較,以了解人類腫瘤細胞株對於 TRAIL的敏感度和其 TRAIL及 TRAIL受體的表現之間的關係。

場力的現形

高一時,某次交理化作業─繪製電力線與磁力線圖。因而對此種不可見之力線的產生好奇,由於徒手繪製難以精確,乃構思如何得藉電腦之協助,具體而精確地描繪之,並將之落實於自然現象之解釋。