第一名

開學不久，因為我們對於自然界的事物，非常的有興趣，老師就帶我們到士林區洲美里郊遊。那兄是農業保留區，我們被那兒的特殊自然環境所吸引，農田外堤防邊，一大片的潮水區，高大的蘆葦，成片的水蠟燭，青翠無際的藺草，一群群的白鷺鸞，種類繁多的水濱鳥類，而最使我們感到有趣的就是草叢底下，泥岸邊上無數的「小螃蟹」。以前我們都一直認為螃蟹住在海灘，而現在竟然發現，離海這麼遠的台北市區也住著這麼一大群的螃蟹，實在真有意思，當然也因此使得我們更覺心想了解它們，研究它們了。

"逆‧用"就是運用PLC結合RO逆滲透完成廢水回收再利用自動化系統 "Recycling-Using Automatic Control System" (簡稱"RU")，也取"利用"諧音意義。廢水回收利用過程，若用手動完成，既麻煩又費時費力，因此我們要創造一個讓每個人都能輕鬆做環保的省水環境，達到[節能減碳水循環，自動控制好方便]的目標。透過實驗結果得知，RO純水50加侖/日，充分運用廢水量622.08公升/日，每個月可節省19噸的自來水，相當於節省19度，月省158.55元的水費，同時廢水經由檢驗後，沒有發現自來水水質內含汞與砷的成份，而且TDS低於200ppm，代表目前南台灣水質還不錯，用於花草灌溉沒有汙染土質之危害。

在國中二年級時，我以蝶類為題參加全國科展，以後我就繼續研究蝶類，在所研究的蝶類中，黑鳳蝶在遺傳與分類上有極高研究價值，亞種間的型態有極端的差異，其中燕尾型僅分佈在日本、韓國兩地，而其他分佈區皆為無尾型(圖一)，自75年8月起利用課餘時間到陽明山、台北、埔里、墾丁等處採集無尾型黑鳳蝶，有尾型黑鳳蝶則由日本友人提供，藉著累代飼育來探討亞種間型態、生態上的差異與種內的分化。

我們在“ 科學教育月刊”中(1)，看到陳素貞教授介紹“化學魔術一振盪化學反應 ” ，引起我們對振盪反應的好奇與興趣。上述文章介紹一些非平衡系統中，某些物種在消失一段時間後會再生成，生成一段時間後會再消失，週而復始地做週期性的振盪。這些反應可以是顏色在時間上的振盪，或是化學波紋在空間上的振盪。這些魔術般的振盪反應與牛命現象如心跳、新陳代謝、生物鐘等有密切的關係，簡直太神奇了。我們於是更想進一步探討振盪反應─顏色振盪的反應機構。

雲豪高興的為奶奶買給他的忍者龜玩偶洗澡，為了讓忍者龜煥然一新，他用了漂白水和洗廁劑等來刷洗，結果忍者龜不但變了形，連漂亮的顏色都褪去了，他很難過的告訴我們。 老師知道後，警告我們說：「家中有很多無形殺手，使用要謹慎，否則不但可以殺了忍者龜，有時甚至還會要人命！」 老師的一番話和忍者龜的不幸遭遇，激起了我們對殺害忍者龜的兇手展開調查研究的興趣！

物理第三冊；波動單元，我們用音叉作"拍"的實驗。拍是同一方向進行的兩波，其頻率相差不多時由於干涉作用，聲響而增強，時而減弱，彼此互有規律的變化。但課本未提起，兩音叉振動頻率相同而引起的共嗚（共振）問題。頻率相同的兩音叉，若鼓動一音叉，其振動能夠傳播另一音叉引起振動而嗚響。由物體若無受外力作用，靜止的是永久靜止的「慣性定律」可知另一音叉必受外力作用，其外力如何傳播而來呢？我們利用擺的共振，探討其過程。

日常生活中常利用繩子來綑綁一些物件，也透過繩結來交織出安全防護網，這些繩子的廣泛應用可能都和繩子造成的摩擦力息息相關，而繩子摩擦力的產生是透過纏繞的模式，這和一般認知的摩擦力原理可能有所差異。本研究透過繩子與圓柱系統的纏繞，探討影響繩子摩擦力的因素，並發現纏繞圓柱的力道、纏繞圓柱的圈數多寡、及繩子的種類性質都對繩子產生的摩擦力大小有重要性地影響。

我們在討論天體運動時，當只有個天體，就行等速度運動；兩個大體時，軌道呈圓錐曲線；但是三個天體的運動分析並不能算出解析解，而只能以數值分析來算出近似值(早期對於太陽系──簡化的三體運動問題──使用攝動理論（先考慮恆星重力，再加入行星的影響）做短期模擬（因為長期的攝動共振可以使運動軌跡完全改觀） )。 一般而言，想要進行預測星體軌道，人們只要解開相關的微分方程式就可以了。雖然如此，經由牛頓的計算，證實了想解出只有三個物體的微分方程式都是極度困難的。它的運動定律指出三體運動的模式沒有解析解 。要預側三體運動，唯一的方法就是利用攝動的理論計算近似值。但是現在藉由電腦的的輔助，我們可以用數值分析的方法去做三體運動的模擬。只要計算夠精確、模擬時間不要太長，都可以得到令人滿意的結果。既然有了良好的土具，就可以探究一些三體運動的問題了。

通常家中製作優酪乳採用靜置發酵方式，無法像實驗室或工廠中自動化攪拌、搖晃，所以往往出現乳清分離的現象，既不可口又不美觀。本研究欲解決這些困擾以提升品質，並試圖找出省時省能源的最佳發酵模式。首先探討各溫度下乳酸菌發酵情形，選定45℃水浴六小時為發酵條件。再設計特殊橡皮軟管以分析上下層優酪乳，證實靜置發酵會造成乳酸菌沉澱，下層酸度較高，甚至導致變性凝集。然後根據生物磁性原理，證實乳酸菌分布會偏向N 極磁場。於是透過裝置上方N 極磁力吸引，讓乳酸菌上下均勻分布，上層及下層優酪乳的酸度顯著提高，而本氏液分析也得知總體的糖分也減少，可見乳酸菌分解乳糖產生乳酸的效率提高，且因菌種沉澱造成的乳清分離現象獲得改善。本團隊根據實驗成果研發自製家庭式優酪乳發酵機，大幅提高發酵效率且能兼顧良好品質。

我們藉由電腦多體模擬的手段，透過對宇宙微波背景輻射中之Sunyaev-Zel’dovich 效應（簡稱S-Z 效應）的研究，來探討星系團的一些根本性質，以便應用在觀測上。重要的發現有： 一、 星系團的S-Z 效應之強度（即所造成之背景輻射的溫度變化）ΔT = ，其中 r 為至星系團中心的距離，a、b、c均為常數，且c = ?1.0 ± 0.22。 二、 星系團的質量密度 = ，且c = ?0.71± 0.087。 三、 星系團總質量M（單位為太陽質量）與其中心S-Z 強度ΔT（單位為K）的關係為： M = 1018.2±0.360 ×T1.00±0.081。 四、 星系團總質量M與其總積分ΔT (ΔTtotal)的關係為： 五、 以後將可根據以上的四和五，推算出所觀測到之S-Z 星系團的質量。 我們的研究成果，將可在短期的未來，直接應用在許多期待中的觀測結果上，以揭開星系團 的神祕面紗。