第一名

本實驗研究蕈菇如同植物具有「向地性」，蕈柄生長過程受到地心引力刺激會產生「背地一站」現象。我們利用柳松菇太空包以倒立方式發現蕈柄彎曲角度可超過150度，彎曲生長主要發生在距離蕈柄頂端20-30%處，因為近地側細胞生長相較遠地側大約有2倍長度的差異，和遠地側有較大的重力生長曲率，造成蕈柄得以發生背地彎曲；當完全切除蕈帽則無法表現「向地性」，我們推測蕈帽和蕈柄間的細胞似乎可以感應重力刺激，使蕈柄得以「背地一站」以利散播孢子。我們進一步自製離心器，以旋轉方式改變重力場強度，發現蕈菇子實體「向地性」表現強度產生改變，我們期待本實驗的重力向量對蕈菇發育的基礎研究可以應用於失重的外太空培植之可能價值用途。

我常常在電視科學節目上，看見介紹岩石、地層的影片。我也曾在阿里山公路看見許多岩層，一層一層的，既美麗又奇妙。那時我對這些東西產生了興趣。再想起去年上過自然科學第七單元「地層」這一課，雖然課本提過地層是由於沉積在海底的泥沙，經過長時間的堆積，擠壓隆起後形成一層層的地層，但是我還是一知半解，於是就利用下課去問老師，經過老師的講解後，我對岩層的興趣更濃厚，回家後找了一些同學，請老師指導，一起展開這個研究阿里山公路沿線地層的調查工作。

上完自然課磁鐵的單元之後，有幾個問題一直盤旋在腦海裡老師說"一塊磁鐵有南北兩極，兩塊磁鐵吸在一起之後還是只有兩極"。我覺得很奇怪，為什麼不是四極呢？如果仍然是兩極的話，那麼磁力是否互相抵銷了？或是增大了？怎樣才能比較出來呢？我自己試了幾次也找了幾位同學共同研究，都無法用數字表示出來，只好請教老師了。老師認為我們的問題很有趣，就提供我們幾種方法，由全班同學一起來做實驗。

星期天的早上，我和媽媽上菜市場買菜，媽媽買了幾顆擰檬當佐料。嘴饞的我一想到又酸又甜的檸檬汁，口水都快流出來了，於是就要求媽媽多買一些。 到了下午我就親自動手榨檸檬汁，先把檸檬洗乾淨切成兩半，再放入榨汁器中用力的壓，臨時找了一個免洗塑膠杯來裝剛榨出的原汁。奇怪的事發生了，一小時之後，我再拿起塑膠杯，杯子竟然斷成了兩截，這是怎麼一回事呢？ 第二天，我到學校把發生的事告訴鈺婷和家璋，他們也覺得很奇怪，怎麼會這樣？於是我們三個約了時間，一起去找老師，告訴他我們所遇到的事情，老師說這很有趣，建議大家一起來從事一些實驗，探討這一個問題。

電腦病毒曾在世界各地引起一陣恐慌，隨著電腦的普遍，病毒到處感染，造成許多使用者憂心，因此引起我們對病毒的興趣，想了解到底什麼是病毒？而展開一連串的研究。

三年來我們推動【廢棄腳踏車～重生】公益活動已經回收了七百輛腳踏車! 本研究進一步結合人工智慧，做了一個FB聊天機器人: 民眾只要提供地點、照片就可以完成舉報，並利用遊戲化鼓勵民眾參與。 本研究做出了下列三個全台首創的AI應用: 1.辨識廢棄腳踏車: 利用Google Vision API結合人工智慧類神經網路，判斷民眾上傳的照片中是否有廢棄腳踏車。 2.門牌辨識: 人工智慧結合Google Vision API及Google Maps API，從門牌照片解析出地址。 3.案件評分: 人工智慧根據各種數據判斷舉報案件是否真實。 經過反覆實驗訓練，它幾乎與人類專家所做的一樣好! 本研究進一步歸納實驗成果，提出「2-4個隱藏層、每層5-20倍輸入項目的神經元數量」的MLP最適配置，可以廣泛應用於未來相關領域。

去年的科學展覽，我們探討了景美溪中，出露於政治大學附近，沙洲之形成與變化，非常高興榮獲台北市地球科學科的優等獎，這項獎勵，更激起我們，進一步在全盤性的規劃下，展開對沙洲詳細而定期的觀測。去年觀測的經驗得知，需把握降雨量大的夏季，因此我們從去年暑假開始著手觀測紀錄。 半年多來，例行野外的觀測，每月平均實地觀測 2 ~ 3 次，大水時更機動增加次數，包括實地測量流速與紀錄水位，並以水準儀測沙洲各定點的高度，期能經有系統的觀測，對河川中各項因素之關係，做更深入、更有系統的分析。

本研究源自於第54-4期科學研習月刊上的一道數學題目——神算，我們主要在探討：如何由第一列n個色球迅速判斷出圖形第n列色球的顏色。一開始先從n層第一列n個色球的排列組合方式開始探討、歸納，接下來我們從最簡單的層數開始觀察，慢慢推導兩層及三層公式，並歸納出符合兩層公式系統的層數：am=3m-1+1層、三層公式系統的層數： bm= 2×3m-1+1層。接著我們把所有層數都化為函數式，在過程中，我們發現這並不是一道普通的數學題，因為這個題目竟和三進位有莫大的關聯存在！於是，我們將最少步數結合重新定義的「三進位法」，找出了n層最少步數解法的通式： f∏i=1k(ai+1) (x)=∑i=1k[∏j=0i-1(aj+1)] fai+1 (ai3i-1+1)。除了上述之外，我們還發現只需知道圖形中任一層的組合，即可求出其下方任一列、任一個色球的快速解法。

街道旁和商店前，我們常常可以看到一部電動的體重計。有一次，我們去逛街，經過了這個體重計，大家都很想上去秤一秤，看看自己的體重增加了多少，但是我們都沒有五元硬幣，我們感到又生氣，又不方便。 後來在同學的積極的討論及老師的指導下，我們嘗試了下面的各種實驗。

當豔陽高照時，走在柏油路面上，觀察遠方柏油路面上的人、車的景物，經常會因為空氣的折射，而晃動地十分厲害，就好像我們觀察火爐上方的影像一般。甚者，遠方的柏油路面偶爾會出現類似積水的現象，積水中甚至會出現人、車的倒影，但此時的柏油路面不僅沒有積水，更是熱得發燙。由於我們總是在炎熱的天氣中，看見柏油路面上的假積水現象及倒影，因此多數的人均認為，柏油路面上的假積水現象及倒影僅會出現於溫度高的白天。而主要的成因，是因為空氣層之間的溫差不同，使得遠處射向柏油路面的光，不斷地折射，在接近地面時發生全反射，而產生倒影。許多書本皆認為此現象和沙漠中幻影的成因相同，皆可稱為「海市蜃樓」。南一版的基礎物理課本寫道：「遠處物體所發出的光線，經過空氣層間的折射和底層的反射後，不是沿直線進入我們的眼睛，而是如圖中所示的曲線，使我們以為是從路面下的倒影所發出。」但我們觀察發現，地面與上層空氣的溫差，並非柏油路面上假積水現象及倒影出現的必要條件；反而和入射光的角度、路面的平坦程度及路面的性質有關。因此我們認為假積水現象及倒影主要的成因是「柏油路面的單向反射」而非「空氣的折射與全反射」。我們提出了粗糙面在入射光的入射角接近90度時，可發生單向反射的模型。在雲嘉區科展中，我們提出了兩個現象來說明假積水現象及倒影主要的成因是「柏油路面的單向反射」而非「空氣的折射與全反射」。一、在強風中（飛砂石亂走），假積水區及倒影仍存在。二、夜晚地面已和氣溫相同時，強光源亦可出現倒影等等。但評審老師認為，我們所持的僅是間接證據，況且，我們可能發現了柏油路面上產生倒影的另一個機制，但並不能駁斥在豔陽高照時，會因為折射和全反射造成倒影的可能性。我們在區賽後再接再厲，終以改變地面性質使積水現象消失，駁斥「因為折射和全反射造成柏油路面假積水現象和倒影」的傳統論述。揭穿了這個「國王的海市蜃樓」。