四等獎

粒線體，『細胞內的發電廠』，它生產了我們生存所需的幾乎所有能量。除了產生能量，它也參與了細胞的凋亡的過程，或反應出自由基所引起細胞的老化。我們在此實驗中，利用酵母菌模式，跟兩個特殊的螢光染劑（JC-1與Rhodamine 123），來活體測量酵母菌裡的粒線體膜電位的變化，以了解細胞的早期凋亡的過程。並且，透過加入抗氧化劑與否，測量氧化游離基的產生，探討跟粒線體膜電位之間的關聯性。實驗結果顯示，的確酵母菌經過長期培養，且無提供適當的營養補充條件下，雖然外表還活著，但JC-1的螢光染色顯示，粒線體膜電位是有逐步遞減的現象，代表酵母菌活力慢慢衰弱。但是，另外氧化游離基的實驗結果卻沒有如預期般增加，反倒是跟JC-1的表現呈正相關現象。抗氧化劑的加入，非但沒有增加酵母菌的活力，反而是減弱了粒線體膜電位的表現，而氧化游離基也同時降低。這樣的實驗結果，雖然跟事前的預期結果不同，但也可能暗示1. 胡亂加入抗氧化劑，對生物不盡然是有幫忙的。2. 酵母菌在這一種生長條件中，可能需要一些氧化物的刺激或幫忙。3. 粒線體是細胞內氧化作用最強的單位，如果他生命力變弱了，自然產生氧化游離基的能力變弱，而非氧化游離基一開始去減弱粒線體的活性。此實驗的重大意義，是告訴我們，氧化游離基或抗氧化物的腳色並非一成不變的，甚至你原來認為的粒線體膜電位改變是細胞凋亡的起始原因，也可能相反，粒線體膜電位改變只是細胞凋亡後來發生的結果。科學的有趣也就是在這裡!我們藉助於【實驗】，不斷地實驗，去挑戰既有的知識跟原理，會讓我們發現更多的真理，一個單細胞的酵母菌就有這麼多問題需要去回答，那麼放眼將來不孕症醫師想嘗試『卵質轉移』，主要就是要取得健康的粒線體，增加懷孕的機會，那就可能需要更多的實驗跟努力，才能給出一個真正的正確答案。

低頭族發生『假性近視』、『脊椎側彎』甚至『黃斑部病變』等健康問題有越來越多的趨勢，邊走邊玩發生的意外也越來越多，因此，我們針對低頭族的健康與安全開發本作品。一、 健康方面： 撰寫「背景執行程式」，此程式完全不影響使用者玩遊戲、上網…等等，使用30分鐘後，透過「加速度感測器」檢測使用者必須做的手臂運動，完成後才可繼續使用手機，藉此『休息一下眼睛與僵化的手臂』。透過「環境光感測器」調整螢幕亮度，不讓螢幕光太強而造成眼睛更容易損傷。二、 安全方面： 「加速度感測器」與「陀螺儀」辨識出使用者邊走邊使用手機，就跳出提醒視窗暫時中斷使用者使用手機，使用者或許就會停下腳步或是抬起頭來恢復對環境的觀察能力以避免意外發生，按下「確定鈕」後，就可繼續使用。

在沙灘賣冰問題中，假設遊客平均分布在長度為1的沙灘上，並且沙灘上的攤販不論品質或價格都相同。因此遊客只會依據距離遠近選擇攤販；攤販則會為了擁有最大客源而不斷移動，直到任何移動皆不會使利益增加為止，這就是所謂的奈許均衡。 已知兩個攤販會集中在沙灘正中央，而三個攤販時無法達到均衡，四家或五家攤販會形成唯一一種均衡，若有六家以上的攤販則可能有不只一種均衡。由五家攤販的例子我們觀察到，若是選擇在1/2處固定不動，當其他四家攤販達成均衡時，就可以分得最大的利益範圍。因此，我們試著在三個攤販的情形中固定其中一家攤販的位置，發現若其中一個攤販在1/4的位置固定不動，則剩餘兩個攤販會集中在3/4形成均衡。此時固定攤販可以分得1/2，其餘兩家則各得1/4。於是在接下來的研究中，我們試著將此發現推廣至一般性。 我們研究發現，固定攤販的設攤位置，可以決定奈許均衡的存在性──使沒有均衡的例子產生均衡，或者破壞原本有的均衡；亦可以影響均衡的型態。最後我們提出了一個保證獲利的策略，使得採取適當的固定位置必定得到優於平均的利益。同時也證明了此策略為固定攤販獲利最大值(Max Minimum)，成功的將固定攤販利益最大值的情形推廣至一般化，並歸納出固定攤販位於各範圍時所形成的均衡以及利益範圍。

近年來，國內外皆有科學團隊投入果蠅同性求偶行為的研究，進而發現影響求偶行為的相關基因，以及此類基因的作用機制。本研究主要探討：除了基因變異外，是否有其他因素對同性求偶造成影響。透過實驗我們發現，性成熟雄果蠅偏好對未性成熟的果蠅進行同性求偶；而曾與雌性交尾過的雄果蠅，較容易發生「試圖交尾」的行為。若加入酒精作為變因，則會催化雄果蠅進行同性求偶的頻率，其中以濃度30%的影響最為顯著。此外，在同性求偶行為中，聽覺亦扮演了重要的角色，聲波會對果蠅的同性求偶造成影響，其中低頻率聲波會使果蠅同性求偶的次數明顯降低。本研究顯示性成熟與否、求偶經驗、酒精濃度與聽覺，是除了基因變異外，探討雄果蠅同性求偶時所需考量的變因。

本研究將三氮二氧五牙配位基H2BDPP去質子化後形成BDPP2-，與二氯化鈷(CoCl2)反應後，製成二價鈷錯合物Co(BDPP) (1)。將1與FcBF4反應，製成三價鈷錯合物[Co(BDPP)(H2O)]BF4 (2)，1和2的分子結構可由單晶繞射解析法、可見光-紫外光光譜儀鑑定，並利用循環伏安法量測1的還原半電位。1與一氧化氮反應會有顯著顏色變化，根據UV/vis光譜排除氧化的可能性，表示新生成一錯合物[Co(BDPP)(X)] (3)。利用傅立葉紅外線光譜儀確認此反應有新的振動頻率1615 cm-1產生，意味著在3上觀察到N=O的振動吸收峰(X = NO)，推測錯合物3中一氧化氮和鈷中心金屬產生了鍵結。藉由此錯合物可鍵結或釋放一氧化氮之特性，未來可能運用在治療高血壓藥物的開發研究。

校園芒果葉上所發現的「檬果壯鋏普癭蚋」(Procontarinia robusta)，是近年來快速蔓延且危及台灣芒果產業的害蟲。但基礎文獻與防治方式等資料甚少，因此我們進行各階段的型態觀察以建立癭蚋的生活史，幼蟲分為三個齡期，蟲癭則為四個時期。癭室的分布是以同一時間生長的叢生葉為單位，做間隔性分佈；寄生位置以正面葉肉為主。芒果葉的蒸散作用未因蟲癭的發生而有明顯改變；黑色蟲癭的糖含量較一般葉肉組織少且無澱粉反應。令人驚訝的是，一顆小小癭室竟能承受約600公克重。我們也發現癭室內有文獻未提及的赤眼蜂存在，而且癭蚋幼蟲被啃蝕殆盡！防治實驗上，赤眼蜂的寄生時期為黑色蟲癭，人為放蜂能增加癭蚋的被寄生率(25.89%)，為檬果壯鋏普癭蚋的生物防治提供一個可能方向。

本研究以希爾伯特－黃轉換 (Hilbert Huang Transform, HHT)，來分析311日本海嘯對台灣各港的水位變動影響。利用HHT將各港驗潮站資料分解成數個本質模態函數 (Intrinsic Mode Functions, IMF)，從中找出天文潮和海嘯影響的IMF。將主要的天文潮及趨勢線濾除後，可清楚看出海嘯影響水位的成份，進而分析各港口海嘯波抵達時間、振幅大小和主要頻率等。由 IMF 中可發現海嘯波來臨前海水水位退潮及急升狀況。此外，東部各港呈現出較為明顯的地震前導波(P波)所引起的高頻震盪波，與地震發生時間、P波傳遞速度、海水傳遞延遲及各港水位抬升時間都大致吻合，但較海嘯波到達時間大幅提前。上述研究結果，對瞭解海嘯波特性，將有所助益。

這份研究所探討的主題源自於1976年USAMO第一大題：將一4×7矩形方格表的每格塗色黑色或白色，欲使所有能構成矩形頂點的四個方格皆不全為同色。試證明其塗色必定失敗、或給出滿足的塗色方式。此研究從上述題目延伸，增加可填入的顏色數量、改變方格表的長寬，甚至將方格表改為三角格子表。研究過程主要運用鴿籠原理、組合數量之計算及柯西不等式來分析。我們已幾乎完整討論完矩形方格表中填入2色、3色，及三角格子表中填入2色的所有情況；並且對於矩形方格表，我們找到了一條判別式，可以判斷一般化的某情況下塗色是否必定失敗，但有部分必定塗色失敗的情況無法由此判別式判斷，需藉由其他方式討論。此外，我們也嘗試從滿足的塗色方式中找尋規律並建立構造的規則。

我們透過1970~2010 年西北太平洋颱風的資料分析，探討聖嬰現象與颱風生成、路徑、強 度和消亡的關係。我們發現，聖嬰現象發生時颱風較晚生成，颱風季較短，且生成後路徑偏 北，東北亞國家受到颱風侵襲機率增加，反聖嬰時期颱風則較易侵襲東南亞。在夏季，臺灣 於正常期比較容易受到颱風的侵襲，而反聖嬰現象發生時，秋颱侵台的機率增加，臺灣須嚴 防秋颱的威脅。雖然聖嬰期颱風生成月份較晚，但生成位置遠離陸地，使平均壽命較長，颱 風強度也易增強。統計結果也顯示，颱風的消亡與聖嬰現象無明顯關聯性。

本研究主要探討傾角對面轉變的影響與面轉變的原因。當柱體由肥皂水中拉起時，泡膜圖形可分為中央膜平行與垂直底面的形式，兩種形式因高的變化而互相轉換的過程稱為面轉變。三到六角柱傾角越大，面轉變時的高越大，反之亦然；六角柱可以面轉變，且在40°到45°之間有臨界角度存在。本研究以力與能量的角度解釋面轉變．泡膜藉由改變面積以達到最低的能量、維持穩定狀態，因此本研究計算、比較不同形式的泡膜面積，以解釋面轉變。我們同時發現三角錐與四角錐都不會發生面轉換；三角錐的實驗值多大於理論值，四角錐的實驗值則多小於理論值。