2015年

本實驗主要在探討鉻剛球碰撞產生的情況與能量的傳遞，我們改變的變因有： (1)球落下高度、 (2)鉻剛球大小(兩種規格)、 (3)兩球撞擊的中間物材質(鋁箔、白紙、銅片)、 (4)中間物材質的厚度。 發現球自愈高的高度落下後產生碰撞，中間物(置於底下鉻剛球的上方，如：鋁箔)所產生的同心圓面積愈大；而大球相撞產生的同心圓也比小球相撞所產生的大。就碰撞後反彈高度而言，大球碰撞後反彈高度比小球碰撞後反彈高度來的高。與銅片有相同厚度的6層鋁箔，其碰撞產生的面積與銅片的卻不相同，可見不同材質的硬度及彈性，亦是影響面積大小的因素之一。

輕微乾旱會造成植物提前開花。實驗結果發現20 mM過氧化氫能有效促進阿拉伯芥開花。晚開花ft轉殖株噴灑過氧化氫後，沒有促進植物開花，因此FT可能參與過氧化氫控制開花。我們利用即時定量PCR方法證實在過氧化氫狀態下，FT及其下游基因基因會受到誘導而表現。以FT啟動子驅動螢光基因，發現FT確實會受到過氧化氫的誘導而啟動。以次世代定序得知過氧化氫處理後，得知ERF109受到抑制。利用FT啟動子序列刪除及ERF109以基因槍實驗，得知低濃度活性氧可以充當輕微逆境下的訊號，抑制ERF109表現再誘導FT啟動，促使FT基因及其下游開花基因表現，使植物提早開花。

在種子萌發的階段，光會造成幼苗的形態變化，稱為光形態發生(photomorphogenesis)。然而microRNA (miRNA) 如何影響光形態發生，一直未被詳細探討。藉由次世代定序 (Next Generation Sequencing)之結果分析，得知阿拉伯芥 (Arabidopsis thaliana) 幼苗中，具有受光調控的miRNA。利用北方墨點法 (northern blotting) 及即時聚合酶鏈鎖反應 (Real-Time PCR) ，我們驗證了miRNA和其降解目標之相關性。在篩選過後選得miR396s和miR858s，作為後續研究的目標。下一步便是了解他們的功能。目前已經證明miRNA及對應目標基因的突變株確實會影響花青素、葉綠素累積，下胚軸延長及子葉發育。考量到miRNA有功能性的替代物 (functional redundancy) ，我們於是進行標的序列模擬(target mimicry) ，以削減miRNA之功能；也在建立大量表現上述miRNA之轉殖株，了解其與光形態發生之關聯。最終目標為解開miR396與miR858對光形態發生的調控機制。

福島核災的發生，更凸顯能源的重要性；又因近年來廢熱總量不斷提升與全球能源需求量增加，本研究利用熱電晶片冷端與熱端的溫度差產生電的特性，將環境廢熱回收成為可用的電能。 本研究設計之可撓性熱電晶片成功改良傳統熱電晶片的兩點缺點；其一 : 傳統的硬式平板狀晶片無法配合不同環境空間而改變其外型，其二 : 硬式晶片的表面為陶瓷片，較易摔破導致晶片毀損，本研究之可撓性熱電晶片改良以往熱電晶片的陶瓷基板材料，改用具有可撓性的FCCL材料作為基板，因此可完整吸收表面彎曲物體的能源並將熱能轉換成電能。本研究之可撓式熱電晶片成功大幅降低熱電晶片之成本，有利於未來大量生產，成功應用人體體溫發電，同時也可利用Peltier效應，作為醫療用冷敷或熱敷之器材。

一般認為粒線體形變與神經細胞的細胞凋亡有關，但其實粒線體形變也發生在類固醇生成細胞，如卵巢與腎上腺皮質的分化過程中，且伴隨著類固醇製造酵素CYP11A1的大量表現。 因此，我們提出以下的假說：第一，CYP11A1會使粒線體發生形變；第二，粒線體形變參與類固醇賀爾蒙的製造；第三，粒線體形變能導致細胞某種程度上的分化：由不適合製造類固醇轉變為適合，並降低其代謝率。 我們觀察CYP11A1內生與否的細胞株的粒線體外形及其內褶膜，發現內生CYP11A1的細胞具有球形粒線體與拱狀內褶膜。接著我以CYP11A1表現質體轉染COS-1細胞，觀察其粒線體並測量其ATP產率，證實了外送CYP11A1能使粒線體發生形變，同時改變細胞的代謝率。這個發現對粒線體形變的研究具有突破性的影響。

我們使用了直流電源進行感應電流的測試，結果發現直流電源因為電流穩定，所以無法產生感應電流，只有在打開電源或關閉電源時才會有。於是我們用打點計時器設計了自動開啟與斷電的裝置，使直流電不斷地開啟與斷電，造成源源不斷地感應電流，但此裝置的輸出功率太小。接著我們使用了簡易的振盪器形成振盪電路，使直流電可以有交流電的效果，透過許多測試，最後利用細線編織而成的麻花辮來繞線圈，解決因集膚效應所造成的損耗，接著用倍壓式整流電路，將交流電轉成直流電，使原本的傳輸效率大大提升，最後再透過鋁片的反射，使接收線圈的效果再度提升。

探討在低成本下，完成非特定人中文語音辨識的可行性，作品的特色如下： 1. 語音辨識系統：8K ROM、2.5K RAM、辨識率 80%、成本 50 元以下 2. 音節簡化：發音去掉聲音調後，再將同類聲音進行整併，整理出133 個音節→資料量是繁體13060 字數的 1 / 100 3. 資料庫化簡：使用整數的指數取代符點運算→資料量為傳統的語音特徵的 1 / 20 4. 語音辨識演算法：使用梅爾倒頻譜係數、隱藏馬可夫模型 5. 處理器：使用16位元的整數運算，可在低價的處理器上執行 6. 訓練用的語音：向中華民國計算語言學學會（MAT）購買純語音的資料庫

不同於歷屆科展使用如浮沉子(2)、硬幣(3)、試管(5)等”沉體”在”凹”水面上對表面張力做研究，我們使用乒乓球作為”浮體” 並且於”凸”水面上做實驗，過去研究cheerios effect(6)的實驗多使用簡化的模型，忽略了沉體兩側的作用力只考慮沉體與容器邊壁的作用力，因此，我們強調的是，討論浮體兩側液面上因接觸角的差異所產生的水平側向力，並使用電流天平直接量測水平側向力的大小，我們釋放浮體使用影格分析法研究浮體的運動，最後我們得知浮體於液面上運動的機制。

影像擷取是進行影像處理中最常用的技巧之一，但是要將有毛髮的影像進行背景去除較不容易，影像處理軟體的操作方法也頗為繁複，因此，提升毛髮邊框的背景去除效果及簡化其操作方法十分重要。本研究以貝氏定理為基礎，透過機率計算估計原合成影像中前景和背景的透明度與顏色值，嘗試使之與原圖數值差距最小，藉此估計影像未知區域的透明度，使邊框附近的細節能清楚呈現。後續嘗試利用權重的概念，提高邊框毛髮處理的效果，並透過修改演算法，提高演算效率。本研究技術未來可能可應用於電視電影等影視工業，或廣泛運用於繪圖排版軟體、圖文書中，讓使用者得到更好的影像擷取效果。

微小核糖核酸是一種由約22個核苷酸所組成的RNA分子，可與目標訊息核醣核酸3端不轉錄區域(3’UTR)配對引發基因沉默而負向調控基因表現。在線蟲中，let-7微小核糖核酸調控目標基因lin-41，進而控制發育事件如生殖孔的形成及體側皮下組織接縫細胞(lateral hypodermal seam cells)的分裂與分化。let-7(n2853) 溫度敏感低效能突變導致在非容許溫度(non-permissive)下所生長成蟲的生殖孔爆裂，也會導致接縫細胞最終分化(terminal differentiation) 的延遲，而使得接縫細胞在成蟲時重複分裂(reiterated proliferation)。我們先前已經發現，利用核醣核酸干擾技術(RNA interference, RNAi)方式去降低異質核醣核酸結合蛋白基因hrp-2 的表現可以抑制let-7(n2853)突變種生殖孔爆裂的性狀。而在本篇研究中，我們發現降低hrp-2表現也可以抑制let-7(n2853)突變種接縫細胞在成蟲時期重複分裂的性狀。此外，此抑制效果可經由去除掉微小核醣核酸沉默複合體的核心重要功能蛋白ALG-1而消除。另一方面，我們發現降低hrp-2表現也可以抑制let-7的旁系同源微小核糖核酸miR-84目標基因let-60 功能性增加突變(gain-of-function mutation)所導致的多重生殖孔性狀。這些證據顯示降低hrp-2表現可能增強了let-7及miR-84分別對於目標基因 lin-41與let-60的調控。先前研究已顯示HRP-2蛋白可結合到訊息核醣核酸介入子(intron)並調控其另類剪接(alternative splicing)，我們的研究結果則顯示HRP-2可能也參與在訊息核醣核酸受微小核糖核酸所調控的機制之中。