三等獎

台灣位於太平洋地震帶，80%強震發生於此處，且台灣老舊建築為數甚多，因此震後結構物之健康診斷相當重要。 本研究為解決目視監測之侷限與實驗模態分析面臨邊界與縮尺效應等問題，基於操作模態分析，發展一套快速、方便與準確之結構物健康診斷系統。 使用地震儀量測結構物之速度訊號，透過區域基線修正與極端值修剪等訊號前處理，再利用Lo et al （2015）提出之Multiscale Symbolic Entropy（MSSE）計算不同尺度之熵值，以建立結構物於健康狀態下之模型，地震發生後以相同之方式量測、分析多尺度熵趨勢，並比對地震前後之模型是否改變，藉以判斷結構物是否受損。 經過十九次於兩座橋、五個測站之測量，再經過數據前處理後，利用MSSE計算多尺度下之熵，而多尺度熵之趨勢有高度之一致性，證明此方法適合用於結構物健康診斷。 應用層面來說，此方法不需耗費長時間來完成，只需要幾次之測量來確定其數據之一致性，並於地震後再進行另外幾次的測量，此方法即可判斷該結構物是否受到地震之影響。

將水晶寶寶放置於加熱板，會不斷跳動並發出高頻聲音。本研究透過錄音及錄影進行分析，探討其跳動的原理及特性。研究發現：水晶寶寶於加熱板溫度80°C開始出現穩定跳動，並發出高頻聲音。溫度越高，跳動高度越低且聲音頻率越高。並發現水晶寶寶為符合虎克定律之彈性固體，其聲音頻率與√k成正比，符合簡諧運動的型式。進行動力學分析發現，水晶寶寶於加熱板撞擊之恢復係數穩定於1附近震盪，且發現水晶寶寶撞擊加熱板時會噴發氣體。我們嘗試於加熱板上方放置壓電晶片進行撞擊，發現溫度越高，產生電壓越高，可透過碰撞實現能量轉換。最後結合聲音及動力學分析，提出物理模型針對觀測之現象進行解釋，論證此現象屬於高含水彈性固體的Leidenfrost效應。

第一型糖尿病是因自身免疫破壞使貝他細胞（ß-cell）數量減少，目前治療糖尿病最好的方式是利用胰島移植補充貝他細胞，而胰島來源缺乏導致全世界超過三千萬糖尿病患者無法用胰島移植治療糖尿病。在低等節肢動物的消化腔，肝胰組織存在同一個器官中，稱為肝胰臟(Hepatopancreas)。因此從生物演化角度看，肝胰兩種器官細胞親緣相近，且為擴大貝他細胞供應來源，我們試著測試肝臟細胞是否能藉由同時表現胰臟轉錄因子Pdx1或 Ngn3重新編程成胰島素分泌細胞，並進一步開發能增進這些胰島素分泌細胞活性的培養因子。因此，我們測試正常個體中會調控貝他細胞生長、分化、胰島素製造及分泌的外在環境培養因子：葡萄糖濃度、菸鹼酸（Nicotinamide）、腸泌素 (Glucagon-like peptides 1) 、類腸泌素（Exendin-4）、血小板生長因子(platelet-derived growth factor)，對肝細胞重新編程為胰島素分泌細胞的影響。結果發現這些因子會抑制肝細胞專一轉錄蛋白表現、細胞生長或造成細胞死亡。且在肝細胞中表達胰島分化必須轉錄因子Pdx1及Ngn3，並配合不同培養因子組合處理後，得知當葡萄糖、腸泌素、類腸泌素、血小板生長因子共同處理，對肝細胞轉變成胰島素生成細胞效率有加乘並顯著促進胰島素分泌的效果。因此我們藉由表現Pdx1及Ngn3配合特定培養因子提高肝細胞轉化效率，並提高胰島素分泌細胞活性，希望將來提供胰島移植應用。

近年來，螢光材料已經被廣泛用在染料敏化太陽能電池與有機發光二極體的敏化劑。然而，大多數的螢光材料皆含有鑭系元素以提供能階差供電子在基態與激發態間躍遷。在這個研究當中，即使不使用鑭矽元素，依然可以合成出具有高量子產率的光致發光材料。因為TPB(1,2,4,5–tetra(4-pyridyl)benzene)，有機胺類的一種，我可以不藉由鑭系元素而合成出各式各樣的螢光材料。本研究所合成的材料不僅較便宜，而且其放光光譜具有相當的變化性。因為這些化合物用有如此獨特的螢光特性，故這些材料具有作為感應材料的潛力。

探討經由抑制Hippo途徑，誘發受接觸性抑制之人類角膜內皮細胞(HCEC)增生及其機轉之研究。 研究過程 以攜帶YAP基因之質體轉染培養之受接觸性抑制之HCEC，或添加溶血磷脂酸(LPA)後，觀察HCEC之YAP蛋白核轉移、細胞分化及增生。再利用專一性激酶抑制劑探討可能之訊息途徑。 研究結果 轉染之YAP能顯著誘發HCEC細胞增生，同時保有其功能。LPA能誘發HCEC的YAP蛋白核轉移，進而增進HCEC細胞增生。而PI3K與ROCK抑制劑能顯著抑制HCEC的YAP蛋白核轉移及細胞增生。 結論 LPA能誘發YAP蛋白核轉移與受接觸性抑制之HCEC細胞增生，此現象應與PI3K及ROCK途徑之活化有關。 應用 此研究提供了一種創新的誘發細胞增生策略以用於移植或細胞療法。

四膜蟲(Tetrahymena)進行有性生殖的特定階段中，有RNA interference調控DNA割除(DNA elimination)的核重組現象。 Drb3p 具有dsRNA結合區域，推測為一dsRNA結合蛋白，其表現時間和四膜蟲進行IES(internal excision sequence)的時期重疊，Drb3p 可能參與RNA interference的調控。 本實驗在DRB3前接上GFP序列，以觀察Drb3p在四膜蟲中的作用位置，再以RNA干擾術進行DRB3 基因沉默(knockdown)以了解Drb3p對四膜蟲核重組的影響。結果顯示，Drb3p主要出現在有性生殖時的新大核，也就是核重組RNA interference調控機制主要發生的位置，但由於基因沉默後仍有少量DRB3表現，我們尚未確定其對四膜蟲所造成的影響。於是我們改用基因剔除(knockout) DRB3，探討Drb3p的功用，然而就目前的實驗結果來說，Drb3p對子代的大核製造並沒有顯著的影響，但並不能排除Drb3p對子代數目與生理可能造成影響。 未來，我們希望能更進一步的使用免疫沈澱法等方式研究Drb3p所結合的RNA，以期對RNA interference領域有更深入的發現

東莨菪鹼 (Scopolamine) 是一種乙醯膽鹼受體的拮抗劑，如果服用過量的Scopolamine，可能產生記憶障礙的症狀，所以Scopolamine常作為讓實驗動物記憶能力下降的藥物。近年來全球人口老化速度快，像是阿茲海默症等疾病患者與日俱增，研究記憶的相關機制或能恢復記憶的治療方式成為重要課題。希望本研究能對Scopolamine的作用有更多了解，作為未來以此藥物當作前置實驗藥物的參考。斑馬魚 (Danio rerio) 是一種群居動物，牠們會依據對彼此的熟悉程度而調整未來的社交行為，所以能夠辨識並且記得曾經看過的魚對牠們十分重要。因此本研究選擇斑馬魚作為實驗動物，錄影觀察藥物對牠們記憶和社交行為的影響。 本研究將以斑馬魚的社交記憶 (Social recognition memory) 為主題，探討Scopolamine對斑馬魚學習與記憶能力的影響，以及受藥物影響後的社交行為改變。實驗藉由錄影觀察斑馬魚浸泡Scopolamine 溶液後的行為改變，包括電擊、社交偏好，群游，攻擊性實驗，推測Scopolamine有降低學習能力並在學會的情形下增強記憶的效果，而且能改變斑馬魚的部分社交行為。

研究探討透過強化學習讓機器學習各種人類上臂運動。延續「運用氣動肌肉缸模擬上臂肌肉控制之研究」，透過有限的動作組可以控制上臂肌肉，然而因應環境條件的多變，模擬人類透過學習產生多樣多變的反應，在仿生的領域中有其必要。比較強化學習中的Actor-Critic與 DDPG (Deep Deterministic Policy Gradient)兩種模式，我們透過 Gym 建構具動作與環境限制的簡易訓練環境。比較兩個模型的細節後，最後選用了 DDPG 為我們主要的強化學習方法。首先我們利用 Tensorflow 模擬學習模式並記錄模擬移動的學習過程。我們運用到仿生手臂的實體，藉由影像辨識取得手臂的狀態，回饋至學習模型。仿生手臂運用學習資料進行移動，接著我們觀測系統所學習的移動是否可完成指定動作或工作。在軟體模擬中，我們證實了藉由達成數次目標的學習後，DDPG 可完成較細緻的移動。而 DDPG 在仿生手臂上的實作，則需透過輸出動作給氣動仿生手臂系統，來控制仿生手臂移動至目標位置。在未來，機器人將不單單只是運用馬達來當作動力來源，也能運用氣動肌肉缸成為動力元件。並且，人形機器人將會做出更像真實人體的動作。

本研究在探討過原點且通過特定格子區域中格子點的直線數，利用縱向或橫向方式來計算。不論哪一種方式皆從正方形區域探討，得到其格子直線數與歐拉函數有關，特別是在橫向方式中增加上高斯符號與高斯符號協助計算，得到正方形、長方形、三角形及圓形區域的直線數及其上下界，及探討上下界的特定區域。此外，將原點移動到任意點，探討過任意點且通過特定格子區域中格子點的直線數，得到一些有趣的性質。 接下來，從正方形區域推廣至高維度的超立方體區域中的直線數，並推導出三個歐拉函數的推廣式，其中一種是約當囿互質函數，使用這些函數不僅能簡化計算，更能拓寬歐拉函數的視野。另外二種皆是利用幾何結構推導出來，其中一種是用第二類史特林數來表示。 最後我們使用此歐拉函數的推廣三式推導出高維度的超立方體、超長方體、單體 (即高維度中廣義三角形區域)及角錐柱中的格子直線數及其上下界，特別是利用橫向方式獲得公式的更為精簡。

Revealing fascinating and educating concepts in a field of astronomy usually requires expensive equipment. Therefore, most schools have very little practical equipment to teach astronomy. I wanted to investigate the Sun’s track using a simple apparatus that can be afforded by many schools instead of using an expensive one.