二等獎

The research work is dedicated to analyzing the impact of disposable tableware and packages made from synthetic polymers on people and the environment, and the search for ecological alternatives to synthetic polymers used in their production. Various types of disposable tableware and packages, their composition, production technology, harmful effects on the human body, environmental pollution, processing and recycling were studied. The statistics of the use of disposable tableware and packages in Ukraine and the world as a whole, the places of their use were analyzed. Ecological alternatives to disposable tableware and packages made from various natural materials have been studied. A practical study of the use of organic waste and wastepaper for the production of ecological disposable dishes and packages was carried out.

在這個資訊發達的時代，網路充滿著五花八門的資訊，導致我們在查詢資料時會因為這些雜亂且未經過濾的資料浪費許多時間，其中最為氾濫的便是點擊誘餌（clickbait），此種新聞常常有著吸引人的標題，而內容卻不會與主題相符，人們也常常在讀完整篇文章後才意識到自己浪費了許多時間在無意義的資訊上面。解決此問題很常用的方法之一便是運用摘要演算法來讓讀者先對新聞有一個大概的理解，不過，雖然摘要演算法越來越普及，但產生出來的摘要仍會和人為判斷的結果有所差距，進而造成閱讀理解上的錯誤以及偏差，所以我們想要藉由這次研究，從一個嶄新的角度切入，探討摘要演算法和句型分析之間的關係，融合原本向量建構的方式以及語句結構的分析來測試摘要的準確度，並且由結果研發出一個可以產生出更為精確的主旨之摘要演算法，除此之外，我們也會融合實地調查以及搜集意見的方式來更進一步探討人們思模式與產生出的摘要之關聯性。

缺氧（Hypoxia）在癌症中，影響腫瘤微環境（Tumor microenvironment，TME）的重塑扮演重要的角色。原位癌細胞與欲轉移之遠端器官的微環境間，會透過細胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）進行細胞間相互作用，對於轉移前腫瘤微環境（Pre-metastatic niche，PMN）的形成和轉移過程至關重要。 本研究目的在闡明缺氧條件下，肺腺癌如何透過產生的外囊泡重塑肝臟轉移前微環境。結果顯示缺氧刺激肺癌產生的細胞外泌體（Exosome）增加了肝臟星狀細胞（hepatic stellate cell，HSC）活化和血管生成。由於缺氧肺癌所分泌的EVs含有CD151蛋白，促進HSC的活化和血管新生。缺氧肺癌所產生的Exosome增 加了HSC和內皮細胞中FAK（focal adhesion kinase）、Src（SRC proto-oncogene, non-receptor tyrosine kinase）和AKT（AKT serine/threonine kinase）通路的激活。 總結此實驗證實了缺氧腫瘤衍生的Exosomes，探討其中富含的CD151機制，活化了HSC與特別的訊息傳遞於細胞中，調節肝臟PMN的形成。因此CD151可作為肺腺癌轉移至肝臟的新治療靶點。

本研究以二氯化鐵和三氯化鐵所合成之磁性奈米粒子為基底，包覆上以蝦紅素為模板修飾的二氧化矽，製作出具有蝦紅素專一性的磁性奈米粒子，應用於萃取福壽螺卵中之蝦紅素。 利用干擾物證明磁性奈米萃取粒子具有蝦紅素的專一性，再探討奈米粒子合成及萃取條件的影響。福壽螺卵經過打碎離心後，依序加入0.2 M氫氧化鈉及1 mM十二烷基硫酸鈉，使蝦紅素水解並去脫去蛋白質轉換為游離態。當模板濃度為0.059 mg/mL、TEOS濃度為1.892 mg/mL和蝦紅素的濃度為0.07 mg/mL時，會有最佳的萃取率達60.7 %。此磁性奈米粒子在萃取步驟後，再以丙酮進行脫附，至少重複使用3次。此技術可減少福壽螺的農害，也極具經濟價值，很值得研究。

本研究利用合成生物學技術開發的創新基因組篩檢平台PRISM(v2.0)，採用合成轉錄因子(crispr-TF)辨認DNA但不進行剪切，透過修改CRISPR/Cas的PAM-interacting (PI) domain序列打破其辨認限制，由原本NGG序列變成可以結合NAG的序列，提升crispr-TF在高通量基因組的篩選能力，期待未來可以做出辨認NNN序列，以此技術初步成功建構Chk2/Rad53所參與的基因網絡，讓失去Chk2/Rad53功能的酵母菌能在DNA損傷的情況生存。Chk2/Rad53蛋白磷酸酶在DNA修復的訊息傳遞中調控龐大的基因網絡，其中潛在大量不同調控路徑聯結的組合性，過去的研究都無法有效地分析且重建完整的DNA修復機制。未來將進一步探討Chk2/Rad53調控的下游基因組，並以此新技術和研究應用於複雜腫瘤與老化疾病的預防及治療。

台灣火災地點以建築物占最大比例，在火災現場時常為了逃生及救火而打破門窗，造成建築物內部濃煙流動面積擴大，而釀成更大的災害，故本作品目的為研究「方形結構四周開口大小與數量對火焰與煙霧燃燒狀況的影響」，本研究從熱力學、流體力學、結構學三個角度探究此議題，並以煙囪效應與煙層逆流效應為理論基礎，使用壓克力搭建方形盒子來模擬建築物，並以四面壓克力上的開口大小及數量進行實驗，使用火焰及煙霧作為實驗介質，火焰方面以高度與溫度作為應變變因，煙霧方面則以MQ-2煙霧氣體感測器於結構內部進行濃度測量，同時也使用CFS-MODEL的FDS進行結構內部模擬，綜合實體實驗及各結果可發現，與一般想像不同，並不是開啟門窗就能撲滅火勢，甚至可能因為湧進過多氧氣而導致火勢更加嚴重，開口面積與火焰強度關係成二次函數曲線，本研究可供建築物搭建時的火災防範參考以及防災的宣導，並有進階研究的可能性。

2019年衛生福利部死因統計資料顯示和高血壓有高度相關的心臟疾病、腦血管疾病和高血壓性疾病皆在十大死因之列[15]。本研究提出以深度學習對心跳聲的時序頻譜圖進行訓練與分析的研究方法，應用此方法我們能以Convolution Neural Network(CNN)模型從受測者心跳聲預測出其血壓層級。CNN一般用於圖像分類，但在此研究中我們以此來分析心跳聲。本研究發現利用僅萃取第二心音的資料庫訓練效果較佳，並透過熱圖分析注意到模型對特定頻率域較為重視，在後續實驗中更進一步發現0~200 Hz和400~600 Hz在判斷高血壓時扮演重要角色。同時，我們也成功應用此方法，區分出長期高血壓和運動高血壓，證明心血管的結構改變在時序頻譜圖上有對應特徵。若應用於穿戴型裝置持續監控心跳聲，就能隨時追蹤使用者的血壓層級的變化，有異常便能盡早就醫，避免憾事發生。

The development of rapid and efficient synthetic approaches to the bioactive cyclic and polycyclic azaheterocycles is one of the most important challenges in organic synthesis. In this work effective and simple synthetic approaches to polysubstituted pyrrolidin-2-ones 2 and isoindolines 3 from donor-acceptor cyclopropanes 1, bearing the ester group as the one of acceptor substituents, and amines were developed. The γ- pyrrolidone based skeletons and isoindoline ring system is a constituent of many biologically active molecules, both natural and synthetic, and a key component of clinically relevant entities (Fig.1,2) [1,2]. The synthesis of pyrrolidin-2-ones 2 includes Lewis acid-catalyzed opening of the donor-acceptor cyclopropane with primary amines (anilines, benzylamines, etc.) to γ-amino esters, followed by in situ lactamization and dealkoxycarbonylation. The reaction has a broad scope of applicability; a variety of substituted anilines, benzylamines, and other primary amines as well as a wide diversity of donor-acceptor cyclopropanes bearing (hetero)aromatic or alkenyl donor groups and various acceptor substituents, can be involved in this transformation. In this process, donor-acceptor cyclopropanes react as 1,4-C,C-dielectrophiles, and amines as 1,1- dinucleophiles. The resulting di- and trisubstituted pyrrolidin-2-ones can be also used in subsequent chemistry to obtain various nitrogen-containing polycyclic compounds of interest to medicinal chemistry and pharmacology, such as benz[g]indolizidine derivatives. The synthesis of the substituted isoindolines 3 is based on the domino-reaction between donor-acceptor cyclopropanes, bearing in ortho-position of aromatic substituent a bromomethyl group, and different primary amines (e.g., anilines, benzylamines, cycloalkylamines) was developed. The reaction involves the generation of secondary amine followed by nucleophilic ring opening of cyclopropane with amino group. Moreover, this process provided a new practical method for the rapid synthesis of benzo[b]pyrrolizidinone 4 from readily available starting materials.

本研究探討改善冬季養殖廢水中亞硝酸降解不良的問題。潘朵拉菌Pantoea sp.可在冬天生長並降解水體亞硝酸，不同於其他菌其在低溫時生長較好但降解較差，顯示兩者非正相關。進一步得知溫度會影響Pantoea sp.細胞內代謝機制，也發現氨濃度降低時降解能力上升，西方墨點法及酵素活性實驗得知MDH表現量和活性在低溫較高。水體中添加葡萄糖可使冬季亞硝酸降解能力提升6倍，且不影響其生長，與文獻添加碳源會促進益生菌生長不同。比較各式糖類後得知單醣和雙醣皆可提升降解能力，其中單醣較雙醣好，且此做法適用各鹽度環境，而碳源可提升降解能力，推測因其影響細胞內TCA cycle運作。最後實際到戶外採集養殖池水研究，結果顯示成本低的擴培方式可有效降解亞硝酸，對改善台灣冬季養殖廢水水質有高度應用價值。

本報告研究台灣地區閃電與雷達回波強度的關係，期望了解雷達回波資訊成為閃電多寡代言人的可能，以及是否存在閃電活躍區及寧靜區。方法為將台灣附近區域分別以不同空間尺度 0.125 度、 0.25 度及 0.5 度、 1 小時的時間視窗將閃電及雷達資料分割。再利用 R 程式將雷達回波圖的不同像素轉化為強度數值，分析不同時間及空間下，第 95 百分位的回波強度和閃電個數對數資料的關係。 我們選取2019 及 2020 年中 8 個閃電個數高的氣象事件進行分析，發現相同時間移動視窗下及固定 空間網格點內的雷達回波強度較小時，閃電個數的對數值偏低 相反的，當雷達回波強度增加，除可能發生較少閃電個數的情況，會出現較多的閃電個數。當我們將各雷達回波強度階層對應到閃電個數對 數值大約的最高 門檻，進行線性迴歸分析，結果呈現三種不同空間尺度的網格得到的判定係數均接近 1 ，斜率稍有不同，但都約為 0.1 ，顯示此關係 可以利用雷達 回波強度進行閃電在空間時間分布的估計。 以上述經驗公式為基準，將各雷達回波 強度階層所對應到的閃電可能個數以 25% 分為低標及高標，繪出閃電寧靜區及活躍區比較，發現台灣西南部及其海域為活躍區，本島為中間區，而寧靜區的分布較不規則，但多在台灣西南、東北海域。