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.

許多長者常因吞嚥功能退化，飲食過程中易引發吸入性肺炎，或是患者手術後吞嚥功能暫時消失。目前台灣社會對這些狀況最易被接受的治療方式是從鼻腔放入一條直達胃部的軟管，俗稱鼻胃管。但是管子本身會造成人體不適，因此許多患者會將管子拔出。管子拔出相對舒適，但當再次將管子放回時，會使病患更加不適。且台灣步入高齡化社會，照護人員短缺，使鼻胃管脫落成為台灣醫療通報事件的榜首。 為了改善這問題，我們設計了一款照護輔助手環，藉由EMG Sensor 來偵測手指動作，搭配3組感應距離不同的RFID讀取器，來偵測手部與鼻胃管接頭距離。當系統認為患者有自拔危險時，便啟動約束裝置，由手環上方彈射出一塊彈性布將手掌全部包住，並同步發出警告聲響及手機訊息。本作品可以避免患者面臨二次插管的窘境，亦能減輕照護者及護理人員的負擔，是長照時代的重要幫手。

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.

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。

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。

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。

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。

我們的感官不斷地提供超過大腦可以處理的信息，所以需要注意力來選擇性的處理重要的感官信息。雖然研究指出，人類有能力處理在同時呈現的不同感官刺激中集中注意力在一種感官，但對於這樣的跨模式注意力如何快速移轉在感官間仍不理解。要回答這些問題，首先要建立良好的行為派典，我們才能夠從中研究跨模式注意力的轉換歷程。在本研究，我們設計了一個新的派典，允許自由行為的老鼠在同時呈現的聽覺和視覺刺激間動態地轉移注意力，並透過老鼠的行為選擇反映出他們當下的注意力焦點。我們觀察到老鼠面對同樣的聽覺與視覺刺激時，能在不同的狀況下，將注意力焦點專注於其中一個感官刺激，並忽略另外一個; 且能在單一次刺激呈現之間快速的移轉注意力焦點。這些結果證實我們建立了一個新的跨模式注意力派典，我們能在未來的實驗中研究背後的神經迴路機轉。

本研究首先設計一5公斤級之聚甲基丙烯酸甲酯—氣態氧混合式火箭引擎，搭載軸向注入器(axial injector)進行水平推力測試，控制氧化劑流量，改變燃燒時間，量測氧化劑截面通量與燃料耗蝕率，探討其燃燒特性、推力、比衝值與各項引擎參數，並評估該引擎作為混合式火箭推進系統之可行性。引擎成功研製後，本研究設計兩種渦漩注入器(swirling injector)，幾何渦漩係數(SNg)分別為3、5，將推力目標提升至10公斤，並進行地面推力測試，探討幾何渦漩係數改變對於混合式火箭混和效率與引擎表現之影響。經實驗後證實渦漩注入器能有效提高引擎推力，且引擎推力及燃料耗蝕率會隨幾何渦漩係數提高而上升。未來希望能以本引擎為基礎，將推進系統放大後，將其裝載於小型火箭之上，進行探空及技術驗證之任務。

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。