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臺灣

利用多元實驗技術從川七莖體生長素的分子結構及成分探討碰觸引發的非對稱性生長

本研究以X光繞射、吸收光譜、拉曼散射、光學顯微影像、氣相層析質譜儀、高效液相層析儀等跨領域多元實驗技術,探討川七生長素由頂芽向植物體輸送過程中生長素活性變化的行為,以及向觸性(thigmotropism)對生長素分子組態的影響。Indole-3-acetic acid (IAA)是植物生長素中最主要,而且是自然生長中含量最豐富的分子。不論是由川七莖萃取的IAA粉末或活體川七莖的實驗結果,我們發現:(1)川七捲曲莖中活性IAA分子在非接觸面的含量明顯高於接觸面者約10%之多;(2)IAA分子在莖部運輸時發生串接成整齊排列的現象,非接觸面IAA的整齊串接個數為接觸面IAA的2.4倍之多;(3)活性IAA由頂芽運輸到捲曲徑非接觸面時僅剩2/3具有活性,而運輸到接觸面時則僅剩1/2具有活性。另外,我們的研究結果也證實了川七的無性繁殖構造-零餘子,其粉末有顯著的抑菌效果。

車內生物緊急救援車聯網系統

本作品是一個結合車聯網的車內的安全裝置,裝置會在引擎熄火且車門上鎖時,監測車內溫度、二氧化碳濃度,當超過安全值時,會發出警報、搖下車窗,並傳送緊急訊息通知車主,以利救援車內人員。 本作品能藉由網際網路與車主行動裝置連結,車主不只能透過行動裝置查看車內各項數值,車主也可以透過行動裝置控制車窗,未來更能與車商配合,整合至汽車嵌入式電腦,便可以實現更多功能。 汽車的發展為人類帶來了便捷的交通,但是多數人注重駕駛中的安全性,卻疏忽了熄火後車內的安全,每年都會有人在車內缺氧或熱衰竭而喪命,為了防止這樣的不幸再發生,而投入車內主動安全系統。

正方形分撕秀

此篇研究主要探討正方形可以在單位格線上,透過最少片切割,經平移或旋轉,拼組成兩個較小的正方形。我們界定這三個正方形的三個邊長要符合畢氏定理且互質,將這三個邊長設為2mn、m2-n2、m2+n2,初始將其分成A類(2mn>m2-n2)和B類(2mn<m2-n2),再對正方形進行階梯狀切割,切成最少片,再透過平移、旋轉,組合成兩個小正方形。本研究成功找到A類中l大=l中+1四片解的通解(以下定義為A1)及B類中也找到l大=l中+2四片解的通解(以下定義為B1);也針對A、B類中找不到四片解的畢氏數,找出最少片解的法則。

北極震盪指數與北緯40度以北海溫距平值之相關係數探討

研究指出近年中高緯度天氣異常與北極震盪有關,本研究探討過去30年間北極震盪(AOI)、北大西洋震盪(NAOI)與南方震盪(SOI)特性及其間相關性,發現AOI與NAOI全年各月達中度相關以上,代表北極震盪暖相位時,西風有增強的趨勢,有利反聖嬰發展,說明海溫與北極震盪的連結。 分析2004至2013年北緯40度以北海溫資料,以月為單位各海域海溫距平值與AOI之相關係數,結合洋流圖進行區域互動之分析。發現當AOI正相位時,北大西洋暖流有增強的趨勢,與西風增強有關;海溫變化部份,6月、7月北緯85度以上北極海域低溫,應和夏季融冰或冷空氣封鎖極區有關,顯示高緯度海溫與北極震盪間的互動關係。

2048遊戲的勝率與時間差學習法程式特徵之分析

本研究共耗時了九個月,以資訊教室48台電腦為主要設備,共計執行了近2500萬次的遊戲,達成本研究的最終成果。以下將探討並分析一篇以時間差學習法為基礎寫成的 2048 人工智慧程式,在解讀程式碼當中適合取來應用的部位後,加以探討是本研究的核心與主旨。 首先分析出各種方格數組成的相異特徵種類,統計方格數對應的特徵數量後,得出了「二倍定理」,對於往後執行高階方格數時有極高參考價值。隨後為了因應本研究對於四到六方格數特徵的探討並避免窮舉,自創了一種新方法:「已得特徵放置方格法」,對於嚴謹的特徵分析有一大進展。之後將前實驗的130種特徵皆作數十萬次的遊戲勝率分析,排出了各種特徵之間的優劣,接著以特徵之間的組合與原版特徵比較,驗證了此系列研究方法的成功。 「機動性質」是本研究現階段最有可看性也最具應用性的新創研究方法。在本研究後半即藉由計算特徵版面上的位置對次數分析,也為先前實驗現象做了合理解釋。未來將展現的就是機動性質回推法,藉此我正在設計利用更龐大數據,找出一個理想的「機動模型」,這種從被動獲得到主動回推的新思維演進方法,希望可以實踐並對於特徵工程做一大革新。 除了以上,也期望整篇研究以及新創研究方法可以被往後的資訊科技、人工智慧、大數據、特徵工程……等領域應用。

「基」少成多—探討n性生物之子代比例

人類以兩性交配為生育方法,其子代性別比的理論值為 ,本研究旨在探討當性別數n大於2時,由n性染色體組合出第k性子代染色體的方法數Gkn,再進而探討各性別所占的比例之理論值。研究方法為藉由討論性染色體組合的方式,找出和{Gkn}對應的生成函數。接著,再藉由比較{Gkn}的生成函數和第一型斯特林數(Stirling Number of the 1st kind,以下簡稱斯特林數){s(n+1,k)}的生成函數,嘗試使用斯特林數表示出的Gkn一般式。對組合數Gkn有基礎認識後,本研究同樣地再接著嘗試Gkn使用表示斯特林數。最後再將Gkn的研究結果應用至遺傳疾病色盲發病比例討論上,討論在不同性別數的生物中所呈現的關係。

光動力化合物的合成及應用

光動力療法為一個新興癌症治療方式,包含三大要件:光、光敏劑、氧氣。其概念為利用合成的錯合物嵌入細胞核DNA,藉由特定光激發後,將能量傳遞給氧及水分子形成自由基,進而毒殺癌細胞,達到治療惡性腫瘤的目的。 本研究利用NNO-Schiff base,成功合成出一系列的二價銅錯合物,針對不同的配位基及共配位基、濃度、光波長利用DNA裂解、細胞毒性測試,探討結構活性的關係與作用機制,以利研發相關藥物的研究,另外,錯化合物吸收波長可延伸至可見光─藍光,進而大大提升其應用的價值。

研洗攻略~探討果皮酵素的洗淨力

本研究經由製作果皮酵素的過程與洗淨力實驗,試著找出兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人等優點的果皮酵素,有以下發現: 一、攻略一、二: 1.改用糖蜜、黃糖及白糖亦能成功製作果皮酵素,效果不比黑糖粉差,且能降低成本,尤以糖蜜為佳。 2.果皮成本:西施柚〈柳丁〈鳳梨〈混合〈檸檬〈橘子〈紅龍果 3.糖類成本:糖蜜〈白糖〈黃糖〈黑糖粉 二、攻略三、四: 1.兼具成本低廉、洗淨力優、香氣怡人三項優點的水果前三名:鳳梨、柳丁、西施柚 2.洗淨力前三名:柳丁、鳳梨、檸檬 3.香味前三名:鳳梨、檸檬、橘子 三、攻略五: 果皮酵素製作,柑橘類水果以柳丁果皮製作的酵素洗淨力最佳,在校園清潔磨石子地板、清除水皂垢或廁所環境維持,效果良好,值得推廣。

飲「鹽」止旱~探討台灣藜抗鹽耐旱的可能原因及囊狀細胞角色

台灣藜為台灣原生種作物,本實驗發現其種子發芽率與幼苗生長,隨鹽度及乾旱程度上升,受到很大抑制;發展至第一對葉,台灣藜才展現較好抗逆能力。花青素與類黃酮比較結果,不論是子葉或是第一對葉,鹽度越高或越乾旱時,含量均較高。但POD與CAT活性,子葉時活性變化不大。生長至第一對葉時,POD在2%鹽處理組,活性上升10.8倍;乾旱w40%組,活性上升3.6倍。CAT在2%鹽處理組,活性上升5.2倍;在乾旱w40%組,活性上升3.8倍,酵素活性的結果與抗逆關鍵時期相符。刷除囊狀細胞後,發現台灣藜在鹽逆境下生長較差。2%鹽處理後,將囊狀細胞刷除,CAT活性下降約82%,POD活性下降約39%。囊狀細胞除了儲鹽能力外,尚有抗氧化酵素存在其中的可能。加鹽的處理能加強抗旱能力。

創新自噬作用調節劑篩選平台與其在阿茲海默症上的應用

腦部中的不正常蛋白質堆積常常是造成神經退化性疾病主要原因之一,細胞自噬作用能夠清除細胞內的不正常蛋白質堆積,幫助神經性退化疾病如阿茲海默症的治療。因此我們期望能找出能促進自噬作用的天然物,以其作為開發阿茲海默症的藥物的基礎。本研究1.利用冷光酶接合自噬作用指標蛋白P62,設計出創新的自噬作用調節劑篩選系統篩。此篩選系統能夠篩選促進自噬作用的天然物,大大提升了自噬作用調節劑的篩選效率。本實驗初步測試了100項天然物,並從中篩選出19項能夠促進自噬作用的天然物。2. 再以西方墨點法測試其中五項天然物在阿茲海默細胞模型上的表現,發現了天然物唐川丁與開普鹼,能夠藉由促進自噬作用降低細胞模型上影響阿茲海默症的蛋白質。未來我們希望能夠了解唐川丁與開普鹼在調控細胞自噬作用中所扮演的角色,幫助阿茲海默症的藥物開發。