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臺灣

類固醇對斑馬魚胚胎細胞的影響

Steroid hormones are very important for physiological homeostasis, but some functions of steroids are still unclear during embryonic development. Embryonic cell movements are required forming embryonic body. Recently, there is already known Pregeneolone (P5) which could affect epiboly movement of zebrafish embryos is the first product of the steroidogenesis pathway, but effects of further downstream products on epiboly movement are unknown. In order to know this, we treat embryos with Pregnenolone (P5), 17α-Hydroxypregnenolone (17OH-P5), DHEA, Progesterone (P4), 17α-Hydroxyprogesterone (17OH-P4), 11-Deoxycortisol (D), or Testosterone (T). We found out that P5 can accelerate epiboly movement, 17OH-P5 and D have no significant effects on it, and DHEA, P4, 17OH-P4, and T can decelerate it. These results indicated that steroids play important roles on embryonic epiboly movement in zebrafish. 類固醇荷爾蒙對生理平衡很重要,但其對於胚胎發育的影響仍舊不明。胚胎個體的形成需要胚胎細胞進行不同的移動排列。目前研究已知類固醇荷爾蒙生合成機制的第一個產物pregnenolone (P5)對斑馬魚胚胎epiboly 移動有影響,但其它更下游的類固醇荷爾蒙對epiboly移動的影響仍然未知。為了了解類固醇其他下游產物對魚卵早期細胞移動的影響,將胚胎處理Pregnenolone (P5) 、17α-Hydroxypregnenolone (17OH-P5) 、DHEA 、Progesterone (P4) 、17α-Hydroxyprogesterone (17OH-P4)、11-Deoxycortisol (D)、Testosterone (T),發現17OH-P5、D對epiboly 的移動沒有影響,而DHEA、P4、17OH-P4、T 會使其變慢。這些結果說明了類固醇對胚胎細胞的移動扮演著重要角色。

聚苯胺導電高分子在鐵系金屬防蝕上的應用與研究

聚苯胺導電高分子的發展蓬勃迅速,其應用也愈趨廣泛,金屬防蝕為其可能應用之一。台灣四面環海,工業發達,造成金屬腐蝕損害嚴重。本文為探討聚苯胺導電高分子在鐵系金屬防蝕上之應用,針對以下各點進行研究: ( 1)探討導電高分子聚苯胺性質與合成方法(2)探討聚苯胺導電原理(3)測試不同腐蝕條件下聚苯胺的防蝕效果(4)探討聚苯胺防蝕原理(5)各種氧化還原態聚苯胺防蝕效果之比較。實驗結果顯示塗布聚苯胺與未塗布聚苯胺之鐵系金屬(生鐵、不鏽鋼、鍍鋅鐵)在 3 %氯化鈉、 0 . 5M 鹽酸、1M 鹽酸溶液中之腐蝕狀況,以鹼式中問氧化態聚苯胺( Emeraldine base 。)最具防蝕效果。聚苯胺防蝕機構包含阻隔防護、腐蝕抑制劑、陽極保護、惰性化、形成保護性氧化物薄膜、阻礙離子擴散速率、電化學介面遷移等機構 ·The development and application of the conducting polymer polyaniline is getting prosperous and popular. One of the applications is corrosion protection. Because Taiwan is surrounded by sea and the pollution of industry is more and more serious than before the damage of corrosion is greater and should be properly controlled. In this paper, the authors attempted to study the effect of the corrosion protection of polyaniline in ferrous metal. This study could be divided into four parts: (1) the study of the property and synthesis methods for the conducting polymer polyaniline, (2) the conduction theory of the polymer polyaniline, (3) The corrosion protection effects of the polymer polyaniline under different corrosion situations, (4) the corrosion protection theory of the polymer polyaniline, and (5) the comparison of the corrosion protection effects of various polymer polyanilines. According to the experimental results the Erneraldine-based polyaniline gets the best corrosion protection effect. The mechanism of corrosion protection may be the result of the following ones: barrier protection, corrosion inhibitor, anode protection, innobeling, chemical active layer. inhibition of diffusion rate, and the shift of electrochemical interface.

空間震盪與擴散

筆者將K?Cr?O?置於明膠溶液中煮沸,加入AgNO?水溶液,使之造成空間震盪反應。產生Liesegang ring。並且在研究空間震盪的過程中,筆者在研究過程中同時發展出一個程式,可以完成空間震盪實驗完成之後,由其震盪條紋的時空關係,得知ksp與擴散係數。或者可以在已知ksp和擴散係數的條件之下,預測出空間震盪實驗完成時的情形。We put K?Cr?O? into glutin, boiling it. After it concretizes, add AgNO? aqua into the glutin of K?Cr?O?. It is made to be space oscillation reaction with the Liesegang rings. And when we research for the process of space oscillation, we develop a program which can know the Ksp or diffusing coefficient after finising an experiment in Lablratory. Or we can predict the statement after the experiment on the condition of the Ksp and diffusing coefficient.

達文西「蜜」碼-蜜蜂的視覺經驗與圖形辨識

蜜蜂(Apis mellifera) 可以透過視覺經驗的累積與學習,增加辨識影像的正確率,這種透過先前學習過的經驗而增進視覺辨識的能力,與一般所熟知在視覺上是由眼睛將影像訊號傳至大腦進行辨識的過程恰好相反,因此被稱為top-down process。 \r 我們以Y型迷宮進行蜜蜂的行為實驗,制約訓練蜜蜂辨識文字影像。蜜蜂能在訓練後成功地辨識文字,並建立所謂top-down process的現象:無法直接辨識複雜的文字影像→經過提出的簡單影像特徵進行訓練後→能顯著地辨識原來的複雜影像。可見蜜蜂能夠藉由經驗中的提示訊息辨識影像。 \r 若以「提示形狀」、「提示位置」、「提示正確端」及「提示錯誤端」等不同影像特徵進行實驗,則發現蜜蜂會擷取形狀或正確影像的訊息,在記憶中形成較深刻的經驗,增強辨識能力。 \r 蜜蜂能夠辨識文字,且能在短時間內擷取重要的影像特徵,做為執行top-down process的經驗。蜜蜂只用不到1 mm3的腦部處理複雜的視覺訊息,牠們的行為與神經機制值得我們繼續深入探討。

別再用拖鞋打小強了!MRSA超級細菌的剋星在小強的腸道中

從美洲蜚蠊的消化道分離出的一株Bacillus屬細菌,暫且稱之為Bacillus cockroach,能產生抗生素,對革蘭氏陽性細菌有較強的抑制作用,對革蘭氏陰性細菌的抑制作用則較弱。此抗生素對Staphylococcus屬細菌的抑制尤其明顯,甚至能抑制37株也能抗褐黴素(fusidic acid)的多重抗藥性金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)臨床分離株。以100 ml之Luria-Bertani(LB)培養基培養B. cockroach,生長在培養3.5小時後進入靜止期,於第23小時開始產生抗生素,培養第28小時所取得之離心過濾菌液於第28小時達到最高峰,然後逐漸下降,至第40小時完全消失。若在培養至第20小時添加20 ml LB,離心過濾菌液出現抑菌活性高峰的時間大致不變,但抑菌活性增強,活性消失的時間也延至培養48小時之後。將抑菌活性最強的離心過濾菌液稀釋50倍之後,仍然有明顯可見的抑菌作用;而有抑菌活性的離心過濾菌液以100 0C加熱10分鐘,活性不受影響,以滅菌釜加熱5分鐘則仍可保有70%以上的活性;而以蛋白質分解酶proteinase K處理1小時之後也仍然保有抑菌活性。因此B. cockroach產生的抗生素是否為胜肽類仍待確定。以離心過濾菌液處理S. aureus的實驗結果則顯示B. cockroach產生的抗生物質能殺死S. aureus,而非只是抑制其生長而已。

耍「薛骰」-Sicherman Dice 的探討

George Sicherman discovered that it is possible to take a couple of 6-sided dice re-labeling them with different positive integers (1,2,2,3,3,4) and (1,3,4,5,6,8) having the same probability distribution as rolling a standard pair of 6-sided dice. Such unique pair of dice is calling Sicherman dice. The secret behind the Sicherman dice can be studied by combining the powerful mathematical tool “Generating functions” with the symbolic manipulation software “Derive 6”, The same procedure may be applied to studying the possibility of the generalized Sicherman dice along the consideration of :\r (1) Adding more dice. (2) Changing the number of faces. To this end, we introduce the concept of the Sicherman Bound. For a given integer n, the number of n-sided Sicherman dice is finite. We computed manually such numbers for n?50 based on the method of “Elimination of negative terms”. Sicherman Dice 就是一對點數配置與正常骰子(6 面正立方體,點數為1到6)不同的骰子,它所拋擲出的每一種不同點數和(2,3,4...,12) 的機率恰好與一對正常的骰子相同。這種骰子是美國的Col. George Sicherman 所發現的。 Sicherman 更進一步指出:在不使用Sicherman Dice 的情形下,不可能找到一組大於或等於三顆的非正常骰子,它們拋擲出的每一種不同點數和的機率恰好與一組同數量的正常骰子相同。本研究的目標在於1. 尋求計算「Sicherman Dice 的組合和正常的骰子有相同的出現機率」的方法2. 證明Sicherman 結論的真偽及是否適用於其他正多面體(4 面/ 8 面/12 面/ 20面) 的標準骰子3. 修正Sicherman 的結論,並定義Sicherman 極限(Sicherman Limit)。在假設n面正多面體(n 為自然數, n ? 50 )存在的情形下,探討每一個正多面體的Sicherman 極限4. Sicherman Dice (Crazy Dice) 的延伸探討(1) 不同面數骰子的組合,是否可以找到面數組合相同,但點數配置不同的Crazy Dice( 如4 面與6 面的標準骰子組合,找到4 面與6 面的Crazy Dice)(2) 多個面數相同或不同骰子的組合,是否可以找到面數、個數及點數配置皆不同的Crazy Dice ( 如3 個4 面標準骰子組合, 找到2 個8 面的Crazy Dice)在研究的過程中,我發現以下的現象:(1) Sicherman Dice 的產生,是生成函數因式重新組合的結果(2) Sicherman Dice 是否存在,則視上述重新組合的結果是否有負項產生由於上述的觀察,我使用自行發展的「負項消去」法來檢驗Sicherman 結論的正確性及求得n 面正多面體其對應的Sicherman 極限。同時我也和Col. George Sicherman 取得聯繫, 討論當年他發現Sicherman Dice 的經過及其結論的限制條件,作為本研究未來發展的參考。

台海的冬季訪客-鯔魚洄游的研究

每年一到冬季,常常會看到新聞報導有關烏魚洄游的消息。往往在當季讓漁民有可觀的收穫。恰巧國三的地球科學課時,第四章「地球上的水」有一小段提到:「冬季時台灣海峽由於東北季風吹送,中國沿海的海流向南流至澎湖群島附近,使台灣西南海域的水溫降低,正適合烏魚習性,因此每年在冬至前後左右,大量烏魚為台灣的漁民帶來可觀的魚獲。」為什麼冬季時台灣海峽會因東北季風吹送,中國沿海的海流會南流至澎湖群島附近?台灣酉南海域水溫降低,範圍有多廣?台灣的東南海域呢?烏魚有何習性?適合的海域水溫為何?除了水溫使大量烏魚洄游至台灣西南海域外,是否還有其他的因素?.....經過老師的鼓勵和指導後,我決定把烏魚洄游的情形整理出來並試著找出疑點的答案。

影像的色偏校正

The human eyes can adjust automatically the color of object under different illuminants. But digital camera does not have such mechanism, must join the white balance to simulate the color constancy of human eyes. There are many existing white balance methods. They can be categorized into two types. The first type utilizes the widespread assumption on the dealing natural scenery, which has the advantage of simplicity. Another type explores knowledge of the semantic content, which has the advantage of accuracy. In this study we modify and enhance the widespread assumption methods that can adopt the advantage of the simplicity and accuracy. Our proposed method is structured in two main parts: a color cast detector and a color cast remover. The detector first analyzes the color distribution of the image with simple statistical tools to determine whether or not the image has color cast. The remover, a modified and enhanced version of the widespread assumption methods ( gray world and max RGB ), is then applied on the color cast image. From the experiment results, it demonstrates the efficacy and performance of the proposed method.人類的視覺能夠自動修正因光線變化而改變的物體顏色,但是數位取像設備的感光元件卻不具有這樣的功能,必須加入白平衡的功能,才可模擬人眼維持色彩恆常的特性。現有的白平衡演算法可分為兩大類型,第一類型為廣泛假設型,具有運算速度快、與取像設備無關的特性,但是平均誤差會較大;另一類型為預知特性型,其特徵為準確性較高,但是運算較速度較慢、建立色彩特性資訊時所需的成本較高,本篇研究針對廣泛假設型的演算法做些修正與增強,使其具有較小的平均誤差以獲得較佳色彩品質的影像。我們將影像的色偏校正分為色偏偵測與色偏移除等兩個階段來進行,由於僅有被偵測出有色偏的影像才需要進行色偏的移除,所以可以避開將無色偏或固有色偏的影像做錯誤的修正,由實驗的結果看來,我們的方法確實有效,除了具有運算速度快、與取像設備無關的優點外,其色偏校正能力也較現有的方法好,使得影像色彩更能與人眼所見相近。

探討聲致發光效應中,改變溫度,濃度,液體種類,頻率對氣泡發光的影響?

聲致發光效應(sonoluminesence)為最近二十年來相當新穎的研究領域,其基本原理是利用超聲波將水中的氣泡集中,並使之隨著超聲波快速且連續的膨脹壓縮,當氣泡被壓縮至最小時溫度急遽上升,並放出藍白色的光芒。正因為這是一個嶄新的領域,所以許多實驗是以嘗試錯誤的方法去進行,但也因此發現了一些特殊的現象:1. 氣泡在正常的頻率(30kHz)以外,經過一段不可發光的頻率後,還可在更高頻率(接近40kHz)的地方發光2. 氣泡發光效率曲線在不同性質溶液中的差異3. 針對高頻率發光及雙泡發光的部分,做了兩個相關的假設並進一步驗證,得到了相當特別的結論。至今已有許多關於此研究的成果發表,但對於同時兩顆氣泡存在並發光的雙泡發光現象(double-bubble sonoluminesence)卻還很少人研究。因此我們嘗試較系統化地分析雙泡發光,期望能夠對這個現象有進一步的認識,並對日後的多泡發光(muti-bubble sonoluninesence)研究奠定基礎。Sonoluminescence has been a very popular topic for the past twenty years. Single-bubble sonoluminescence occurs when an acoustically trapped and periodically driven gas bubble collapses so strongly that the energy focusing on collapse leads to light emission. Because it is a new topic, few related experiments on this issue have been carried out before. However, while doing the research and making adjustments at the same time we discovered some special phenomenon: 1. Besides the normal amplitude frequency (30kHz) added on the bubble, we found that after a period of frequency which can not emit, the bubble is able to remain and emit in higher amplitude frequency (about 40 kHz). 2. We also compared the emission efficiency when bubbles are in different liquids. 3. To explain part of the results in high frequency and double-bubble sonoluminescence, we made two assumptions and attempted to demonstrated them in the end of the report. Some research studies in this field have been released already; nevertheless, few people concentrate on “double-bubble sonoluminescence.” Therefore, we attempt to systematically analyze the emission of double-bubble, expecting to have more comprehension of this marvelous effect and also establish the fundamental background to “muti-bubble sonoluninescence.”

省錢大作戰-探討籬笆價格和所圍面積的關係

本研究探討在給定範圍的面積下,以最省錢的方式用籬笆圍出最大的矩形土地,其中矩形的邊長為正整數,且矩形對邊使用相同單價之材質的籬笆,但相鄰邊使用不同單價之材質的籬笆。我們希望透過轉換,將單價不同的情況回歸到單價相同的情況,以便完整的解決這個問題。\r 藉由改變邊長,將 轉換成 ,使問題轉換成相鄰邊之單價相同的情況;但是經過運算找出的最佳解 轉換回 後卻不一定符合「整數邊長」的要求(即 和 不一定是整數)。為了解決這點,我們重新以不同的角度探討單價相同的情形,以找出整數的最佳解。\r 最後我們發現,若 和 切線斜率的差值大於或等於1,則 坐標愈近 的解愈佳,而在差值小於1的範圍內,我們提出一個檢驗法,可以找到整個問題的最佳解,同時讓此最佳解 轉換回 後仍符合「整數邊長」的要求,進而解決問題。