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臺灣

高鹽飲食對果蠅學習與記憶能力的影響及其細胞與分子機制

先前論文指出高鹽飲食會造成果蠅睡眠間斷(Jiayu Xie et al., 2019)、減短果蠅壽命(Deng-Tai Wen et al., 2020)。而另一篇論文則以小鼠作為實驗對象,發現高鹽飲食會影響小鼠記憶和學習能力(Giuseppe Faraco et al., 2018)。根據上述,高鹽飲食在不同生物中可能影響神經系統的功能,但果蠅學習與記憶能力的影響還未被探討。因此,筆者以果蠅作為模式生物,研究高鹽飲食對其學習與記憶功能是否障礙及實驗其可能的細胞與分子機制。在將野生型果蠅進行測試後,選擇了Canton-S做後續實驗,並發現餵食Canton-S 四天的高鹽食物後學習及短期記憶表現下降,而進行實驗確認是由高鹽飲食導致此障礙,再研究了一系列相關研究。 本次實驗中,首次以餵食高鹽食物對果蠅學習與記憶障礙方面進行研究,並了解到高鹽飲食也會讓果蠅產生學習與短期記憶能力障礙。目前為了找出真正的細胞與分子機制提出可使用的方法,在實驗其他可能的機制。

利用日光偏振訊息簡易計算觀測者所在經緯度之研究

研究利用日光偏振訊息找出太陽方位,發現ω(日光強度的極大值對稱軸旋轉角度)與太陽方位角As的關係為:As=-ω+φ,負號代表逆時針旋轉,φ為偏光膜初始角度。且驗證偏振度P和Z值之關係為P(θ)/Pmax=2Z-1,其中Z=1/(1+sin2((hs));任何時刻觀測由東向西的日光強度會呈雙峰變化,找出與峰值觀測方向夾90°的平面會通過太陽,進而求得太陽高度角hs。 採用三角定位法,以原地觀測不同時刻的太陽方位角,及太陽直射地球的經緯度,推算觀測者所在經緯度,若再輔以球面三角形法修正,可提高精確度。本計算模式在9時~15時的範圍內誤差約小於5°,比只能在正午時推算經緯度還來的便利。

我最出色

藉由實驗將科學知識與原住民傳統手工藝技術相結合。植物染布的歷史悠久,製作方式十分天然環保,本研究選用原住民用於染布的傳統植物「薯榔」做為染劑來研究。 本實驗發現以生豆漿為助染劑,清洗後布掉色不明顯,表示助染劑確實能幫助布料上色,而且使用溫度越高的薯榔染劑,染出的布顏色越深。再來使用媒染劑確實能使染布固色,使用不同pH值的媒染劑,布料會呈現不同顏色,例如鹼性澄清石灰水使布料近褐色、酸性醋使布料近黃色。布料浸泡染劑與媒染劑的順序以兩者分開先後使用較佳(先薯榔染劑,後媒染劑)。若染布髒了,以洗衣精當作清潔劑為佳,因為染布能維持原本色澤。最後,染布的晾乾方式以陰乾為佳,才能讓布維持原色而不易褪色。

「銅」「矽」合力-探討不同條件下矽藻土吸附銅離子的差異

本研究探討「矽藻土」對重金屬吸附的特性,利用其高孔隙率以及其他性質來吸附重金屬,並改變不同的變因來觀察其對重金屬吸附的影響。 首先,我們探討不同矽藻土的狀況對吸附量的影響,發現使用2g矽藻土靜置24小時吸附銅離子的效益最高,當溶液50℃時吸附量最大、吸附速率最快。在不同種類矽藻土的吸附效果比較中發現農業用的吸附效果最好,但工業用矽藻土吸附性價比最高。另外我們觀察不同溶液特性對吸附的影響,發現背景電解質濃度愈高,吸附效果愈差;矽藻土吸附銅離子的能力會隨著溶液的pH值降低而變差,並以此原理反脫附矽藻土進行再利用。最後使用氫氧化鈉改質矽藻土,發現改質後矽藻土的表面特性會隨之改變,進而增加對銅離子的吸附能力。

蜂蜜結構紋路之探討

以自製顯微鏡搭配行動載具進行實驗,探討蜂蜜結構紋路之成因。實驗結果:1. 將蜂蜜加入不同溫度的水搖晃,發現溫度越低,結構紋路存在的時間越長;2. 結構紋路的維持時間與「黏度」及「糖度」為正相關;3. 以不同溶劑進行實驗,發現加入濃度75 %的酒精,結構紋路存在的時間最久,約為水的三倍;4. 利用界面活性劑破壞水的表面張力,觀察到表面張力變小,結構紋路存在的時間也變長。因此推論「表面張力」與「溶解速度」是影響蜂蜜結構紋路維持時間的兩大主因。另外,單一成分的飽和糖水溶液,所形成的結構紋路形狀較一致,呈現五邊形和六邊形,兩邊夾角都接近120度;而成分複雜的蜂蜜及鬆餅糖漿所形成的結構紋路則呈現不規則形狀。

旋風登台,引領流「型」—探討台灣島嶼地勢對颱風流型變化之影響與模擬

為了分析颱風是否受到台灣地形影響而改變風場,本研究分析近20年間29個西行颱風,以全台20個測站風向資料,繪製流型圖,將颱風在不同位置時的環流特徵進行分類,也製作氣流裝置搭配保麗龍沙模擬各種流型。我們一共分出12種颱風流型,選擇路徑1~5號西行颱風進行流型分析,颱風離台灣較遠時(123.5∘E),有尾流區或背風渦旋產生;離台灣較近時(122∘E),不同位置有顯著的流型差異;過山後(120∘E),在其餘位置也都有地形效應;1號路徑颱風,氣流主要由南沿山往北吹;5號路徑,氣流主要由北沿山往南吹。實驗模擬,用乾式氣流場搭配保麗龍沙在直進型、螺旋型氣流場中觀察滯流區及尾流區等結構,使用熱線式風速計,並繪製等風速圖獲得與實際流型資料相似結果。

錯中有序-部分錯排列的關係與討論

把 個箱子依序編號後排成一排,接著把 顆球也依序編號,這樣一來每個球都有相對應的箱子可以放入。如果今天我們隨意的將球放置在箱子裡,再觀察球跟箱子的編號是否一致,我們可以發現到三種情形: 第一種:每顆球剛好都放進所對應號碼的箱子 第二種:有些球剛好放進所對應號碼的箱子,而有些沒有 第三種:每顆球皆沒有放進所對應號碼的箱子 除了第一種之外,其他兩種有很多種排列的方法數,在考量到排列總數量或是錯誤排列個數這兩個變因後,最後我們得出一個關係式為f(n,t)×Πk=n+x-t-y+1n+xk/Πk=n-t+1nk×Σk=2t+y[(-1)k×1/k!]/Σk=2t[(-1)k×1/k!]=f(n+x, t+y) ,其中n, t, x, y ϵΝ且n≧t>1、n+x≧t+y>1

帶電溶液中的阻尼震盪

本研究旨在探討溶液帶電與否對阻尼震盪的影響。研究使用范氏起電機製造帶電溶液,並以三用電表確認其帶電情形,測量及分析溶液的體積與密度以及阻尼震盪的時間、阻尼係數、能量消耗率等性質之變化。實驗發現帶電與否會影響大部分溶液的體積與密度,且阻尼震盪的震盪能量消耗率亦有所差異,其中以甘油的差異最為顯著。進一步深入探討不同比例的甘油水溶液對阻尼係數的影響,以期提升其經濟效益。經實驗數據分析及考證文獻後推論甘油分子與水分子形成的多面體結構與甘油本身密度的交互作用會影響阻尼係數之變化率,而此種帶電前後阻尼係數變動的特性可作為減少汽車避震器磨損及提升大樓防風防震系統效率之參考。

氣球般的鯊魚~沙勞越頭鯊繁殖解密

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊(Cephaloscyllium sarawakensis),又稱為沙勞越絨毛鯊)。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集,記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料,再透過數據分析,推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity),我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節,而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

m×n圖改造成一座森林的探討

本研究試圖找出一些策略,以了解在mxn的格狀街道中,最少應該放入幾個吸螞蟻的裝置,便保證能抓到所有螞蟻。這問題等價於在圖G(m,n)中,最少應放入幾個紅點後,便能使G中的所有環都能碰到至少一個紅點。更等價於在圖G(m,n)中,最少應扣除幾個點後,便可形成一森林。 我們將這些點數記作k(m,n)。特別地,當m=n時記作k(n) 。本文推得:k(m,n)≧[mn+1/3],並將等號成立時的k(m,n) 稱為完美的。經過構造後發現k(2n)、k(3,n)、 k(3n,m)、k(2+6m,2+6n),k(4+6m,4+6n) , 亦為完美的,並且將k(m,n)壓到只剩兩種可能。也得知了在無限擴張的格子圖中被移除點的密度為1/3。