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臺灣

有「蚓」情-觀察不同廢渣對於蚯蚓和蔬菜生長之影響

從生活中的觀察和課程中的學習,引發我們對於「蚯蚓」這位地下工程師的好奇心;源自對於家鄉生態環境的愛護,我們選擇使用生活中的天然廢渣作為蚯蚓生長的食物,使用茶葉渣、黃豆渣、咖啡渣、落葉渣等生活中的有機廢渣養殖蚯蚓後觀察蚯蚓生長的情形。生活的經驗和文獻的資料指出,蚯蚓可以賦予土壤活力,而土壤是植物生長的關鍵。依據蚯蚓養殖與種植蔬菜實驗資料分析可知,使用落葉渣和茶葉渣養殖蚯蚓,蚯蚓生長情形最好;使用茶葉渣蚯蚓箱種植蔬菜的效果最佳。從研究結果顯示,蚯蚓的活動可以改變土壤的性質,並且對於蔬菜生長有幫助,但是使用廢渣養殖蚯蚓和種植蔬菜時,建議考量廢渣在土壤中發酵和腐化的時間以及可能帶來的影響因子。

同「鋅」協力 —— 以醇解法探討金屬鋅催化解聚 PET之反應

聚對苯二甲酸乙二酯 (PET) 是一種常見的合成高分子材料,其被應用的範圍相當廣泛,如產品包裝、手提袋等,然而隨著人類的過度使用,越來越多的 PET 產品被發現有回收不當的現象。 文獻指出,醇解法為一具有反應條件簡單、反應過程溫和及較不會產生多餘副產物的解聚 PET 方法,且醇解法能使用非均相觸媒,具有易於分離觸媒的優勢,具工業化潛力。本研究嘗試利用廢電池中的鋅作為催化劑用以解聚 PET 成單體對苯二甲酸乙二酯(BHET),並深入討論影響反應進行的因素與發展應用。利用廢電池中的鋅作為催化劑不但成本低廉,也更能符合本研究的核心「綠色化學」。 本研究已透過最適化條件搜尋,發現能在催化劑使用量為 0.2 克、反應時間 4 小時、反應溫度 180 度時,解聚 5 克的 PET,有最佳效果之 BHET 產率 75.8% 和 PET 轉化率 93.2%。根據最適化反應條件,並比較不同種的鋅化合物做為催化劑,發現廢電池中的鋅作為催化劑催化反應,具有較佳的轉化率與產率。

Imperative Programming程式碼與Functional Programming程式碼的等價性與其證明,使用Agda

本研究主要考慮在盡量保留可讀性的情況下,找出將 Imperative Programming 程式碼對應的 Functional Programming 的程式碼並證明。 結果如下: 一、if statement 等價於由 ifte 函數所構成的程式碼,其中函數ifte定義在本文內 二、某些 for-loop statement 等價於由 foldl 函數所構成的程式碼 三、某些 for-loop statement 等價於由 map 函數所構成的程式碼

PP5-AMPK Pathway mediates Palbociclib-induced Cell Death in Lung Cancer

肺癌是目前全世界首要致死的癌症。雖然現有的標靶治療與免疫療法已經改善某些病患的情況,但有許多病患仍無有效治療方法。因此,我們急需探求新的藥物治療方法來改善肺癌治療的成效。 在此我們選擇一個新標靶藥物Palbociclib來進行研究,Palbociclib 是剛核准的乳癌藥物,主要是藉由抑制CDK4/6來延緩乳癌生長。我們發現Palbociclib能有效地抑制肺癌細胞株的生長和死亡。特別的是,Palbociclib不僅誘發肺癌細胞凋亡(apoptosis),亦誘發肺癌細胞自噬死亡(Autophagy)。因為AMPK能同時影響細胞凋亡與自噬死亡,我們進一步研究AMPK在Palbociclib誘發癌細胞死亡中的角色,發現Palbociclib主要是藉由抑制去磷酸酶PP5的活性,來增加AMPK的磷酸化,進而活化AMPK,誘發肺癌細胞產生凋亡與自噬。這些藥效原非抑制CDK4/6會產生的作用,我們發現Palbociclib藉由調控PP5-AMPK路徑以誘發細胞死亡。希望這些研究結果能幫助肺癌的臨床研究,以造福病患。

甜葡萄追緝令—自製非侵入式糖度篩選法

家庭餐桌上,妹妹總要吃最甜的葡萄,愛漂亮的姊姊只要微甜口感,罹患糖尿病的阿姨卻害怕吃到甜葡萄,面對衆多不同需求,我們思考:有沒有一種方法,可以迅速在清洗水果到端上餐桌過程中,就能直接分辨甜度並做出分級? 我們以不同品種葡萄為實驗對象,採持續加入溶質增加溶液密度方式,觀察其在水中沉浮變化,配合糖度計實測葡萄糖度,得到「葡萄越慢浮出,糖度越高」的結論,驗證「葡萄甜度與在逐漸增加密度溶液中的沉浮順序相關」之假設。 本研究提出經濟實用的自製非侵入式糖度篩選法,輕鬆為葡萄甜度分級,還可擴大應用於市場及醫院,讓民眾不必花大錢也能享受應用科學帶來的生活品質。並發想能朝構建糖度與密度資料庫,做為產業分級應用。

Safety First:分析商場內部貨架擺設

在實體店鋪進行限時搶購活動 (Flash Sale),近年來已逐步在世界各地快速散播。在這樣的閃購活動期間,商場往往會宣傳銷售商品的巨幅折扣,吸引消費者。消費者在閃購的活動期間,爭先恐後的進入商場,過程中,除了可能造成消費者的傷害外,亦有可能造成商品本身的損傷。 本研究發想自第六屆數學建模挑戰賽之國際賽題。首先,本研究分析了商品損壞的各種方式。第二,本研究用虛擬的商品列表,與一個虛擬的商場平面配置圖作為規劃範例。第三,繪製並配對完貨架與商品後,運用賽題中的專家評分、剩餘數量等數據,寫出了每個商品的平均歡迎指數。第四,建立數學函式,計算路徑風險值,並藉由定量分析預測,成功地判斷哪一個以及哪一些商品的受歡迎程度會較高。最後,提出了優化於賽題給予的平面配置圖方式。

單分散原子電催化二氧化碳還原

近年來碳排放的淨零是全人類所想達成的共同目標,因此本研究以電催化劑幫助二氧化碳還原反應進行,降低反應所需電壓,同時提升產一氧化碳的法拉第效率。本研究一共嘗試兩種易於合成的材料作為催化劑前驅物,分別是沸石咪唑骨架和類石墨相氮化碳,搭配三種非貴金屬鐵、鈷、鎳配位合成催化劑。用X光繞射儀、掃描式電子顯微鏡以及能量色散X射線光譜儀鑑定結構後,使用氣相擴散電極搭配三電極系統,進行電解還原二氧化碳的反應,並使用氣象層析儀分析產物及計算其法拉第效率。根據實驗結果,發現以類石墨相氮化碳為前驅物的鎳催化劑有最佳的一氧化碳法拉第效率,在電壓約-0.5V時接近99%,超越以往文獻所即的效率,且具有高專一性及能源轉換率,成本低,可商業化量產。若配合使用非化石的綠色能源來電催化還原二氧化碳,必能達成碳零排放的目標。

正N邊形等距異色之頂點最少塗色數探討

本科展作品在研究正N邊形的頂點塗色,定義相鄰兩頂點的距離為1,先設定距離m,規定若兩頂點相距m則塗不同色,求塗完N個頂點的最少色數。當只設定1個m時,我們研究出最少色數只有2與3兩種,並清楚區分出對應條件。而設定兩個m時,我們研究出最少色數有2 , 3 , 4 , 5等四種,同樣清楚區分出對應條件。最後推廣到設定k個m時,我們證出最少色數的絕對下界為2,絕對上界為2k+1。並以N、m的奇偶性細分各情況來做出更精密的上界估計。

「馬陸」三寶-探討小紅黑馬陸的棲地、動物行為與族群生態

台灣原生種小紅黑馬陸棲息在潮濕腐質土。齡數愈接近成蟲,棲息土壤的位置愈深。喜愛棲息在落葉層下的腐質土,呈叢生分布。成蟲有正趨地性、負趨光性。隨齡數增長,複眼避光程度漸增。成蟲對水的耐受度較幼體高。馬陸遇乾燥性粉末會迴避,對具刺激味道的植物較不會迴避。驚嚇時身體捲曲呈圓環狀或出現排泄行為。成蟲不會因土壤震動而從土壤中外出活動。成蟲發生期在夏初,喜愛食用腐爛的水果。步足數目=(體節數) X4-18。族群中雄性占19.8%,雌性占80.2%。夏末時交配最頻繁。眼為複眼,幼體五齡前,單眼數目的三角形底邊與齡數有規則關係。幼體期約一年,蛻皮八次後為成蟲。族群的生存曲線屬於平均死亡率型。蛻皮前體色變淡,呈螺旋狀蛻皮。

地動山不搖—隔震裝置在建築物之應用與探究

本篇研究隔震裝置及搭配不同消能元件之探討。實驗得知,安裝隔震裝置可有效隔震;單層隔震裝置擺動方向與地震力方向相同有較佳隔震效果,角度加大隔震效果變差,也許可透過疊三層,各層夾120度之擺放模式解決地震力方向問題。建物高寬比大晃動明顯,蓋建物應考量隔震器承載重量與建物擺動力矩的極限;不同擺長隔震裝置有不同自然頻率;組合擺之自然頻率較單長擺低,且最大加速度較低但頻寬較寬;隔震裝置並非越多層越好,多層可能造成重心偏高晃動加劇;隔震層於底部隔震效果最佳;以隔震為基礎加裝阻尼消能發現,在適當的阻尼下,系統可兼顧隔震與消能,有效降低大樓晃動,若阻尼過大則導致隔震功能喪失,能量大幅傳入建物造成擺動加劇。