臺灣

全球暖化對生物構成重大威脅，生物熱適應成為關鍵課題。本研究探討阿拉伯芥的制約學習及不同熱鍛鍊方式對短期後天耐熱性（SAT）與長期後天耐熱性（LAT）的影響。結果發現阿拉伯芥在經過200Hz聲音與熱鍛鍊聯結的訓練後，未顯示制約學習；多次間歇熱鍛鍊對SAT有顯著的累加效果，而LAT的提升則是持續熱鍛鍊較有效；藉由數學建模分析，增加熱鍛鍊次數、持續時數，SAT、LAT的耐熱能力會遞增但增益效應卻遞減，可依據建模因應不同需求來調整熱適應策略；分子機制上，SAT的增益效應可能與sHSP17.6有關，LAT則與HSP101及 HSA32有關，顯示不同熱鍛鍊方式可透過不同機制來調控耐熱蛋白的表現與衰減。這些成果深化我們對植物熱適應的理解，還為應對不同熱逆境提供具體精準的策略。

國中時就對渦蟲這種生物有所耳聞，對其最大的了解就是強大的復原能力，為了深入了解這種神奇的功能，我們嘗試幾種不同的環境因素，試著觀察其對渦蟲眼點再生速率之影響。 文獻探討時，發現變動的磁場會對生物體的細胞增殖產生影響，也發現在特定模擬超重力環境下人體細胞增殖會加速，因此我們皆對這兩種情況設計了不同的以渦蟲為實驗，除了驗證之外，也想試著發現論文以外未探討的影響，像是我們也試驗了不同換水頻率、光照強度、光波長、飼養密度下對渦蟲的影響，最後的數據分析和結果討論也總結了這六個實驗的影響，為相關研究提供參考並對日後渦蟲的複製與大量養殖提高了可能性。

本研究採用11種53隻蜘蛛的框架絲與築巢絲為材料，利用電學設備以電訊號偵測蜘蛛絲對環境濕度變化的電阻反應。實驗使用自行設計的器材與方法，將蜘蛛絲並聯後記錄其在相對溼度40%至90%的區間內的電阻值變化並作圖分析。結果發現所有蜘蛛絲在低濕度時電阻值都偏高，直到絕對溼度在10g/𝑚3左右電阻才會開始下降。由實驗所得的數據發現不同種類蜘蛛絲的「電阻–溼度趨勢圖」都不同，此結果說明同為蛋白質材質的蜘蛛絲，在親緣關係相近的蜘蛛中，其蜘蛛絲的電阻特性與濕度反應也有很大的種間差異。希冀本實驗結果能對未來仿生學與生態演化生物學議題上，如蜘蛛絲在環境感測之應用與蜘蛛絲蛋白質特性之演化等相關研究做出貢獻。

惡嗪酮(Oxazinanone)為一個含氮與氧的六元雜環，現今以其製成的藥品仍為少數，但其骨架依然具備運用於未來藥品的使用之潛能。 已有高產率合成惡嗪酮之方式，然鑒於其嚴苛的反應條件，為使此反應得以廣泛應用，我們嘗試於研究中使用焦碳酸二叔丁酯(Boc2O)合成惡嗪酮。研究發現，我們預期的方法確實能在產率合理下以溫和的條件合成惡嗪酮骨架，其中以2,3-二甲基取代基為起始物之產率尤為優異，但由於TBAB殘留問題，無法得到精確產率，期盼未來研究可著手改善此問題，而讓這條全合成路徑更經濟實用。而透過改變催化劑亦提供我們推測其反應機構，但仍期盼未來能以立體化學得到更多證據證明反應機構。

本研究探討新型微生物燃料電池(MicrobialFuel Cell, MFC)在能源再生及水資源處理中的應用。隨著全球氣候變遷和污染問題加劇，開發低碳、可持續的綠色能源為當務之急。MFC利用微生物將廢水中的有機物轉化為電能，不僅達到低成本、低碳排放的優勢，還具有處理廢水、產生電力等功能。本研究使用不含 「全氟/多氟烷基物質 (per- and polyfluorinated alkyl substances,PFAS)」的煤灰陶瓷隔離膜，並將市售的石墨氈電極進行改質， 以探討電極表面積(3x3、4x4、5x5 cm²)及不同材料(石墨紙、石墨氈、改質石墨氈、碳布)對MFC性能的影響。結果顯示，在電極表面積為4x4 cm²表面積時產電效率以及去除污水的效率最佳，顯示較小的表面積差異對MFC影響效果不大；電極材質則以石墨紙表現最優，但經改質的石墨氈在發電效果及去除污水的效率上皆接近石墨紙。本研究可為MFC在污水處理和能源再生中的應用提供了重要的數據參考。

「2030 永續發展目標」，其中 SDG6 clean water 和 SDG13 的 climate action 讓我們開始思考怎麼樣可以讓人人能享有乾淨衛生的水以及面對氣候變遷的調適。我們建置一套液流式脫鹽電池實作海水淡化實驗，並將電極以碳布作修飾， 在 0.4 V 的操作條件下進行了 450 分鐘的海水淡化實驗。海水的導電度在淡室中從 45.36mS/cm 降至 0.29 mS/cm，並於濃室中提升至 76.17mS/cm。其 ASRR 為726.98μg/min/cm2，所需能耗為 55.29kJ/mol，電荷效率達 69.79%，成功的將海水淡化。分離後的鹵水再與二氧化碳及澎湖的玄武岩進行礦化反應實驗，在鹵水溶液礦化封存反應初期，二氧化碳與水溶液中大量的陽離子反應使得水溶液整體的濃度及 pH 值下降，使得整體反應趨向於玄武岩溶解反應；而隨著反應時間的增加玄武岩溶解量逐漸提高，水溶液中的陽離子濃度及 pH 值再度上升，使得整體反應自溶解狀態朝著礦化沉澱方向發展，在得到珍貴的水資源的同時還可將二氧化碳礦化，達到淨零的目標。

對稱與密鋪圖形是數學美學的表現，廣泛應用於藝術與工程設計中，本研究利用 Python 語言及其套件，依據平面設計的法則，撰寫十七種平面對稱圖形的程式碼，程式碼可透過Replit 平台的雲端共享功能促進跨領域專業人士之間的合作與改良。此外，針對一般群眾本研究透過定義函數和變數開發出｢幾何設計｣專案讓使用者能夠透過座標設計，輕鬆原創出具有對稱性和密鋪性的幾何圖案。本研究在幾何教學、平面設計和 3D 建模等方面都展現了其應用和優勢。我們也收集了使用者測試的反饋和數據，並提供了將平面圖形轉換成 3D 模型的過程和示例。

老化造成的神經退化性疾病，與細胞內粒線體機能異常有重要的關聯性。已知核醣核苷酸還原酶 M2B (Rrm2b) 的主要負責協助粒線體的基因合成、修復以及功能維持。本研究以核醣體核酸干擾技術，使 Rrm2b 表現量降低，探討其對不同種類中樞神經細胞粒線體 DNA 含量、細胞形態及功能的影響。結果顯示，Rrm2b 表現量降低並不會對粒線體 DNA 含量造成影響，但會使呼吸作用的效率降低，以及讓神經細胞更易分化，甚至反分化。同時，星狀膠細胞中的水通道蛋白表現量增加 165%，葡萄糖轉運蛋白表現量增加 27%，麩胺醯胺合成酶表現量則降低 22%。因此，Rrm2b 的低表現量，使星狀膠細胞運輸功能變強，而麩胺醯胺的合成變慢，則氨的代謝減緩。這些星狀膠細胞異常可能是造成腦部功能受損的原因之一。

本研究探討黃胸錐腹蜾蠃(Delta pyriforme)交尾、做巢、產卵、育幼等生殖行為。結果一雌雄壺蜂平均性成熟為 77±10.8、63.7±5.7 小時，交尾結合只有 11 秒。結果二壺蜂用大顎與前足以 0.8×10-3m/s 速度拍打泥球，讓巢固定成型，結蜂繭後巢硬度達 4269gw。結果三受微風影響卵搖 9.3 次/s，此時卵柄的張力對卵做出 164.3nkg.m/s 衝量值，當衝量越大、卵搖晃時間越長、停下時間要越久。結果四壺蜂會依不同體型獵物，施予不同的力搬運回巢，被麻痺獵物血液流速為 1.64~1.13cm/s，氣孔被打開 494%，以延長獵物壽命，有助於壺蜂幼蟲攝食，達到育幼後代的目的。

香豆素(coumarin)是一種廣泛使用於增香用途之化合物，同時亦被作為藥 物使用，γ-乙烯基聯烯酸酯 (γ-Vinyl Allenoates)，則是一種具有多樣的反應性之架構，透過適當的控制，可擁有相當良好之區域及立體選擇性。本研究利用氮催化劑 DMAP 建構帶二烯羧酸酯之 3-高醯基香豆素，並透過篩選溶劑、反應溫度及催化劑及反應物當量數，找出本反應之最佳化條件。後以該條件探討反應環境酸鹼性對反應的化學選擇性影響，以及在 3-高醯基香豆素上改變不同取代基，探討不同取代基對反應性的影響，並擴展含 3-高醯基香豆素之二烯羧酸酯未來使用的潛力。 實驗結果顯示，以DMAP 作為催化劑催化此親核加成反應時，可在 15 分鐘內達到 96%的 NMR 產率。未來希望能將含 3-高醯基香豆素之二烯羧酸酯應用於進行合環、加成等反應，期望藉此增加此化合物泛用性。