全國中小學科展

臺灣

長期服用安非他命對小鼠腦部紋狀體內蛋白質表

安非他命的濫用在台灣是非常嚴重的公眾健康及社會問題。安非他命會導致一連串的行為異常,包括在中腦紋狀體內釋放多巴胺及阻止多巴胺回收來增加使用者的活動力。由於安非他命會對腦細胞造成傷害,本研究的目的為探討低劑量、無立即毒性之安非他命(類似於人類使用習慣)長期施打下,是否會對C57BL6 小鼠大腦紋狀體內的蛋白質表現有影響。因此利用西方點墨法分析施打低劑量安非他命(2 到6 mg/kg) 約一星期之後,C57BL6 小鼠的大腦紋狀體中一些重要蛋白質(包括腺.酸受體A2A-R、第五亞型腺.酸環化.AC5、caspase-8 及PARP) 的表現是否有改變。實驗結果顯示,低劑量安非他命處理對這些蛋白質的表現並沒有明顯的差異。但利用二維電泳法可看到有少許蛋白質,在經過安非他命處理下有顯著的差別,如KIAA0193 homolog 、GOS-28、gammacrystallin A、malate dehydrogenase 和phosphoglycerate mutase isozyme B (PGAM-B)。這些蛋白質中,malate dehydrogenase 和PGAM-B 與代謝和產生ATP 有關,但前者是增加的,而後者減少,推測安非他命會影響神經細胞的能量代謝,因此長期施打安非他命對紋狀體造成的影響值得進一步探討。;The wide spreading use of amphetamine (AMPH) in Taiwan has become a serious public health and social problem. AMPH evokes a series of behavior abnormality including enhanced locomotor behavior by releasing dopamine and inhibiting dopamine-uptake in the striatum. Since AMPH is known to cause brain damage, the purpose of this study is to investigate the expression of several important proteins in the striatum of C57BL6 mice after chronic treatment with low and non-toxic dosages of AMPH (mimicking the common usage pattern of AMPH addict). C57BL6 mice were daily IP-injected with various dosages of AMPH (0 to 6 mg/kg) for one week. Expression levels of A2A adenosine receptor (A2A-R), adenylyl cyclase type V (AC5), caspase-8 and PARP in the striatum were analyzed by Western blotting analysis. Most proteins examined were not affected by this 1-week AMPH treatment. By the aid of two-dimensional gel electrophoresis, expressions of a few striatal proteins (such as KIAA0193 homolog, GOS-28, gammacrystallin A, malate dehydrogenase and phosphoglycerate mutase isozyme B (PGAM-B) in AMPH-treated mice were altered. Note that malate dehydrogenase and PGAM-B are two enzymes involved in energy metabolism and ATP generation. Interestingly, the former was increased and while the latter was decreased in AMPH-treated mice. Collectively AMPH may affect the energy metabolism in neuronal cells. These results suggest that the injury induced by long-term AMPH exposure warrants our further concerns and investigation.

共點圓、共圓點

我的研究是利用一些特殊的手法來探討所有情況皆會產生共點圓或共圓點。在一個由四條直線(無平行線組、無共點)所構成的圖形中,可以找到四個三角形及它們的外接圓。我知道它會共點,在此稱其為限制點。且若再添加一條直線,則可以任意的取出四條直線,分別找出它的限制點,而這些限制點又會共圓,吾稱其為限制圓。我欲證明此種情況會不斷延續下去。即是六條線時又會有限制點,七條線時又會有限制圓…。在本研究中,我利用了數學歸納法、特殊的編號方法以及「方向角」來做出此證明。由於固定的線組對應至固定的限制點或限制圓,希望能向找出其性質的方向發展。In my study, I use some skills to discuss all the situations which satisfy following conditions. The result is that concurrent circles or concyclic points will be found in every situation. In a graph consisting of four lines, conforming to conditions that any three lines won’t be parallel or intersect at one point, I can find out four triangles and their circumscribed circles. I know these circumscribed circles will be concurrent and I call the point at which all the circles meet “restricted point”. If another line is additionally added in the graph, I can discover that restricted points determined by any four lines in the graph will be concyclic. I call the circle “restricted circle”. What I want to prove is that the above situation will go on. In other words, restricted points will exist when I have six lines, and restricted circles will exist when I have seven lines and so on. In my study, I used Principal of Mathematical Induction, special ways of numbering points and circles, and “orientated angle” to prove my hypothesis. Because of particular line groups corresponding with particular restricted points or restricted circles, the further work I want to attain is to find the relation of them.

車輛滑動預防系統研究

近年來,未拉上手煞車所造成的傷害事故層出不窮,主要有兩個導因,一、車主已離車但未拉上手煞車;二、看見自己的車已經開始滑動,想用徒手力量阻擋。因為車輛的質量很大,往往沒有辦法阻止,反而造成了車主自身或周遭行人的傷亡。本設計主要功能是用於車輛滑動的預防。我們運用了加速規來感測地面的坡度,當車輛停放在斜坡,駕駛座上無人,且沒有拉起手煞車,本系統將會自動偵測,我們使用了OPA比較電路來判斷坡度是否達到我們預設的值,如果是,系統將會啟動警報器警告周圍的人,而且會自動將手煞車拉起,以防止車輛繼續下滑,這就是我們所發明的智慧手煞車的作動原理及基本的構想。我們希望藉由此設計,達到減少因未拉上手煞車而造成的事故,並且能藉由警報聲改正駕駛人習慣,減少傷亡提升車輛安全。

聞音起舞一 聲音對跳舞草小葉擺動之影響

跳舞草(Desmodium gyrans) 屬多年生木本豆科植物,其特殊之處在於小葉會對外界的聲音有所感應。本實驗以訊號產生器固定聲音強度,發出2、4、6、8、10 KHz不同聲頻之聲波刺激跳舞草,並以每5秒為單位紀錄小葉擺動角度之變化,分析其擺動週期、擺動幅度等不同的變化。實驗結果為跳舞草小葉之擺動週期與擺動振幅是隨著聲音頻率的增加而呈現sin函數變化之圖形。Desmodium gyrans (Leguminosae) is a perennial woody plant. Acoustic waves can stimulate stipules and cause to oscillation. This experiment used the coroma to immobilize strength, emitted the frequency of 2, 4, 6, 8, 10 KHz acoustic wave to stimulate stipules and recorded the changes of oscillation angle every five seconds. We calculated the oscillation cycle、oscillation span, and analyzed experiment data. The most importance result is that the experiment graphs of oscillation angle and oscillation span with different frequency of acoustic waves display sin function metamorphic diagram.

電解與磁場的秘密.

金屬離子在磁場中的流動速率會略有改變,尤其是在強磁場中時,其影響更是顯著,即 【MHD 磁流動效應】,造成整體電解液中離子的流動,此流動比擴散速率佔優勢。再利用「磁 矩」具有向量性質,探討不同金屬離子(Na+、K+、Fe3+、Al3+、Mg2+)及MnO4 -在磁場角度 相同但強度不同的情況下;及磁場角度不同但強度相同的情況下,對電解速率的影響。 經實驗發現有以下結論: 一、由法拉第電解第一定律出發,加以實驗數據分析,可推導出一關係式: 電解速率Rρ= k ×∫〈∣H 向量∣×∣cosθ∣〉×∣E 向量∣ (k 單位:g / C˙weber˙s) 二、電解效率隨價數增高而增快。 三、較強的電解質,其對磁場的感應也越大,如果就同一族而言,往 下其活性越強,對磁場的感應也越強。 The flowing rate of Metal ion changes slightly in magnetic field. This influence is especially remarkable while the magnetic force is very strong, that’s【MHD (magneto Hydrodynamic Effect ), which gives rise to ionic flowing all over the electrolyte. This flowing rate is superior to expanding rate. Further, basing on the magnetic torque ’s vector trait, this research studies how electrolysis velocity affects different metal ions (Na+、K+、Fe3+、Al3+、Mg2+) and MnO4 - under following situations: Some results are found through the experiment. 1. Begin with Farad Electrolysis First Law, and take the experimental analysis into account, then a relative formula comes out as bellow. Electrolysis Rate Rρ= k ×∫〈∣H∣×∣cosθ∣〉×∣E∣ (k:g / C˙weber˙s) 2. Electrolysis efficiency accelerates by the increasing price amount. 3. Active electrolytes get strong response to the magnetic field. For the same group, the more active the electrolytes are, the stronger it responds to magnetic filed.

Complicated reproductive system in the Brown-foot Ant, Technomyrmex brunneus. (Hymenoptera: Formicidae)

本研究主要針對棕色扁琉璃蟻的生殖型蟻以及其生殖行為進行探討。在生殖季節中,處女蟻后出現的比例明顯高於有翅型雄蟻。而蟻后的死亡率高,且其所產下的卵有27%為畸型卵,具有生殖衰退(reproductive decline)的現象。此外,部分棕色扁琉璃蟻聚落中,蟻后會被工蟻逐出巢外並進行搬運屍體、搬運廢棄物及覓食等職蟻的行為。 有別於大多數的蟻種,棕色扁琉璃蟻存在著工蟻型雄蟻(Ergatoid male)和具有生殖能力的工蟻。工蟻型雄蟻的外型與氣味皆與一般工蟻相似,羽化後即具有生殖能力,可與聚落中多隻生殖型工蟻行多次交配(multiple mating);而可生殖的工蟻又包含三種中間階級(intercaste),於體長、複眼數目、胸線皆有所差異,微卵管數目則可依階級分為4至6條、12至14條、18至22條三種範圍。 棕色扁琉璃蟻的繁衍方式是多樣且複雜的:聚落中主要由生殖型工蟻進行有性生殖及孤雌產雌,繁殖出蟻后、工蟻和二種型態的雄蟻。而蟻后則可與有翅型雄蟻交配,但只產出一般工蟻及生殖型工蟻。 本研究首次提出了棕色扁琉璃蟻具有工蟻型雄蟻,而對這種具有複雜生殖方式的社會結構之探討,也為聚落發展的方式提供了一個新的研究方向

停車就是彈硬幣

在這個科展中我們要研究兩個非常有趣的問題:\r 停車場問題 與 彈硬幣遊戲.\r 停車場問題是這樣的:在一條單行道上有n個車位,編號從1到n。現在有n個司機排成一排要進入停車。但是每個司機都有怪癖,各自有最想要停的位子。他們依序將車子開進單行道,如果想要停的位子是空的,當然停在這個位子。但是如果不巧那個位子已經被停了,不得已只好找下一個空位,姑且停之。但是如果往下找都沒有空位,由於是單行道,司機就只好開走不停了。\r 比如說,如果現在有五輛車,司機的喜好分別是(3,1,2,5,2)。則五輛車都可以順利停車。但是司機的喜好如果是(3,1,4,5,4),有些車就無法停車了。\r 彈硬幣遊戲是這樣的:考慮圓內接正n+1邊形,任意兩點都連線。這正n+1邊形中有一個頂點P是特殊的,每個頂點上一開始都放有一些硬幣(各點硬幣數可以不同)。如果P以外的某個頂點上的硬幣數n個,我們可以對這個頂點進行操作:一次操作是指將這個頂點上的硬幣各分一個給每個其他頂點。點P只在其他點都無法操作時操作。我們不理會頂點P上的錢數,因此這個遊戲可以無限地玩下去。

『亮』出色彩-PLED 的製作

利用化學合成法合成出聚苯胺及MEH-PPV,經過一連串的製程作出高分子\r 發光二極體(PLED),再用I-V 儀量測。實驗中以聚苯胺及MEH-PPV 的薄膜厚\r 度為變因,進行實驗。設定I-V 的電壓值為10V,量測樣品通路上的電流。一開\r 始電壓在跑時,量到的電流都為0A,所得到的圖形為一水平直線;當電壓到達\r 一個值時會向上爬升,但爬到一個階段後圖形呈現鉛直掉落至電流為0A,圖形\r 又恢復成水平直線。過程中看到了薄膜厚度對樣品確實有影響,又鋁電極的厚度\r 不能承受過大的電壓,電壓一大,樣品馬上就燒壞了。\r Abstract:\r Using Chemiccal polymerize PANI and MEH-PPV make through a series\r Polymer light emitting diode(PLED)Produce.then using I-V meter surveies. PANI\r and MEH-PPV change of thick proces.Experiment design I-V volt for meter\r conduction of current of sample .The voltage moving.First meter current is obtaining\r the figure is horizontal when voltage increase to a special value , but increase a while ,\r the current will fall down to zero volt. Figure will go to horizontal that sample will\r change .Thick is different,and aluminum cathode can not suffer too much\r voltage .otherwise will burn.

火焰之舞

國慶煙火在天空綻放時,顏色斑斕炫爛,不禁在想,火藥裡頭究竟加了哪些物質造成這些五顏六色的絢麗光芒?於是開始搜尋資料,發現這些多彩的色光,是因為電子在不同的軌域中躍遷時放出來的光芒,稱為焰色反應。於是我們開始動手作實驗,發現在酒精膏上填充不同的金屬離子會出現不一樣顏色的火焰,而且在火焰的外部加入電場,竟然能使火焰產生偏折的現象!這個現象更引起了我們的好奇,火焰中是否含有帶電離子,以致於被電場吸引?又添加不同價數的離子,是否會因為價數的不同而造成偏折角度的差異?於是我們經過了反覆實驗後觀察到失去電子的正電離子,確實會因為電場的影響造成不同角度的偏折,且正電離子本身的價數越大,造成的偏折角度越小。

智慧型控制界面系統

對數位、光電的初步了解是在小三的科展,當時我是利用一個大型的凸透\r 聚光鏡,匯聚太陽光照射在不同的金屬導線之一端,而另一端接在冰冷的地\r 板上,用不同的金屬材料來做比較。利用微電流計測得不同的材料有不同大\r 小的電流,而且有不同的熱量。到國中的電學時了解到電阻熱功率的關係,\r P=IV 才知道,除非有『超傳導系統』否則任何物體必有電阻。進入國中時,\r 在電工課程中了解了數位的控制,產生了這方面的興趣。\r