2019年

上皮生長因子受體 (EGFR) 已被確認在人類上皮惡性腫瘤扮演重要角色，因此臨床上開發出許多針對EGFR之大腸癌、肺癌等的小分子標靶藥物，但治療期間所產生的抗藥性仍是一大瓶頸。 過去上皮細胞黏著分子(EpCAM)只被認為是胞間連接分子，現今則在癌幹細胞 (cancer stem cells，CSCs)等領域被研究。然而從文獻與先前實驗室的試驗，可以看見EpCAM促進癌症抗藥性的可能。 本研究發現在大腸癌中，艾瑞莎 (Gefitinib) 會透過轉錄因子FOXO3a促進細胞凋亡，而EpEX會經由抑制FOXO3a所促進的凋亡路徑，導致癌細胞產生Gefitinib抗藥性，且此抗藥性，也與EpICD下游之誘導性多能幹細胞相關基因 ( iPS-related genes )的表現有關，但其分子機制尚不清楚。 本研究以大腸癌與Gefitinib做為癌症與EGFR小分子藥物的模型，找出EpCAM可能造成的抗藥路徑，未來可應用在各類癌症之聯合治療 (Combination therapy) ，以克服癌症治療所產生的EGFR小分子藥物抗藥性。

本研究為一迷宮遊戲和旋轉方塊所組合成的問題。在給定行列數的可旋轉方塊上，置入「路」和「橋」，指定起點，並透過方塊的旋轉改變路徑，探討所有可能到達的終點以及抵達各終點的最短路線數。 此研究中，首先透過問題簡化和圖形討論，發現旋轉方塊以迴圈和無法繞行的路線（構造S）交錯形成，得到所有可能的終點位置。接著，整理所有簡化圖形的規律，利用加法原理推算出最短路線數。透過找出圖形對稱特性，得到不同終點之最短路徑數的關係。而後將不同規格的旋轉方塊的最短路線數關係，以遞迴關係式表示，並且找出其生成函數，希望透過生成函數得到最短路徑數的一般式。研究時，我們不僅發現不同規格之最短路線數生成函數的關係，從而能探討每一規格的最短路線數。更進一步發現無論方塊行數取至極限時或方塊行列數相同時，其最短路徑數的數列與卡特蘭數列（the Catalan numbers）有關。

一個裝有水的玻璃杯，用喇叭撥出大聲的聲音，便能觀察到共振的現象發生，玻璃杯將會不停的震動，甚至導致破裂。本研究將會藉由傅立葉轉換(Fourier transform)來分析玻璃杯的振動的本徵頻率，並進一步探討頻譜的峰值。另外我們也研究了不同水位的高低以及液體密度對於共振頻率的影響，並以能量守恆的觀點進一步推導出玻璃杯的震動方程式。最後我們也近一步討論higher harmonic，並且發現non-linear dispersion relation的現象，有別於我們對於f∝n的觀念。

本研究旨在對費馬多邊形數定理(任意非負整數皆可表成n個n邊形數的和)進行更進一步的延伸探討，更精確地說，即是：對於給定的二次式an2+bn+c，定義一數列〈an 〉n=-1∞=〈a-1=0,an=an2+bn+c, ∀n≥0〉，而若存在一最小正整數γ，使得對於所有非負整數x，可由數列〈a_n 〉_(n=-1)^∞中取出共γ項，滿足x恰為這γ項之和。這時，我們稱正整數γ為二次式an^2+bn+c的指標值，定義函數Yi使得γ=Yi(an2+bn+c)。 在本研究中，首先先行探討函數Yi的一些基本性質，再藉由電腦以暴力法算出一些二次式指標值的下界，從這些指標值中找出規律，將其推廣至所有我們所討論的二次式，並證明之，至於再探討二次式指標值的上界的部分，我將數學家MelvynB.Nathanson證明費馬多邊形數定理的證明技巧，稍作改寫，使其能夠應用至更為一般的情況，藉此系統性的求得二次式指標值的可能上界。最後，經由不斷的優化上界與下界，即可求得二次式的指標值。

Wildfires have become increasingly frequent and severe due to global climatic change, demanding improved methodologies for wildfire modeling. Traditionally, wildfire severities are assessed through post-event, in-situ measurements. However, developing a reliable wildfire susceptibility model has been difficult due to failures in accounting for the dynamic components of wildfires (e.g. excessive winds). This study examined the feasibility of employing satellite observation technology in conjunction with artificial neural networking to devise a wildfire susceptibility modeling technique for two regions in California. Timeframes of investigation were July 16 to August 24, 2017, and June 25 to December 8, 2017, for the Detwiler and Salmon August Complex wildfires, respectively. NASA’s MODIS imagery was utilized to compute NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), NDWI (Normalized Difference Water Index), land surface temperature, net evapotranspiration, and elevation values. Neural network and linear regression modeling were then conducted between these variables and ∆NBR (Normalized Burn Ratio), a measure of wildfire burn severity. The neural network model generated from the Detwiler wildfire region was subsequently applied to the Salmon August Complex wildfire. Results suggest that a significant degree of variability in ∆NBR can be attributed to variation in the tested environmental factors. Neural networking also proved to be significantly superior in modeling accuracy as compared to the linear regression. Furthermore, the neural network model generated from the Detwiler data predicted ∆NBR for the Salmon August Complex with high accuracy, suggesting that if fires share similar environmental conditions, one fire’s model can be applied to others without the need for localized training.

本研究以實作字體風格轉換的生成對抗網路模型為動機，將Conditional GAN當作模型的基礎，探討pix2pix模型及其他研究的一些方法對模型會產生甚麼影響，以得出能最優化預測成效的深度學習模型。 首先進行的是前處理的步驟，將字體的truetype檔案轉換成模型輸入的jpeg檔，再以生成器（Generator）和判別器（Discriminator）建立Condional GAN的基礎模型，然後探討加入U-Net、Category Embedding等方法，以及訓練資料集大小對模型造成的影響，最後實作整合的pix2pix模型和CycleGAN模型進行比較。 經過實驗後發現，U-Net和Category Embedding都對模型的預測成果有所幫助。另外，對相似的字體而言，pix2pix的效果較好，而對兩種風格差異較大的字體則需用Category Embedding的方式，融入更多字體進行訓練以達到更好的成效。

此研究在探討「給定一圓及多個已知點，求作各邊或其延長線上恰含有前述已知點中之一點的圓內接多邊形」之作圖方法及圖形的性質。 研究當中，以反演的幾何變換結合代數方程式並透過遞迴關係，除了找到該問題之解的個數與條件外，並求得有唯一解之點的軌跡方程式，從中發現其軌跡圖形為一圓錐曲線，且隨著給定點在圓外個數的奇偶性，會有或為橢圓或為雙曲線之不同的圖形變化。同時也發現給定點本身使得滿足條件的圓內接多邊形存在之個數將決定該軌跡圖形與給定圓間之切點個數等的有趣性質。

本研究藉由基因誘導之第二型糖尿病小鼠（Male B6.BKS-Leprdb mice; db/db mice）做為動物模型，並利用氫質譜儀與代謝體學之平台（1H NMR-based untargeted metabolomics）了解第二型糖尿病所導致的腎病變之疾病進程中的代謝途徑變化，及白胺酸的介入對於疾病進程的影響。研究發現，三羧酸循環及支鍊胺基酸代謝途徑中的代謝物，在基因誘導之第二型糖尿病小鼠尿液中有顯著下降，此發現指出糖尿病腎病變所造成的粒線體能量代謝功能下降。在肝臟組織萃取中，脂化膽固醇（esterified cholesterol）的上升及 β-胡蘿蔔素（β-carotene）、維生素Ａ（vitamin A）及維生素Ａ酸（retinoic acid）的下降顯示肝臟產生脂肪肝及其氧化壓力之上升。白胺酸的介入對於減緩腎臟粒線體受損及降低脂肪肝與氧化壓力並無顯著功效，此現象可歸因於支鍊胺基酸啟動mTORC1代謝途徑。本研究所標定之代謝物可被應用於第二型糖尿病及其所導致之腎病變的生物指標。

本研究在於製造出一顆環保並可回收利用的電池，在顧及環保的同時，也要有更多經濟與日常的考量。 在電解液方面：藉由添加植物肥料中常見的含氮、磷元素之化合物，及金屬離子以產生氧化還原反應來獲得電動勢，如此一來，電池使用完畢後，還能將剩餘的電解液做為肥料來為植物施肥。 在電極方面：在政府教育的推廣下，使用後的乾電池都必須要進行回收以免破壞生態。據此，我們進一步從廢棄乾電池中取出電極部分並作為環保電池的電極運用，如此一來便能使廢棄乾電池重獲新生。 在外殼方面：我們利用可生物分解的甘蔗渣吸管為包覆材質。 我們已自製成功可產生約1.5 V的環保電池，後續將發完電的電池做為肥料並用來使植物茁壯成長，未來若能取代現有乾電池，那麼對於廢棄電池造成的環境汙染，將具有極大的改善效益。

胃癌的治療方式以手術及化學藥物治療為主。本研究目的是研究中草藥白花蛇舌草的主要成份熊果酸(Ursolic acid, UA)對於胃癌細胞增生的影響。研究使用兩種人類胃癌細胞株MKN45及SCM-1。藉UA處理胃癌細胞之後，由鏡檢可見細胞數目減少，SRB分析法也證明UA會降低細胞的存活率。利用流式細胞儀，證實UA會讓胃癌細胞凋亡。進一步由西方墨點法實驗顯示，UA會誘導促細胞凋亡蛋白Bax及Bak的上升，並且降低抗細胞凋亡蛋白Bcl-xl及Bcl-2的表現。UA也會抑制訊息傳遞途徑p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1。實驗也發現UA合併使用化療藥物順鉑(cisplatin)會使胃癌細胞存活率降低。經由周塔氏藥物合併指數及流式細胞儀分析均與協同順鉑能抑制胃癌細胞的增生,西方墨點法也發現pro-caspase 9 被活化，皆與UA會促進順鉑引發凋亡效應有關，這些實驗證實UA是cisplatin治療胃癌的輔劑，這個結果對中草藥白花蛇舌草的抗癌效果提供了具體的實證。