2020年

本研究發現並探討冰在旋轉流中快速融化時自轉加速的現象，甚至比驅動旋轉流的速度快。根據文獻[1][2]，近轉軸流場速度增快的現象可以基本流體力學方程式計算、解釋並討論，但對邊界條件處理、影響的參數無深入探究，其中熱對流模型控制應影響實驗結果。 本文透過自製實驗裝置，就驅動角速度、對流模型、對流速度等變因實驗探討這類旋轉流中因垂直對流引發「近轉軸處加速旋轉」對流流場性質，並用黏滯力、邊界及初始條件及PIV法攝影結果進行數據討論及驗證。實驗顯示自製三式熱對流模型、初始條件及液體性質是重要影響因素，明顯影響模型轉速-時間曲線趨勢；研究也成功利用PIV法攝影結果及數值模擬繪製出明顯近軸液體加速轉動時的流動結構並分析流場變化原理。本文期望對相關流體力學及工程方面問題有所助益，例如應用於渦流消除。

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響，故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後，與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析，其結果為：(i) 海平面與 ENSO，尤其是 Central-Pacific Types 在一年半以上的時間尺度，有高度相關，相關的原因可能與混合層溫度變化、陸地降雨海陸分布的變化有關。(ii) 海平面與 PDO、AMO 的相關性分別集中在 4 年以上與 2 年到 10 年，海水的熱含量變化可能是主因。AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。 (iii) 雖然研究資料不包含北極海，但結果指出海平面與 AO 有弱相關，意味著北極海的年際溫鹽變化，對於全球海平面有遙相關的影響。(iv) 海平面與 AAO 似乎有弱相關，但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化，得到各指數的相對強度貢獻比例，有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。

本研究探討以封閉折線P1P2…Pn的邊為對角線構造平行四邊形或箏形PkMkPk+1Nk。考慮兩種構圖。首先，取任一動點Q構造三角形 △QMk Nk，這些三角形的重心 Gk 形成「重心多邊形 G1G2…Gk」。第二，對所有點Mk與點Nk取 mod r，分別連接同餘a的點構造全外（全內）的「跳點多邊形」，共有r種。透過純幾何與解析幾何研究此二類多邊形與原多邊形的有向面積不變量。 研究發現（1）重心多邊形的剛體運動、平行性與相似性與面積不變量。（2）設定多邊形 P1P2…Pn的n=rk+h+a，則可一般化mod r 下的 r 種跳點多邊形的有向面積定值，這是重要的突破！這樣的假設解決了分類數量龐大的問題，只需要分成兩種。我們也給出定值關係式中頂點跳點規律，本研究完整解決平面封閉折線上構造特殊多邊形之面積問題。

本研究定義1967~2016年的極端寒流並將其分成1985前與1986後兩個時期，進行前後期寒流個案合成之綜觀環境場的比較，得知前後期確實有所不同，且以天為單位，後期寒流及非寒流差異較不明顯，推測需要更長時間尺度才能凸顯差異。再以臺北冬溫與世界冬季的溫度、風場做相關性分析，發現緯向風的蒙古地區，在前後期正相關性都相對明顯；經向風則是西伯利亞西部的負相關在前後期皆較明顯。因此，我們分別取蒙古緯向風及西伯利亞經向風以月為單位做不同季節延遲、同步及領先的迴歸分析，並發現與臺北冬溫相關性最高者，分別為蒙古冬季同步緯向風，及西伯利亞春季領先2經向風。最後為了驗證，再將此二風場1967~2016年的數據分為寒流、非寒流期間及全部數據進行比較，觀察同個月份在寒流及非寒流期間與平均值的差別，也探討這些差異與臺北冬溫三個月份間的差異有何異同，結果證實寒流及非寒流大多具有明顯不同。

眾所周知，「如何使用三種不同邊長的正三角形，去拼出邊長最小的正三角形？」這個問題是困難的。本文限縮在分層或拼接的拼法下，探討此問題，並得到了答案。解決過程中牽涉到正整數解的存在性問題──如何找最小的正整數z，使得方程式ax+by=cz有正整數解，其中a、b、c為三種正三角形的邊長。

Naa10p (N-alpha-acetyltransferase 10 protein) 突變患者多半有智力障礙的問題，如:奧格登症候群患者常有早夭、腦萎縮及其他發育問題。Naa10p 是一種 N-α-乙醯轉移酶，負責新生肽鏈 N-α-乙醯化。人體中約有 80% 的蛋白質經乙醯化修飾，其中 46% 為 NatA 複合體執行，而 Naa10p 即是 NatA中執行乙醯化的蛋白酶。先前研究顯示Naa10p會影響神經發育，但對Naa10p影響神經發育的機制並不清楚。本研究利用CRISPR/Cas9製作Naa10p的小鼠胚胎幹細胞(mESC)突變株，觀察突變株細胞分裂速率與分化型態的差異，並分析胚胎發育過程Naa10p以及相關基因的表現。 本研究結果證明特定Naa10p突變會加快mESC生長，使其分化為神經母細胞的異常。而其中V111G突變株的Naa10p無法和HYPK結合，且突變S37P及R116W使Naa10p與Naa15p的結合降低，推論此結果可能造成NatA無法正常形成，並改變其與核糖體蛋白的親和力，影響蛋白質乙醯化。目前我們發現突變株中，與細胞分化相關的基因:Oct4、Pax6皆表現異常。以上結果可能可以初步解釋Naa10p突變造成人類疾病的機制。

螢光奈米鑽石(Fluorescent Nanodiamond, FND)主要應用於生物定位，其結構中與一個氮原子相鄰的晶格缺陷部分(Nitrogen-Vacancy, NV^-)照射波長532nm的雷射會發出637nm的螢光，對FND施加磁場會使螢光強度減弱。由於在低濃度溶液中螢光訊號會被溶液的背景雜訊掩蓋而難以偵測，因此設計實驗對FND施加穩定變換的磁場，此動作能夠使螢光強度也進行相同週期的變化。針對此週期進行快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transformation, FFT)得出的數值會與螢光強度呈正比，進而推知FND濃度，有效排除不隨磁場變動的背景雜訊。研究結果顯示，施加磁場並使用FFT能夠成功排除牛血清蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)、碘化丙啶(Propidium Iodide, PI)、水、血液的背景輻射，且FND在高離子濃度溶液中會沉澱，在表層包覆BSA則可以有效地改善此現象。FND不易受到血液的背景輻射干擾螢光測定。

臺灣已進入高齡社會，步態復健對於亞健康及慢性病族群極為重要，以帕金森氏症患者為例，他們常行走困難且容易跌倒。提升跨步品質的視覺提示是非常有效的協助方式，但臨床多仰賴治療師在地上貼膠帶或擺物件，調整不易且只受限於特定場所，因此居家自行照顧困難。先前已有研究開發出輕便可攜的裝置，能調整視覺提示，但每位使用者對不同提示模式的反應不一。本研究提出創新方法解決治療師手動調整的問題。以低成本周邊所建置的系統已能即時無線的變換不同提示模式、調控其參數，和自動計算各步態參數。其使用MG90s伺服機調整投射角度、霍爾式旋轉角度計裝在輪子上測量位移、Wi-Fi無線接收及操控參數。已經完成自動化探索使用者能力，並作最佳化的視覺提示設定。讓使用者不必出門，居家使用時，皆有最佳的視覺提示設定，得以更短的時程達到更好的復健效果。

為減少高溫造成的農業損失，了解植物耐熱機制成為重要的研究課題。其中植物熱逆境記憶受兩個熱誘導蛋白HSA32和HSP101之調控已在阿拉伯芥與水稻中被揭露，HSP101除了幫助蛋白質摺疊外，也可促進HSA32的累積，HSA32則延緩HSP101降解的速度而延長植物的熱逆境記憶。本研究以低等植物地錢作為為模式，探討植物熱逆境記憶機制之演化過程。生理實驗結果顯示地錢同樣具有熱逆境記憶現象；氨基酸序列的親緣樹表明高等植物與低等植物的HSA32明顯分成兩群，呼應先前互補實驗的結果，指出這兩群HSA32結構功能上的差異；如同高等植物，地錢HSA32和HSP101的表現均受熱誘導而活化。然而，初步結果顯示，不同於高等植物，地錢hsa32剔除突變株有更強的熱逆境記憶，顯示地錢HSA32的功能可能是抑制地錢的熱逆境記憶，未來需要進一步驗證。

本研究可分為三個部分：第一部分利用指尖陀螺在不同角度(0-90度，指旋轉面與水平面之夾角)下進行轉動實驗。實驗結果顯示當角度越大，指尖陀螺的轉動時間越長;當角度為90度時有最長的轉動時間。轉動過程可分為高轉速區與低轉速區。前半部為高轉速區，其轉動頻率隨時間成指數衰減關係;後半段為線性區，其轉動頻率隨時間成線性衰減關係。在第二部分，我們將樹脂注入微型聚乙烯管進行離心實驗，結果顯示指尖陀螺與水平面角度為40度轉動時，可以達到最短的樹脂長度，亦即最好的分離效果。在第三部分，我們根據前述之實驗結果提出設計離心機的新概念，那就是：結合以下兩個要件1.試管轉動時應與轉動軸垂直與 2. 試管的轉動平面與水平面成40度時，此種離心設備相較於傳統離心機應可具有較高向心力(離心力)，可達更好的分離效果。