2023年

動物的學習能力與思考能力為判斷動物智力重要標準。本研究利用朱文錦的制約行為探討其學習能力、記憶能力、辨色能力與數感能力。研究以自製六邊形場地訓練朱文錦辨認顏色、測量其記憶時長與辨色精確度，並訓練其辨認數量多寡，以測定朱文錦數感能力。實驗結果發現朱文錦能辨認紅色，並能被訓練使特定顏色與食物產生連結，在紅色區域滯留較長時間，證明朱文錦可被訓練產生制約反應。停止訓練後其記憶力可長達7週，記憶強度與時間成高度相關。在數感測驗中，發現朱文錦具有可分辨數量的能力，且分辨能力與數量的比值與差皆有相關。本研究證明，朱文錦具學習能力，記憶力長達七週，辨識顏色精確度可達明度差±40，並具有一定數感能力。

本研究提出一款新型硫化氫偵測之螢光探針，我們選用BTIC作為探針螢光主結構並藉由修飾上疊氮達成偵測硫化氫之目的。帶入設計上，利用PPH3形成與粒線體的電位差使其將探針帶進粒線體，最終進行粒線體內硫化氫之偵測與顯影。 目前本實驗已合成出螢光探針基本結構與側鍊結構，並初步檢測探針對於硫化氫的偵測能力，確認其能夠與之反應並有顯著螢光變化。另外，目前已成功接上側鍊，待純化出目標產物後將進行進一步的性質檢測，包括選擇性、靈敏性、及持久性。 最後，我們預計將探針實際進行生物顯影，做多個結構顯影的比對，確認本研究之成效。此外，我們希望此款螢光探針除硫化氫偵測外，還能夠進行生物機制探討或疾病細胞篩選的應用。

tosyl-indoly起始物是一種良好的兩性起始物，可以與雙鍵行環化反應，故本研究先使用tosyl-indoly起始物和chalcone起始物藉由鹼合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-chromane骨架的產物，再改變tosyl-indoly起始物的親核基團，合成2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline骨架的產物，並藉由改變取代基、溶劑、鹼和催化劑等變因，使2-aryl-4-(indol-3-yl)-tetrahydroquinoline的產率達到了97.5%，最後嘗試藉由脫去反應消除其中的掌性中心，使其具有軸手性。 產物具有三種生物活性結構：indole, chromane與quinoline，其中indole出現於生長激素與褪黑激素中，chromane出現於維生素E與兒茶素中，而quinoline出現於奎寧和塔克寧中，並且產物具有兩端基團巨大，無法自由旋轉的單鍵，使產物具有軸手性，故推測產物可以運用在醫學或不對稱催化中。

為觀察氣流流經物體表面不易流動的現象，我們設計製造風洞實驗裝置。將筆芯墊在金屬片上，測量筆芯被吹動時的驅動速率，繼而變更筆芯的高度與水平位置，測量筆芯被吹動之驅動速率。由數據作圖可看出在風洞管下半部，筆芯驅動速率會隨著高度以乘冪減少，也就是從底層往上的流速是乘冪函數增加，與文獻之圖形類似。同時從數據作圖分析中也可看出筆芯越細，隨高度增加時，驅動速率較快變小。而筆芯超過風洞管一半鉛直高度後，數據曲線不如預期，故又繼續研究金屬塊破壞層流之效應。在底層放平行條狀物(簡稱肋條)，用筆芯來看出氣流的擾動，測出驅動速率有些區域大有些區域小，表示障礙物引起二次流的紊流並不是流速變快，是屬於擾動式的。

本研究利用在地取材的棋盤腳樹葉片經過高溫碳化後應用於鋰硫電池，並探討其電化學性能，並檢視其降低穿梭效應發生之成效。 利用三種不同碳化溫度探討溫度對棋盤腳樹葉結構的影響，由SEM圖中我們可以發現，隨著碳化溫度的升高，葉片表面呈現越光滑且越少雜質的樣貌，代表其碳化程度越高，導電性也隨著提升。電化學性能部分1000°C中間層在首圈0.2 C速率放電表現出1702.8 mA h g-1高電容量，而經過100圈0.2 C充放電循環後仍保有82.63%最高的電容保留率。在倍率性能部分，1000 °C中間層在1 C高電流密度下仍保有450.5 mA h g-1超高電容量，遠高於其他樣品。CV分析中可以看到1000°C中間層其還原峰重疊程度良好，且未發現較嚴重的偏移，代表其抑制穿梭效應能力較佳，且反應動力學良好。EIS分析中，1000 OC中間層具有最低的總阻抗，使鋰離子在高倍率時具有良好的導電性，是倍率性能提升的關鍵。

本研究建立美洲蟑螂的社會孤立動物模式，藉由隔絕費洛蒙的交流，探討對昆蟲行為與生理的效應。社會孤立的美洲蟑螂，具有較高的死亡率，並改變以下的行為反應：減少蟑螂的探索行為，使蟑螂運動的時間與距離降低，並增加對能產生較高能量之食物的需求。社會孤立可改變以下的生理反應：個體代謝過程的呼吸商降低，以脂質代謝作為能量來源；脂肪體觸酶活性下降；包囊作用的免疫反應下降。本研究發現，即使是非社會性昆蟲的蟑螂，社會孤立亦會造成生存上的負面影響，而引發隔離症候群(isolation syndrome)。

巴金森氏症是最常見的神經退化性疾病之一，目前尚無根治之法。研究已知，粒線體如果出現問題，會加速神經細胞退化。細胞自噬作用可協助清除功能不佳的粒線體，以維持神經細胞運作。電子傳遞鏈第三複合體核心中的UQCRC1 (Ubiquinol-Cytochrome C Reductase Core Protein 1) 基因點突變會導致巴金森氏症。然而，細胞自噬作用對於UQCRC1引起神經退化影響的仍不清楚。本研究中，在果蠅神經系統以RNA干擾方式降低UQCRC1表現量，建立巴金森氏症模式；而後利用不同藥物分別抑制或促進細胞自噬作用，觀察果蠅爬行能力；同時，利用MARCM遺傳工具，使果蠅組織細胞分為UQCRC1缺失和正常細胞兩群，觀察細胞自噬相關的蛋白表現量在兩群細胞間的差異。研究結果顯示細胞自噬對UQCRC1參與的粒線體功能缺損的神經退化有代償作用。

上高中後，我們將國中對閃電研究的興趣延續，國中的研究著重於閃電與降雨地形及溫溼度的關係，高中這幾年我們的目標是希望找出以容易取得的雷達迴波圖推估閃電得發生，高一及高二上學期間我們在研究過程中，對閃電的資料記錄方式、形成條件、現象等越理解，讓我們除漸漸得出穩定的研究結果，但也發現因為需不斷的調整以趨向大自然的真實狀況，我們方法有限制。本報告以我們初始研究為基礎，以調整後的方式進行深入分析，期望以其他的氣象資料輔助雷達迴波圖的可行性，並且以三維雷達回波資料分析降水粒子對閃電發生的影響，最終希望建立利用資料推估閃電發生的簡易閃電預報模式。

我們都體會過藝術所帶來的美妙感受。欣賞、細心觀察一幅畫的美，一幅畫的細節，可以被畫作中描繪的思想感動，被畫作中的「美」震撼心靈。然而，要評選畫作的優劣，似乎容易流於主觀。本研究決定探討不同美術背景經驗的人員，在評選畫作作品時是否有差異？並立基於人工智慧的想法，嘗試訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」，期望能降低「全國學生美術比賽」中，評審需大量評閱許多畫作的工作負擔，也能協助報名參賽的作者，提前獲知自己的畫作作品是否有機會獲獎？是否需要進一步修改？以朝向追求卓越的方向前進。 本研究蒐集2017~2021年「全國學生美術比賽」高中職組西畫類參賽作品共計155件，將這些作品轉換成為靜態影像資料後，形成本研究訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」模型的資料，最後，獲得預測「準確度」為93.55%、「靈敏度」為85.71%、「特異性」為 95.83%的「AI 藝術畫作評選系統」模型。本研究另外挑選20件畫作，供不同美術背景經驗的人員進行畫作評選，運用「眼球追蹤技術」比較不同美術背景人員評選行為的差異。

研究使用化學液相沉積法製作摻鋁氧化鋅(Zn1-xAlxO，x=0、2%、4%、6%)奈米線於染料敏化太陽能電池上，研究摻鋁氧化鋅奈米線之晶體結構、光學及染料敏化太陽能電池特性。結果顯示摻鋁濃度4%之氧化鋅奈米線具有最佳(002)結晶相及奈米線直徑及長度，也具有最佳太陽能參數為:開路電壓0.683V、短路電流4.56mA、填充因子52.3及轉換效率1.62%。因為鋁離子取代鋅離子時，可改變氧化鋅晶格結構降低缺陷密度，使奈米線的直徑及長度增加，提升染料的吸附量，並降低能隙使電子與電洞復合機率降低，大幅提升光電轉換效率。然而摻雜過量的鋁離子6%時反而導致晶格產生扭曲，導致晶格內缺陷密度增加。從這研究可了解摻雜鋁元素對於氧化鋅奈米線之染料敏化太陽能電池影響，未來希望能研究其他參數進而改善染料敏化太陽能電池之發電效率。