2023年

我們研究自黑液污染土壤篩選出的Nocardiopsis（擬諾卡氏菌）菌落環狀紋路的成因，發現環狀紋路形成具有遺傳性且可能是基因變異產生。在低營養濃度（Tryptone濃度小於1g/L）條件下，菌落紋路明顯，推測是由於基層菌絲無法取得足夠養分供給氣生菌絲，氣生菌絲無法生長，直到基層菌絲往外拓展至有足夠的營養物質的區域，氣生菌絲才再次開始生長，因而產生一環一環的不連續生長帶。 此外我們發現多個Nocardiopsis菌落之間，會因抑制物質作用產生間隙，此間隙大小受營養物質濃度、菌落間初始距離、周圍菌落數目的影響，且其機制與形成環狀紋路的機制並不相同，可能與菌落間偵測感應等複雜機制有關。我們萃取此抑菌物質送液相層析串聯質譜儀（LC-MS/MS） 鑑定其成分，發現抑制物質可能是Streptogrisin C或其他非蛋白質物質。深入研究Streptogrisin C的濃度與抑制Nocardiopsis生長的關係，以及其他抑制物質的可能性是我們未來的研究方向。

This research work is devoted to the stages of development and creation of a prototype of a laser 3D scanner model, programming of a controlling microcontroller, construction of 3D models of a scanned object. In the course of the work, the market of 3D scanners, which are used to build three-dimensional models of premises, was analyzed, the equipment necessary for the development and creation of the prototype was analyzed, as well as the software necessary for the operation of the prototype. The result of the work was the creation of a laser 3D scanner based on an Arduino microcontroller using a Lidar type sensor that scans and builds 3D models of objects. This working model of the 3D scanner demonstrates good capabilities and turned out to be easy to use.

彗星離子尾受太陽風吹拂後，使其帶電粒子受力而改變噴發後的離子尾軌跡。C/2021 A1 Leonard的影像就可明顯看出它具有波狀的離子尾。我們透過影像軟體擷取彗尾影像的座標並將其代入分析軟體。依序分析2021年12月21日、12月31日與2022年01月02日的彗尾結構，利用不同的波函數擬合彗尾形狀並扣除擬合線，嘗試找出不同的彗尾結構是否具有相同週期或非週期的特徵。同一天內的不同離子尾去除穩定與漸進變化的週期後，發現具有相似形狀的變化區，應該為共同影響的非週期性因素，這個影響因素可能為太陽風的各種物理量(如：風速、磁場強度、質子密度等)。接著利用星圖軟體和數學幾何軟體推算出彗尾與其波結構的實際長度，並與太陽風資料互相比對。將三天的太陽風磁場南北分量(Bz)與各自的最後分析圖進行對照，發現兩者有高度相關性，推論太陽風磁場南北分量(Bz)的非週期變動是影響彗星離子尾不規則變化起伏的主因。

Face pose estimation has many possible applications, ranging from driver attention measurement systems to applications in the metaverse, which this project will be focused on. Rather than using a more traditional landmark-to-pose method where the head pose is estimated via keypoints, our method trains a simple convolutional neural network, using the dataset 300W_LP, where the images are simply inputted into the network. The model is fitted with three fully connected layers that are linked to the each of the three Euler angles (yaw, pitch, and roll), alongside multiple loss functions, which improve the robustness of the network.

Aspirin is one of the most used and well-known medicines world-wide. It can be synthesized by reacting acetic anhydride and salicylic acid in a warm temperature of around 60-80°C. This reaction is usually catalyzed by sulfuric or phosphoric acid. This paper will investigate alternative catalysts, safer and more environmentally friendly, as well as compare different synthesis methods with different heat mediums, one using a water bath and the other amicrowave. By doing so, the effects of the catalyst and the method of synthesis on the yield, purity and environmental consequence of crude aspirin synthesis will be deduced. The targeted utcome is to find the alternative method as more energy efficient, and to find a greener safer catalyst to sulfuric and phosphoric acid. Further background information, exploration, and explanation is in the appendix. The targeted outcome will be to find a viable alternative catalyst that is safer and more environmentally friendly, and to find that the microwave synthesis method consumes less energy.

以將古文翻譯成白話文為初衷，以爬蟲擷取古文解譯網站「讀古詩詞網」中的大量古文及其白話翻譯作為訓練用的資料，並按照不同文體分開訓練。我們先嘗試用Bert模型做選擇題：給一句古文讓機器從四個選項中選出其翻譯。一開始隨機挑選其餘三個選項，正確率高達96%。因此我們挑戰更困難的設置，撰寫搜尋關鍵字的程式，將有與題目古文相同字的白話文放入選項。雖然準確率有些許降低，但仍高於只選重複字最多選項的結果，代表模型有發展出獨立的判定標準。選擇題成功後，我們用MT5 模型嘗試更困難的翻譯，並在訓練集中新增提供不同前後文的注釋資料幫助訓練。雖然還無法翻得非常準確，但仍在某些句子有不錯的表現。我們也發現了模型對某些特定類型字詞的翻譯有待加強，未來希望透過加強代名詞判斷訓練及持續新增注釋來增加整體翻譯能力。

將兩個相同的n角齒輪重疊後，再砍去若干個特定重合的角，欲使上層齒輪在繞公轉軸旋轉一圈的過程中，兩齒輪皆有重合的缺角，在這個目的之下探討砍去的角數量，使其最小化，將其最小值稱為n角齒輪的最小可行數，以符號記為f(n)。我的研究是考慮自然數 ，對於砍去角的位置，制訂設計方法，在數量上求得f(n)較好的上界與下界。我將這個問題代數化，運用集合與數列的概念進行研究，進而轉換為組合設計的最佳化問題。特別的，若齒輪中任意兩個缺角在圓周上的最短距離皆相異，則表示砍去重合角的位置為最緊緻的狀態，將這些特殊的缺角位置稱為完美集合，我也試著探討缺角為最緊緻的特殊情形，分析完美集合的存在性。

白花蛇舌草是中醫常使用的抗癌中藥，本研究主要探究白花蛇舌草治療大腸癌的可能效應、機轉及活性物質。本研究利用大腸癌動物實驗搭配次世代基因定序，期望發現白花蛇舌草的新穎免疫抗癌標靶，並利用氣相層析質譜儀搭配新穎免疫抗癌標靶分子對接，分析主要的活性物質。結果顯示，白花蛇舌草可以減少小鼠結直腸增生組織的數量及大小，將被影響的基因進行生物資訊程式分析，發現白花蛇舌草會干擾與免疫細胞趨化有關的基因群組以及與上皮細胞增生有關的白細胞介質IL-17訊息路徑，而且存在於白花蛇舌草的阿魏酸可以阻斷IL-17與IL-17受體的結合，減緩小鼠的大腸直腸癌。本研究將古老知識透過現代科學證實有用，呈現與發炎或與上皮細胞增生有關的細胞激素可以作為免疫抗癌標靶，也發現白花蛇舌草的免疫抗癌新機制，並由免疫抗癌新機轉成功求證白花蛇舌草的主要活性物質。

前人研究發現在乾旱與高鹽的非生物逆境下，水稻體內的離層酸濃度上升，進而活化RePRP基因的表現，以減少水分散失渡過環境逆境。而同樣會活化RePRP基因表現的茉莉酸，是植物在對抗生物逆境時重要的激素。因此實驗中以萵苣及稻熱病菌為植物排他與植物防禦的刺激者，測試水稻的RePRP基因表現實驗，結果發現RePRP基因大量表現株會抑制萵苣的胚根及幼苗生長，推測與他種植物共同栽培時，會誘導RePRP基因表現，使水稻進行排他作用。另一方面發現當水稻被稻熱病菌感染後，RePRP基因抑制株的幼根與幼苗長度較短，而以不同濃度的MeJA處理後，RePRP基因過表現株其根部幾丁質酶的分解能力較佳，且當MeJA的濃度越高，幾丁質酶的濃度也隨之增加。因此推測真菌感染後，會誘導RePRP基因表現，造成幾丁質酶濃度增加，協助水稻抵抗真菌感染。

動脈粥狀硬化疾病的風險因子及血管擾流會造成血管內皮細胞內的粒線體失去功能，導致內皮細胞功能失調，進而引起動脈粥狀硬化疾病的後續病程，如斑塊形成。本研究主要探討粒線體轉移療法，是否能改善受到擾流影響的血管內皮細胞功能失調。首先，我們分別觀察並比較擾流與順流下的人類動脈血管內皮細胞，兩者細胞形態與內皮相關功能基因表現量的差異。其次，我們從順流處理的細胞中分離取得健康的粒線體，轉移入擾流處理的細胞中。接著以生物能量代謝分析儀，檢測轉移粒線體後內皮細胞呼吸鏈與代謝的功能是否隨粒線體的轉移而有所改善。實驗結果確認，粒線體轉移處理可改善擾流組細胞的呼吸鏈功能，細胞的有氧呼吸與產能代謝皆有改善。本先驅性研究希望有助於開創以粒線體轉移技術作為心血管疾病治療的創新療法。