2024年

生醫材料的開發與應用，現今佔有極重要的地位，但以金屬製的生醫材料而言，仍有植入人體內，被體液腐蝕或氧化的問題。本研究希望藉由高分子薄膜沉積與基材表面處理兩種方式，使金屬醫材能夠抵抗腐蝕，以延長使用年限。 本研究比較以真空電漿系統分別沉積六甲基二矽氮烷 (HMDSZ) 薄膜與使用四氟化碳 (CF4) 處理基材後，對不鏽鋼基材表面之抗腐蝕性和疏水性的影響；並找出使基材表面具較佳抗腐蝕性的工作條件。實驗結果中發現：(1) 在單體壓力為 60mtorr、功率為 30W的電漿參數下，沉積 HMDSZ薄膜 30分鐘，具較佳抗腐蝕效果與疏水性；(2)在沉積後 21天內，HMDSZ薄膜置於室溫時間越長，其抗腐蝕效果越佳；(3)CF4表面處理可能造成蝕刻或沉積，實驗中尚未找到可增加疏水性與抗腐蝕性之參數。

若使氣流流經轉動的有孔圓盤，將出乎意料產生明顯的聲音。一開始我們假設聲音之來源僅為氣流被圓盤切成一段段的疏密波，並以此基礎進行後續研究。但儘管已使用吸音棉等設備，且對錄下來的聲音傅立葉分析後，卻發現現象並非想像中的簡單。這當中仍有許多無法解釋的現象值得深入探討：包含基頻之相對振幅對比泛音顯得極小、還出現了馬達與氣閥以外的噪音等等。故隨後我們滾動式修正研究方法並尋找更多理論解釋和支持，譬如運用物理引擎 COMSOL 模擬、查詢各方面文獻及理論。 歷經此探究過程，我們最後觀察到顯著的一組諧波，其基頻等為洞數乘以轉動頻率，且第 n 個振幅隨著 n 增加逐漸遞減。我們基於《Siren Harmonics and a Pure Tone Siren 》 (E. A. Milne, R. H. Fowler, 1921）中提到的的諧波模型，加上利用 COMSOL 進行模擬，最後對所觀測的諧音序列提供定性定量解釋，以及證實其他的噪音乃風切現象所貢獻。

據 WHO 於 2023 的統計，全球約有四千萬人罹患阿茲海默症，且近年來患病率逐年上升，已成為當今無法避免的疾病。造成阿茲海默症的因子眾多，目前著重研究 Tau 蛋白毒性與其的關係。前人研究發現真核生物缺乏嘌呤時會形成嘌呤體，而嘌呤體始於 PAICS 泛素化，Cullin 在其中擔任重要角色，然而現今仍未得知哪些 Cullin 與 PAICS 泛素化較有關聯，故本研究以黑腹果蠅為實驗模型，用 T- test 統計數據並探討不同 Cullin 在阿茲海默症毒性下對於 PAICS 泛素化形成嘌呤體的影響。根據實驗結果，本研究發現 Cullin3 的複眼面積顯著變小，推測其最可能和 PAICS 泛素化有關聯；而與預期相反的是 Cullin5、6，結果顯示其果蠅複眼面積皆顯著大於對照組。本研究結果可提供 Cullin3 對阿茲海默症研究扮演重要角色。

人腦中約有一千億顆的神經細胞 (王希文，2018)，他們之間的突觸錯綜複雜，這些樹突與軸突皆連接到正確的位置，讓人不禁好奇這些突觸的連接機制。在經過文獻的查詢過後，才發現Dscam是控制大腦發育的蛋白質之一，Dscam使得細胞能夠進行細胞辨識，能夠使軸突及樹突在腦中進行特定的連結而不致於黏合。目前我們尚未知道，Dscam 會如何影響嗅覺區域中介神經細胞的生長及神經連結，本研究針對黃腹果蠅(Drosophilamelanogaster) 大腦中一小群被 GMR51C07-GAL4標定的嗅 覺區域中介神經元，觀察在正常情況、Dscam過度表現、Dscam表現量受抑制下，這群神經元的型態如何發生。

abcd–avoiding交替排列中的任⼀偶數項都要⼤於相鄰之奇數項，且其中任意四項皆不能有「abcd」的大小關係（「abcd」為 1 ~ 4 的⼀種排序），⽽偶數⾧度的 2341 和 3421–avoiding 交替排列皆為三維卡特蘭數的組合表徵。 本研究欲探討這兩種交替排列的組合關係以及可能的互相變換⽅法，我們發現兩種排列中「數字 1 在各項出現次數」有相同的分佈。我們推測可以透過移動數字 1 的位置在兩種排列中分別建⽴不同排列之間的對應的關係，並找到了兩種排列中部分的「數字 1 在第(2𝑘 − 1) 項」排列和全部的「數字 1 在第 (2𝑘 + 1) 項」排列互相變換的⽅法。利用這種排列關係，我們還證明了「數字 1 在第 (2𝑛 − 1) 項」的 2341 和 3421 – avoiding 交替排列具有一一對應的雙射變換法。

破囊壺菌為海洋原生生物，因可產生DHA 而被廣泛使用於藻油生產。破囊壺菌可透過18srRNA 鑑種，不同菌株之產油量相差甚大。其產油途徑主要有 FAS 及 PUFAs 二條路徑， 含有 PUFAs 之菌種通常具有較高之產油率。前人依產油途徑將破囊壺菌分為三型 （I–III 型），然而各型基因組間之差異仍待研究。本研究透過生物資訊分析 8 個破囊壺菌基因組， 發現同型之破囊壺菌其產油相關基因 （PUFAs, Desaturase, Elongase 及 Citrate lyase）之存 在具有高度相關性，基因共線性分析也顯示其產油基因間具有高度同源性，然而同屬之破 囊壺菌不一定為同一型，顯示以 18s rRNA 鑑種可能不適用於破囊壺菌。此外，Citrate lyase 僅存在於第 II 及 III 型，顯示第 I 型破囊壺菌其 DHA 合成之碳源來自不同途徑。

本研究主要目的是研究機器人以等距行進方式從起點前進回到起點的回程路徑問題。 主要以三角函數、遞迴數列、數學歸納法等數學模型來探究、推演與論證，同時利用數學電腦軟體來計算與驗證。一開始先利用Geogebra來探索原始題目，初步得到一些性質和結果；接著，再延伸題目，依不同的起始點位置，探討步數和角度的關係、行進過程中各落點位置的遞迴關係與回程路徑。最後，再將兩條相交直線延伸成三條共點的直線，並依其間的夾角度數，探討以等距行進方式從起點前進回到起點的回程路徑數問題。 本研究根據所建構的數學模型，依不同起始點位置，構作出機器人以等距行進方式回到起始點的回程路徑圖，並得到此回程路徑上相對位置的遞迴關係。本研究在研究過程中，得到一些有趣的數學理論，期望這些成果未來能夠應用於AI機器人運動模式的相關領域。

此研究針對磁力耦合振盪器進行理論建構與實驗設計，在理論建構中，我們先以彈力作為外力並推導公式，與實驗數據擬合後發現擬合參數極具參考價值。將磁力引入系統並推導公式，發現其與實驗數值擬合效果也極好。融合上述公式與參數後推廣出能描述振盪器運動模式之運動方程式，以Python數值模擬發現，此方程式與數據十分吻合且能產生波包與頻率下降等真實情況，故推論該運動方程式是有一定價值的。在傅立葉分析中發現了簡正模之應用，且當磁鐵初始距離越短或磁力強度越大時，振盪頻率都會有所提升，而初始位移不會造成影響。而本研究的成果將可透過一已知磁性量值之磁鐵求出另一板簧上物質之磁性量值，進而應用到新型機械式磁性雙板簧的懸臂磁力計設計。

受到地區限制，偏遠地區一直面臨著缺水和缺電的問題。有許多解決方案，其中一個被視為在乾燥地區收集水的有效方法是薄膜霧氣收集技術。這項研究受到自然界沙漠甲蟲的啟發。我們在不吸水的石墨烯/PVDF基底上使用仿生的幾丁聚醣陣列，幫助水滴在霧氣中凝結和滾動脫落，使水收集效率達到0.63LMH。此外，我們使用石墨烯和離子液體一起誘導PVDF晶型自組裝成具壓電性的β相，獲得最適化薄膜的電壓輸出可達到13V(±6.5V)。我們還對於薄膜進行同時取水和取電的可行性評估，結果顯示，在4m/s的霧氣風速下，水收集效率為0.74LMH，發電功率為99.2mW/m2。基於上述研究結果，我們證實了使用單一薄膜利用霧和風作為驅動力，可實現同時產生水和電，這對解決偏遠地區的缺水與缺電問題提供了新的解決方案。

恆星磁場是影響恆星活動的主要因素之一，可藉由光譜上的磁分裂譜線進行量測，近幾年來，由於觀測設備的進步，更高解析力的光譜儀出現，使光譜上的磁分裂譜線更加明顯，更容易對其進行測量。主序星是赫羅圖 (H-Rdiagram) 上最具規律的恆星類型，其各種物理量間大多可以簡單的線性關係表示，因此本研究專注於研究主序帶上各種表面溫度的恆星之磁場大小。本研究透過 Python 計算 Lamost 資料庫中主序星光譜的磁分裂譜線波長差，再透過Phoenix 資料庫庫中的恆星標準光譜與 AtomicspectrallinedatabasefromCD-ROM23ofR. L. Kurucz.找出該分裂譜線是由何種元素造成的，並計算出該分裂譜線的朗德 g 因子 (Landég factor)，以此計算出主序帶上表面溫度 3300K~8000K 的恆星之磁場大小。並透過各種次方的多項式對觀測數據的平滑曲線進行擬合，以及結合現有的恆星標準模型，找出最能描述恆星磁場大小與表面溫度之關係的多項式。