英雄出少年 2022臺灣國際科學展覽會菁英輩出

國立臺灣科學教育館於今日(1/28)舉辦「2022臺灣國際科學展覽會」(2022TISF)頒獎典禮，由於新型冠狀病毒COVID-19疫情的影響，典禮調整為線上直播進行。由48位評審委員組成的評審團歷經兩日的評審，共選出包含數學、物理與天文學、化學、地球與環境科學、動物學、植物學、微生物學、生物化學、醫學與健康、工程學、電腦科學與資訊工程、環境工程學、行為與社會科學等13學科作品總數前5%為大會一等獎、10%為二等獎、15%為三等獎、20%為四等獎，以及大會最高榮譽「青少年科學獎」。
今年包括我國在內共有23個國家及地區（保加利亞、捷克、埃及、香港、印尼、伊朗、日本、韓國、盧森堡、澳門、墨西哥、尼泊爾、挪威、菲律賓、俄羅斯、新加坡、南非、瑞士、泰國、土耳其、美國、烏克蘭及中華民國）316位學生、177件作品，與去年(2021)為19個國家318位學生、176件作品相比，未因疫情因素減少，反而在參賽數量是增加！最後共有國內83件、國外23件作品獲獎，並選出17件作品、28位同學將分別代表臺灣參加美國ISEF、義大利FAST科學博覽會、突尼西亞I-FEST2國際工程與科技節、土耳其Buca IMSEF音樂科學工程博覽會、巴西MOSTRATEC科學博覽會等國際重要青年科學競賽與國際科學展覽會。
教育部蔡清華政務次長特別錄製影片勉勵參展師生：「我要特別謝謝指導老師們與家長給予同學們最大的支持與鼓勵才讓今天的作品能夠這麼精彩，我也期待能因為社會與教育夥伴的共同投入讓更多優秀的年輕朋友有更豐富的科學學習資源與環境，並透過科展為世界培育更多未來的尖端科學研究人才。」
繼2021年後，今年已是第二年國外參賽師生無法前來臺灣參賽以線上評審辦理，更因應臺灣疫情的變化，科教館常設展於競賽期間全面暫停開放，將各科競賽會場分散各區，並分流進行第一階段現場解說審查；第二階段出國代表隊決選則改以視訊方式，連結作者與評審進行報告及問答。科教館館長劉火欽表示：「疫情的變化多端，讓許多國家的生活變調，無法用像往年一樣的方式辦理比賽，然而這同時也是個很好的機會讓我們可以檢視自己，並且與時俱進。在這個非常時期，科學扮演著重要的角色，期望大家今後也能不忘初衷，持續深造。也特別感謝鼎力協辦本次活動的評審團、李國鼎科技發展基金會、育秀教育基金會、映象有限公司及崇友文教基金會讓今年的臺灣國際科學展覽會可以順利圓滿落幕。」
評審總召集人李文獻教授講評今年度國際科展整體的學術表現時表示：「2022台灣國際科學展覽會國內外共有318件作品參賽，其中276件國內作品經初審後，推薦137件與42件來自22個國家的作品進入複審，其中有2件作品放棄複賽參賽資格。作品分為7科別，今年作品以電腦與資訊及工程科增加最多，且主題較為多元，其中有多個作品皆能從現實生活中取材，並能透過實驗方法進行驗證；數學科的參與算是踴躍，較特別的是有數件作品挑戰有名的猜想，雖然成果還是有限，但是勇氣可嘉，然而傳統的幾何、組合和數論方面作品還是占多數，期待未來學生在選題方面可以更開放及全面；物理科作品主題廣闊，相較於往年的作品，完整性明顯提升，也能與理論預測做比較，指出差異性，但仍可再加強對新穎物理或現象的探討；化學科作品水準平均，但因現今研究多半為跨領域，所以知識的廣度增加，如何能用具有邏輯的方式來推論自己研究的價值以及可能的影響，是研究能否受到關注的關鍵。工程學科作品研究題目多元且具有新穎性，並兼具科學及工程之技術價值與應用潛力，具體顯現國內工程學科領域之探究實作與創新自造教學的成效，建議應加強宣導實驗日誌的正確撰寫與詳實記錄之重要性，以增強研究成果之可信程度與智慧財產權之保障。
生物化學科、微生物學科作品件數較往年減少許多；醫學科作品得獎推薦作品如腸類組織、癌症微環境或免疫細胞分化，對於疾病式臨床應用皆有很好的潛力，這些科研題目新穎。環境工程科作品，以微塑膠粒或廢塑膠分解為最大宗，所有作品之品質均較往年為佳；行為與社會科學科作品參展件數為往年的兩倍，研究的內容涵蓋範圍廣泛，品質及深度也比往年更深入，使用的研究工具除了傳統社會科學研究所使用的邏輯推理與研究設計外，也逐漸加入神經科學相關的研究手段，今年參賽的隊伍也逐漸認知到使用人類當研究目標的話，必須申請IRB以及讓受試者簽署試驗同意書，若使用脊椎動物當受試者的話，必須申請IACUC，可見這幾年參賽下來，此科別的參賽作品以更臻完善。植物學及動物學科由於實驗技術的進步，作品水準也逐年提高。整體而言，今年作品比往年作品，題材選擇更貼切，學生的表達能力也比往年提升，且有許多獨到的創見，邏輯推理能力佳，有提升我國未來科技及應用之可能，希望今年代表臺灣參加國際科學展覽，也能屢創佳績！」
【發現高鹽飲食對神經的影響以及開發隨機噪音型驗證碼分獲青少年科學獎】
「2022臺灣國際科學展覽會」國內青少年科學獎得主分別為動物學科的臺北市立中山女子高級中學洪苡珊同學，以及電腦科學與資訊工程學科的臺北市立建國高級中學賴柏丰、魏路德同學，而國外青少年科學獎則由瑞士的Maz Wegmuller獲獎。
果蠅是了解神經科學重要的模式生物，有助於解開動物及人類的神經運作機制，而洪苡珊同學的作品《高鹽飲食對果蠅學習與記憶能力的影響及其細胞與分子機制》即以果蠅為研究對象，並首度發現高鹽飲食會造成果蠅短期學習與記憶力障礙，且會引發母果蠅的攀爬能力降低以及使螢光轉基因果蠅的神經突觸有較少的螢光表現。評審團認為此研究的實驗設計相當嚴謹、實驗結果呈現清楚，對於電擊與嗅覺敏感度可能造成的影響亦以實驗釐清，相當清楚的佐證果蠅的短期記憶的確是因為餵食高鹽食物所引起，並深入探究其神經機制，是原創性極佳的研究課題。
為避免有心人士利用網路爬蟲進行疫苗預約與購買票券，因此現今網站普遍利用「驗證碼」來阻擋。然而，隨著機器辨識能力進步，現今的驗證碼設計，已無法有效阻擋爬蟲獲取資料，反而在預約與搶票等功能上，使操作者無法與機器競爭。因此，臺北市立建國高級中學賴柏丰、魏路德同學作品開發一種生成新型驗證碼的方法，利用深度學習的原理與限制，使用雜訊加入圖片處理（即對抗式攻擊），生成機器難以辨識，但人類可清楚辨識的驗證碼，成功達到驗證碼的功效。評審團認為此作品《以隨機噪音生成技術為基礎的驗證碼對抗式攻擊防禦機制》研究立意創新，應用層面廣，分析內容豐富且周詳。在複審中，參賽者表現優秀，論述與表達清楚，針對評審們的疑問都可以有效地回答，展現其對研究內容與挑戰的深度了解，他們也鼓勵兩位同學未來可在系統與實驗上持續進步。
而國外的青少年科學獎得主，來自瑞士的Maz Wegmuller作品” Development of an Audio Modulated Tesla Coil” 主要的研究對象是特斯拉線圈。特斯拉線圈是一種高壓的變壓器，其用於產生高壓高頻的交流電，並可對空氣進行放電。作者自行設計並製造了一種高功率、且具有雙層共振電路的特斯拉線圈(DRSSTC)，且找到一種能透過精準操控共振電路，調控電極周圍壓力波頻率的方法，使線圈能在高壓電極放電製造出可被聽見的壓力波以播放音樂。除此之外，作者在本篇研究中還提供了一種全新的系統特性量測方法，能被利用於開發高功率變壓器，對相關領域的發展有極大的貢獻。
除了青少年科學獎以及各科目大會獎外，臺灣國際科展針對不同研究主題，分別頒發美國氣象學會獎、美國材料資訊協會獎以及耶魯科學與工程學會獎等三項特別獎。「2022臺灣國際科學展覽會」包含國內外所有青少年科學家創新又精彩的參展研究成果請於臺灣國際科展官網(https://www.z-gtech.com.tw/tisf2021/index.html)進行影音線上展覽，歡迎對科學研究有興趣的師生多加利用，聽聽作者們的「現身說法」吧！