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[新聞稿]2018年美國英特爾國際科技展覽會 我國學生大放異彩、為國爭光

轉自非凡電視

國立臺灣科學教育館選拔14名學生8件作品代表我國參加素有科學奧林匹亞之稱的「2018年美國英特爾國際科技展覽會(Intel International Science & Engineering Fair,簡稱Intel ISEF)」,今年共有81個國家、近1,800位學生參賽,在經過激烈的競爭後,我國學生從眾多參賽者中脫穎而出,於臺灣時間5月18日晚上10時在美國賓州匹茲堡 (Pittsburgh)頒獎典禮中,展現豐碩成果,顯示我國中等學校科學教育工作基礎紮實,所選出的參賽代表才能在國際舞臺上發光發亮。代表團預定於5月23日凌晨5時15分返抵國門。

2018 Intel ISF國際科展代表團合影

科教館館長陳雪玉表示:「我國學生代表參加『2018年美國英特爾國際科技展覽會(Intel ISEF)』是從今年2月舉辦之『臺灣國際科學展覽會』選拔出來的學生,這些學生代表於出國前不斷自我精進與學習,在國立臺灣師範大學生命科學系轉譯醫學實驗室林榮耀院士及多位教授的協助及指導下,從研究方法及科學專業內容,到英語口語表達的挑戰、認識國際禮儀等的培訓,使得同學進入國際舞台能更自信的展現自己的作品。今日亮麗的成績,除了同學的努力,更要感謝多位教授不辭辛勞的協助。」

這次得獎學生及獎項包括:

(一)嘉義市政府教育處/嘉義縣私立協同高級中學顏伯勳、李尚融同學以「Design and Implementation of a spherical Induction Wheel Motor in Electric Vehicle」作品獲大會工程學科二等獎;

(二)國立嘉義高級中學楊承叡、許瀚元、王昱淇同學透過跨年級的合作(高三及高二)以「奈米氣泡水溶液導電度的測量與應用」作品獲大會物理學科三等獎;

(三)臺北市立第一女子高級中學張捷嵐、張捷筑雙胞胎姊妹以「新激發複合體的設計與研究」獲大會化學科四等獎;

(四)臺北市立第一女子高級中學邱薏安以「CHST11基因表現量對於肺癌細胞產生上皮間質轉化(EMT)之影響」作品獲大會生物醫學與健康科學科大會四等獎;

(五)國立臺灣師範大學附屬實驗高級中學王凱、江佶龍同學以「永恆的旋轉木馬」作品獲大會特別獎—美國數學學會榮譽獎(得獎名單詳附表一)。其中顏伯勳同學的求學過程並非經過一般校園體制,而是以自學的方式專研喜歡的領域,而他與李尚融同學能跨校合作並獲得大會二等獎,也成為我國近年來首組非典型升學、同校學生代表臺灣參賽並獲獎的作品,能在世界頂尖的高中生中脫穎而出,相當不容易。

2018 Intel ISF國際科展代表學生與作品合影

依據「參加國際數理學科奧林匹亞競賽及國際科學展覽成績優良學生升學優待辦法」第九條規定,由教育部發給獲大會二等獎者新台幣10萬元;三等獎及四等獎者新台幣5萬元。有感於科學研究與交流對科學教育之重要,特於「美國英特爾國際科技展覽會」設立「臺灣國際科學展覽會特別獎(Taiwan International Science Fair Special Award)」,並聘請國立臺灣師範大學生命科學系轉譯醫學實驗室林榮耀院士、國立中央大學物理系李文献教授、國立中央大學大氣科學系林沛練教授及國立臺灣大學地質科學系劉雅瑄教授,擔任特別獎評審委員,評選出2名國外學生,頒予參與「2019年臺灣國際科學展覽會」之獎勵。

科教館表示,此次赴美參展活動係在美商英特爾公司、李國鼎科技發展基金會、育秀教育基金會、映象有限公司、崇友文教基金會贊助下,得以順利成行。由主辦單位科教館館長陳雪玉領隊,代表團成員來自臺北市立第一女子高級中學、國立嘉義高級中學、嘉義縣私立協同高級中學、國立臺灣師範大學附屬高級中學、臺北市立建國高級中學、國立科學工業園區實驗高級中學共計14位高中生;另在博通基金會的贊助下,也在第58屆全國中小學科學展覽會中選拔1名臺南市立建興國民中學卜德璇同學擔任本次觀察員,「2018年美國英特爾國際科技展覽會」代表團學生及作品一覽表詳附表二。

表一:參加「2018年美國英特爾國際科技展覽會」學生得獎名冊

學生姓名
就讀學校
作品名稱
ISEF獎項及獎勵
我國相關規定
獎勵
顏伯勳
李尚融
嘉義市政府教育處/嘉義縣私立協同高級中學
應用於姿態控制的正六面體式定子球型感應馬達
大會工程學科二等獎
1.新臺幣10萬元
2.審查後保送大學
楊承叡
許瀚元
王昱淇
國立嘉義高級中學
奈米氣泡水溶液導電度的測量與應用
大會物理學科三等獎
1.新臺幣5萬元
2.審查後保送大學
張捷嵐
張捷筑
臺北市立第一女子高級中學
新激發複合體的設計與研究
大會化學科四等獎
1.新臺幣5萬元
2.審查後保送大學
邱薏安
臺北市立第一女子高級中學
CHST11基因表現量對於肺癌細胞產生上皮間質轉化(EMT)之影響
大會生物醫學與健康科學科四等獎
1.新臺幣5萬元
2.審查後保送大學
王凱
江佶龍
國立臺灣師範大學附屬實驗高級中學
永恆的旋轉木馬
美國數學學會榮譽獎
 


得獎學生作品簡介:

工程學科:顏伯勳、李尚融
任何機械、載具都擁有六個軸向的自由度,其中三個為X軸、Y軸、Z軸的位移;另外三個是Yaw軸、Roll軸與Pitch軸的轉向。我們所研發的球型感應馬達即是安裝在任一機械體上的一種「姿態控制器」。他利用角動量守恆的原理,提供搭載物三個軸向的轉矩:即當轉子圓球往順時針旋轉時,由於作用力與反作用力的緣故,搭載體會往逆時針的方向旋轉。
這顆馬達是透過電磁感應的方式產生轉矩。作者提出一了一種正六面體形式的磁極排列結構,能產生3D的旋轉磁場,並於球型轉子上感應出轉矩,進而帶動馬達旋轉。我們也應用了基於等效電路的理論分析、基於有限元素分析法的模擬與實作實驗來證明我們的構想,並開發出一套球型馬達設計的標準流程,能在使用者給定的需求下,調整磁場的幾何設計來優化馬達效率。

物理學科:楊承叡、許瀚元、王昱淇
奈米氣泡在近年受到矚目,其潔淨功能應用在漁業保鮮、淋浴設備甚至美容用品等。而奈米氣泡和一般氣泡會有不同物理性質的原因是,奈米氣泡能長時間穩定存在水中,且擁有帶負電荷的表面,於是我們決定研究奈米氣泡水溶液的導電性質,得到重大發現。首先我們利用生活中常見的超音波洗淨儀製作氧氣、氮氣和二氧化碳的奈米氣泡水溶液。透過實驗,我們發現奈米氣泡的導電度與半金屬的導電度相當;更奇妙的是,導電度會隨著溫度升高大幅增加,我們期待這個性質能應用在熱敏電阻中。另外,奈米氣泡的導電度也會隨著磁場而增加,而這也提供另一種改變導電度的方式。

化學科:張捷嵐、張捷筑
風靡全球的有機發光二極體OLEDs顯示器,除了能使用小分子以蒸鍍法製作外,也能在激發複合體系統中,使用高分子以旋轉塗佈的方式製成。作者以自行合成的聚合物和PVK作為電子予體,和三種作為電子受體的T2T分子進行搭配,有別於以往的單一分子型態的OLEDs,使用電子予體和電子受體分子來生成激發態的激發複合體。此系統有高效率、低成本且環保的優勢,期待在將來OLEDs的競爭市場中,提供更多的幫助。

生物醫學與健康科學科:邱薏安
肺癌轉移是造成病人死亡與治療失敗的關鍵,而前人的研究指出代謝於癌症有極大關係,因此本實驗希望探討代謝與轉移間的關係。在中研院蕭宏昇教授指導之下,利用大數據分析肺癌病人的基因組表現,發現葡萄胺聚醣合成代謝途徑在肺癌組織中會被活化,促進肺癌轉移。接者透過細胞模式進一步研究,發現路徑中關鍵蛋白「CHST11(硫酸軟骨素修飾酶)」的活性增加,會促使肺癌細胞發生上皮間質轉化作用(EMT)並增加肺癌細胞的移動能力。最後,利用免疫染色法檢驗台灣肺癌病人組織矩陣,也發現CHST11可作為預測不良預後生物標記,能夠與免疫治療結合,應用於新的抗癌療法中。

數學科:王凱、江佶龍
此研究探討幾何不變量性質。作者在橢圓、拋物線、雙曲線內任取一點,並射出n條切割圖形的線段將環繞該點的360度切成n等分,無論如何切,這些線段長度的倒數次方和皆相等。
除上述三種二次曲線,此性質對於其他特定曲線,以及空間中的二次曲面都會成立。應用方面,用此性質可以找到兩組實數,讓它們的和、平方和、立方和至任意次方和都相等,並能找出無限多種解。

表二:「2018年美國英特爾國際科技展覽會」代表團學生及作品名稱

區別
科別/編號
作品名稱
就讀學校
作者
年級
北區
數學
MATH011T
永恆的旋轉木馬
國立臺灣師範大學附屬高級中學
王凱
江佶龍
高三
高三
北區
化學
CHEM024T
新激發複合體的設計與研究
臺北市立第一女子高級中學
張捷嵐
張捷筑
高二
高二
北區
醫學與健康科學
BMED024
CHST11基因表現量對於肺癌細胞產生上皮間質轉化(EMT)之影響
臺北市立第一女子高級中學
邱薏安
高三
北區
醫學與健康科學
CELL009T
探討CHI3L1M1巨噬細胞極化及其功能之影響
臺北市立建國高級中學
黃觀易
陳昱睿
高二
高二
南區
工程學
ENMC031T
應用於姿態控制的正六面體式定子球型感應馬達
嘉義市政府教育處
嘉義縣私立協同高級中學
顏伯勳
李尚融
高二
高三
南區
物理學
PHYS022T
奈米氣泡水溶液導電度的測量與應用
國立嘉義高級中學
楊承叡
王昱淇
許瀚元
高三
高二
高二
北區
地球科學
EAEV011
利用都卜勒效應探討美濃地震的破裂方向性
臺北市立建國高級中學
黃申昌
高三
中區
環境工程
ENEV014
多尺度熵用於地震後結構物之診察
國立科學工業園區實驗高級中學
楊凱恩
高二
博通特別獎-ISEF觀察員
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臺南市立建興國民中學
卜德璇
國二