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我國青年科學家2022年美國國際科技展覽會大放異彩

我國青年科學家2022年美國國際科技展覽會大放異彩

(本館訊)

        歷經兩年疫情皆以線上參賽,今年國立臺灣科學教育館選拔21名學生12件作品並帶隊前往美國參加素有青少年科學奧林匹亞之稱的「2022年美國Regeneron 國際科技展覽會」(Regeneron International Science & Engineering Fair,簡稱 Regeneron ISEF)旗開得勝,獲得1個大會一等獎、3個大會三等獎、2個大會四等獎,以及2個特別獎,獲獎率高達六成,成績斐然!

       因國際COVID-19疫情影響,今年採線上、實體混合評審進行,共63個國家地區、1748件作品、1750位學生參賽。經過激烈的競爭,我國學生從眾多參賽者中脫穎而出,於臺灣時間512日晚上7時之特別獎獎頒獎典禮中,率先獲得美國氣象學會三等獎及美國數學榮譽學會二等獎的殊榮;並於臺灣時間513日晚上9時之大會獎頒獎典禮中獲得1個大會一等獎、3個大會三等獎及2個大會四等獎,蔡英文總統於第一時間致電祝賀該團,駐亞特蘭大臺北經濟文化辦事處王處長翼龍也前來會場致賀,肯定我國中等學校科學教育及科學基礎研究培育,同學在國際舞台上展現精彩的科學研究成果。

        國立臺灣科學教育館館長劉火欽表示:「雖受疫情影響,科教館仍傾全館之力於年初舉辦『臺灣國際科學展覽會』選拔優秀作品代表我國參加『2022年美國Regeneron國際科技展覽會(Regeneron ISEF)』。在國立臺灣師範大學生命科學系林榮耀院士、國立中央大學物理系李文献教授及多位教授的協助及指導下,歷經兩個月的培訓,這些學生代表們從研究方法及科學內容、到英語口語表達、海報準備等皆有明顯進步,即使面對線上、實體混合的評審方式亦能自信地展現自己的作品。今日有如此亮麗的成績,除了同學的努力,更要感謝多位教授用心協助。」

        今年初在「2022臺灣國際科學展覽會」奪得青少年科學獎的中山女高洪苡珊同學,再度以作品《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》獲得大會獎一等獎成績,也是今年代表團成績最優。她的研究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,評審團認為她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。這次得獎學生及獎項包括:

(1)       臺北市立中山女子高級中學洪苡珊同學以《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》參加動物學科競賽,得到大會動物學科一等獎。

(2)       臺北市立第一女子高級中學林律安、許緹安同學以《以非金屬催化劑降解rPLA應用於合成類玻璃高分子》參加化學科競賽,得到大會化學科三等獎。

(3)       臺北市立第一女子高級中學賴劭均、李馥如同學以《以菸草探討電擊對植物免疫的影響》作品參加植物學科競賽,得到大會植物科三等獎。

(4)       臺北市立麗山高級中學張馨、林楷庭同學以《探討海藻酸鈉與卡拉膠對角膜塑型片表面物化性質之影響》作品參加材料科學科競賽,得到大會材料學科四等獎。

(5)       臺北市立建國高級中學王昱昇、陳冠宇同學以《10公斤級聚甲基丙烯酸甲酯氣態氧混合式火箭引擎混和效率提升之初步探討》作品參加工程力學科競賽,得到大會工程及動力科學科三等獎。

(6)       高雄市立高雄高級中學王律衡、楊博愷同學以《平流層極地渦旋及北極震盪與區域極端寒冷事件之關係》作品參加地球與環境科學科競賽,得到大會地球與環境科學科四等獎及美國氣象學會三等獎。

(7)       國立臺灣師範大學附屬實驗高級中學洪銘德、呂家維同學以《更高維法里數列存在性研究》參加數學科競賽,得到美國數學榮譽學會二等獎。

 

表一:參加「2022年美國Regeneron ISEF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

洪銘德
呂家維

國立臺灣師範大學附屬實驗高級中學

MATH020T

更高維法里數列存在性研究

美國數學榮譽學會二等獎(US$1000)

推薦入大學校院各本學系。

林律安
許緹安

臺北市立第一女子高級中學CHEM030T

以非金屬催化劑降解rPLA應用於合成類玻璃高分子

大會化學科三等獎(US$1000)

 

1.新臺幣5萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

洪苡珊

臺北市立中山女子高級中學ANIM006

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

大會動物學科一等獎(US$5000)

 

1.新臺幣20萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

賴劭均
李馥如

臺北市立第一女子高級中學PLNT009T

以菸草探討電擊對植物免疫的影響

大會植物科三等獎(US$1000)

 

1.新臺幣5萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

張馨

林楷庭

臺北市立麗山高級中學MATS020T

探討海藻酸鈉與卡拉膠對角膜塑型片表面物化性質之影響

大會材料學科四等獎(US$500)

1.新臺幣5萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

王昱昇
陳冠宇

臺北市立建國高級中學ETSD035T

10公斤級聚甲基丙烯酸甲酯氣態氧混合式火箭引擎混和效率提升之初步探討

大會工程及動力科學科三等獎(US$1000)

 

1.新臺幣5萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

王律衡
楊博愷

高雄市立高雄高級中學EAEV054T

平流層極地渦旋及北極震盪與區域極端寒冷事件之關係

1.      大會地球與環境科學科四等獎(US$500)

2.      美國氣象學會3等獎(US$500)

1.新臺幣5萬元

2.審查後保送大學各本學系,或推薦入大學校院各學系

 

得獎學生作品簡介:

數學科:洪銘德、呂家維

法里數列(Farey sequence)是一個在數學中很重要的數列,它有一種幾何解釋──福特圓(Ford circles),我們成功的在推廣此數列與其幾何性質到三維與四維空間的同時保留這個數列原有的性質。撇開數學紙筆的研究,我們還將推廣後的「福特球」以3D列印做成實體。

化學科:林律安、許緹安

此研究緊扣環境友善理念,旨在解決號稱可生物分解、卻實際回收率低的聚乳酸(PLA)所帶來的環境問題。原料收集自回收冷飲杯,利用低污染的非金屬催化劑有效快速降解PLA,並用以合成兼具熱塑性及熱固性塑膠優點的新興材料類玻璃高分子,該材料於常溫時表現極佳穩固性,而加熱後具有可修復性,可望解決現今塑膠難以回收的困境。

動物學科:洪苡珊

現代社會普遍存在高鹽飲食。然而鹽分攝入過多甚至會對認知產生不利的影響如學習能力下降。但是高鹽飲食如何導致學習缺陷仍未解決。

此研究以黑腹果蠅作為模式生物,研究高鹽飲食誘導的學習缺陷的神經機制。此實驗首度證明了高鹽飲食也會導致果蠅的學習缺陷,這表明高鹽飲食可能會劫持一種進化上保守的機制來損害學習。接著,發現高鹽飲食減少了蘑菇體神經元中的微管修飾。此修飾影響微管動力學,在記憶形成過程中起著重要作用。因此,此研究提供了高鹽飲食和學習障礙之間的分子聯繫。

植物學科:賴劭均、李馥如

我們利用電擊引起植物的免疫反應,就像是預防針一樣,透過在病毒感染前預先刺激,幫助植物對抗未來的病毒感染。我們設計了電擊裝置,並測試電壓、電擊時長等變因,最後發現以一個十伏特的電壓電擊十分鐘可以引起植物的免疫反應並降低病毒感染。

材料科學科:張馨、林楷庭

此作品探討多醣類對角膜塑型片上所吸附的蛋白質之影響。角膜塑型片於睡眠時配戴,改變角膜弧度來矯正近視。若無法有效的清洗吸附於鏡片的淚液蛋白,容易導致細菌感染及角膜擦傷。而我們透過模擬使用者的使用過程並測試不同的清洗機制與策略,發現在清潔液中加入兩種多醣類在混合使用下能夠有效提升清洗效果,並增加配戴時的舒適度。

工程力學科:王昱昇、陳冠宇

本研究設計一聚甲基丙烯酸甲酯氣態氧渦漩注入型混合式火箭引擎,搭載四種渦漩注入器(swirling injector),其幾何渦漩係數(SNg)分別為1357,並透過水平推力測試量測其引擎效能,探討幾何渦漩係數改變對於與引擎效能之影響。經實驗後證實渦漩注入器能有效提高引擎推力,且引擎效能會隨幾何渦漩係數提高而上升。

地球與環境科學科:王律衡、楊博愷

近年來氣候急速變暖,但是仍有許多地區出現極端寒冷的天氣。我們常聽說其是源於北極震盪(AO)負相位導致極地渦旋減弱,使冷空氣從極區向中緯度擴散。但是北極震盪與極地渦旋是全球範圍的現象,我們很好奇小範圍的極端寒冷是如何受到其影響。首先,我們透過對風速的分析找出渦旋確切的位置,之後再對寒冷事件發生的AO值比例進行分析,得出其實不一定會只有在負相位時會發生寒冷事件,最後則透過切分三個區域,找出海陸對極端寒冷事件的影響。