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土耳其音樂科學工程博覽會(BUCA IMSEF)-臺灣青年學子科研作品再創佳績

        本年度國立臺灣科學教育館自年初的「2023臺灣國際科學展覽會(TISF)」選拔代表出國參加一系列國際科學競賽已陸續為我國奪得佳績。今年最後一場賽事 - 土耳其音樂科學工程博覽會(Buca IMSEF),也在昨日落幕!我國代表學生長庚醫學大學醫學系溫堉佑、馬偕醫學院醫學系郭予佑同學、國立嘉義高中吳子謙、張夏睿同學、臺北市立第一女子高級中學唐敏軒同學、臺北市私立復興實驗高級中學李浩熏同學,共四件研究作品,也不負眾望,奪下三金一銀的好成績,得獎率更是100%,再次讓國際見到臺灣青年學子科研的軟實力。

        今年的土耳其音樂科學工程博覽會是自國際疫情影響以來,首度回復實體競賽,也是臺灣代表隊繼2019年後,由科教館劉火欽館長親自帶隊,再次踏上土耳其參展。博覽會於11月20日至25日於土耳其伊茲米爾舉辦,於11月24日進行頒獎。本年度共有96件作品,來自12個國家,包含義大利、墨西哥、南非、阿拉伯聯合大公國、印尼等。

        我國代表隊中長庚醫學大學醫學系溫堉佑、馬偕醫學院醫學系郭予佑同學總共斬獲生物科金牌、倫敦論壇特別獎、AYIMI青年科學家研究期刊獎(Young Scientist  Research Journal )等獎項,成績斐然。他們的作品《果蠅(Drosophila melanogaster)的習得性無助表現之研究》,以果蠅為模式生物,進行動物行為習得性無助行為[1],以進行神經學研究。先是訓練果蠅學會白光點視覺訊號代表著會帶給他愉悅感的獎賞,讓果蠅看到光點會去追逐,接著再不斷移動光點讓果蠅重複失敗,重複數次後,果蠅便會放棄追逐,並且同時顯現了活動力、覓食表現及攝食動機的下降,種種跡象表明果蠅已進入習得性無助的狀態。同學們的研究成功建立高成效的果蠅成蟲光遺傳學習得性無助訓練方式,未來用這個訓練方式配合前人已建立的各種用於果蠅的遺傳學工具,將可以進一步建構果蠅習得性無助的神經網路機制,並期待能為更高等動物的類似研究提供一些靈感或方向,評審認為研究邏輯清晰,也具體討論出結果,可期待他們後續更多的研究發現。

       國立嘉義高中的吳子謙、張夏睿同學則獲得物理科金牌以及AYIMI青年科學家研究期刊獎(Young Scientist  Research Journal ),作品為《Studies of spatial self-phasemodulation of the laser beam passingthrough the olive oil》,同學們以橄欖油含有葉綠素-a,葉綠素b,和胡蘿蔔素等高熱吸收率的物質做為出發,以雷射光照射不同種類的橄欖油進一步探討在各功率、液柱高度、和熱吸收率的條件下,橄欖油高熱吸收率的差異。評審欣賞他們的選題生活化,並以具邏輯性及步驟性的實驗探究其中的物理現象,內容有趣且具有科學精神,值得鼓勵。

       臺北市私立復興實驗高級中學李浩熏同學則獲得化學科金牌、倫敦論壇及AYIMI青年科學家研究期刊獎。他的作品《以電場及奈米微粒提昇普魯士藍鈉二次電池的效率》製作添加鎳或銀奈米微粒的普魯士藍鈉二次電池,並檢測其充電及放電能力。他發現用奈米微粒可提升充放電時的氧化還原反應效率,以及在連續充放電循環中,添加金屬奈米微粒或陰極板在電場下陰乾,均能有效提升電池電容量及穩定度。由於鈉二次電池是近年來熱門研究課題,而這件作品的構想新穎,實驗內容詳盡,即是他能從眾多參賽作品中脫穎而出的關鍵!

       臺北市立第一女子高級中學唐敏軒同學則獲得數學與電腦科銀牌,作品為《整數模n的加法組合設計之探討》。這件作品基於探討齒輪砍角問題:一個 n 角齒輪要至少砍去幾個角使得將它複製一份,而兩齒輪中軸重疊後不論如何旋轉皆無法互補成為一個完整的齒輪?本作品將該問題代數化後給出兩個可行的砍角策略,因而獲得上界估計。此外,通過其定義的「完美集合」,也找到了下界估計。整份作品是一個標準的組合設計研究過程,評審也期待同學能繼續專研,未來能實際算出問題的正確答案,並將完美集合的概念運用在檢驗作業中,以尋找最簡潔的方式簡化檢驗配對的過程。

       科教館館長劉火欽表示:「自國際疫情影響以來,土耳其科展首度回復實體辦理,我國代表團6位同學、4件作品,共獲得3金1銀 ,在各個學科中表現優異,獲得國外評審的肯定。主辦方也規劃了許多工作坊及文化參訪活動,增加各國學生交流互動以及認識土耳其的機會,以面對面的方式,分享彼此的科學研究歷程。今年臺灣國際科展所選派的出國代表作品,在美國、義大利、突尼西亞、巴西等國大放異彩,不僅讓同學們拓展國際視野、也提升了臺灣科展及科研實力的能見度。」,劉館長更代表臺灣上台頒發臺灣國際科展特別獎,並邀請各國參賽的優秀作品於明年一月底來臺參加「2024年臺灣國際科學展覽會」讓臺灣的青年學子可以和各國優秀作品切戳交流。


 [1]習得性無助是個廣泛存在於人和各種動物的行為表現,個體經多次追求獎賞失敗後會進入一種整體性的類似憂鬱狀態,一個典型的例子是學生長期沒有從學習上取得成就感,可能就不再想要認真讀書,並連帶地影響到日常生活的許多面向。

表:參加「土耳其音樂科學工程博覽會(Buca IMSEF)」學生得獎名冊

學生姓名

就讀學校

作品名稱

獲得獎項及獎勵

溫堉佑

郭予佑

長庚醫學大學醫學系

馬偕醫學院醫學系

果蠅(Drosophila melanogaster)的習得性無助表現之研究

生物科金牌、

倫敦論壇特別獎、AYIMI青年科學家研究期刊獎(Young Scientist  Research Journal )

吳子謙

張夏睿

國立嘉義高級中學

Studies of spatial self-phasemodulation of the laser beam passingthrough the olive oil

物理科金牌、AYIMI青年科學家研究期刊獎(Young Scientist  Research Journal )

唐敏軒

臺北市立第一女子高級中學

整數模n的加法組合設計之探討

數學與電腦科銀牌

李浩熏

臺北市私立復興實驗高級中學

以電場及奈米微粒提昇普魯士藍鈉二次電池的效率

化學科金牌、

倫敦論壇特別獎、AYIMI青年科學家研究期刊獎(Young Scientist  Research Journal )

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