理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    異域種化與過去種間基因交流形塑臺灣攀蜥的演化歷史
    (2024) 林宗翰; Lin, Tzong-Han
    自達爾文時期以來,物種形成一直是生態演化學者熱衷探索的議題。地理阻隔造成的異域種化是早期被用來解釋分化機制的假說之一,而有限的播遷能力亦被認為會限制物種的活動距離,並強化遺傳上的分化。然而,最近的研究結果表明這僅涉及種化過程的一部分,而雜交物種起源或二次接觸的基因滲入也同樣影響物種分化的過程。在本研究中,我的目標是檢測臺灣產龍蜥屬(Diploderma)的種化過程中是否受到地理阻隔與基因交流事件的影響。這個類群包括五個播遷能力不佳且具有高度形態多樣性的物種,其中多個物種被視為具有潛在的雜交事件或隱蔽種。我們首先透過親緣分析顯示了種內與種間的高度分化,並發現分化情形和族群分布有關,顯示地理距離和地形的潛在影響。使用粒線體和核基因序列進行的物種界定分析則顯示了不一致的結果。為了更進一步了解龍蜥的遺傳結構,我們使用雙重酶切DNA 定序技術(ddRAD)進行了多個族群結構分析,一致地得到了七個分群。我們發現在部份共域物種存在過去的遺傳滲入事件,包括短肢龍蜥(D. brevipes)的北部族群和多稜龍蜥(D. polygonatum)的西部族群,以及短肢龍蜥的中部到南部族群和牧氏龍蜥(D. makii)。我們也檢測了雜交地區族群的形態和生態棲位,發現共有的形態特徵和介於之間的生態棲位。藉由多物種溯祖與遺傳滲入模型(MSCi)估算了這些遺傳滲入事件的時間和方向,發現同時具有分化前和分化後基因流事件的模型具有最高的機率。總結來說,我們發現這些高度分化的物種有三次主要的古老基因流事件。這些事件發生在物種分化的初期,並造成形態和氣候棲位上的混雜,而直到生殖隔離的強化,才中斷了種間雜交事件。這項研究的發現提供了散佈能力有限的物種仍具有種化期間基因交流的例子,也有助於我們了解這些特有物種的種化歷史,並提供未來研究的方向和保育相關的資訊。
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    利用棄牌資訊強化策略改良麻將程式
    (2021) 林宗翰; Lin, Zong-Han
    麻將是一個多人、機率型、不完全資訊遊戲,做為一個歷史悠久且熱門的遊戲,根據玩家地域不同而發展出了許多地區性規則,本篇論文將以台灣麻將作為研究課題,以前人提出的規則導向架構為基礎對麻將程式進行改良。架構上延續「利用他家資訊模組改良麻將程式」論文,採用進胡數計算的方式拆分手牌,並且針對該架構的弱點提出演算法改進,發展出數個構想嘗試改善遇到的程式缺陷。在原本的架構中,會蒐集其他玩家的棄牌資訊用以推論其他玩家不需要的牌,並且應用在遊戲終盤防守。而本論文則將棄牌資訊同時應用在輔助構築手牌,利用其他玩家的棄牌資訊調整手牌的權重,在剩餘張數相近的狀況下能夠將手牌導向更容易透過他人棄牌進牌的狀態,將比原本只依賴進牌機率的策略更具有積極性。實驗數據顯示,被命名為Seofon的新版程式對上原版程式zei得到56%的勝率,並且在ICGA 2020、TCGA 2021與ICGA 2021電腦對局競賽的麻將項目分別取得2銀1金的成績,與另外兩支金牌程式互有勝負。
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    具三甲基矽基之磷硫多牙基的新穎三價銅錯合物合成及其性質探討
    (2011) 林宗翰
    我們利用去質子化的三腳四牙配位基P(C6H3-3-SiMe3-2-SH)3 (PS3TMS)與CuCl2和PPNCl在乙腈與四氫呋喃混合溶劑下反應,會發生自身氧化還原反應得到[PPN][CuClPS3TMS] (1)和PPNCuCl2,利用通入氧氣來氧化正二價銅離子可提高錯合物1的產率。如果使用類似之去質子化配位基PS3進行反應,就沒有辦法觀察到正三價銅錯合物之產生。 將錯合物1和NaOMe進行反應會得到Cu(NHPPh3)PS3TMS (3),因此推測反應過程中可能是先經由β-hydride elimination生成[PPN] [CuHPS3TMS]的中間態,進而與[PPN]+反應生成NHPPh3並配位到正三價銅離子中心,才會得到錯合物3。為了證明此反應過程會經過[PPN][CuHPS3TMS]中間態,因此將錯合物1直接與KBEt3H反應,也成功地得到錯合物3。若將錯合物1的陽離子置換成[PPh4]+生成[PPh4] [CuClPS3TMS] (2),再與KBEt3H反應,會得到K2[(CuPS3TMS)2] (4)和氫氣,這個結果告訴我們反應過程中可能生成[PPh4][CuHPS3TMS]。