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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    利用視覺Transformer之多標籤深度視覺語義嵌入模型
    (2021) 來毓庭; Lai, Yu-Ting
    多標籤影像分類是一項具挑戰性的工作,目標是同時找出不同大小的物件並且辨識正確的標籤。然而,常見的做法是使用整張影像抽取特徵,較小物體的資訊可能會因此被稀釋,或是成為雜訊,造成辨識困難。在先前的研究裡顯示,使用關注機制和標籤關係能各自增進特徵擷取和共生關係,以取得更強健的資訊,幫助多標籤分類任務。在本工作中,我們使用Transformer之架構,將視覺區域特徵關注至全域特徵,同時考慮標籤之間的共生關係,最後將加權後之新特徵產生出一動態的語義分類器,在語義空間內分類得出預測標籤。在實驗中,顯示我們的模型可達到很好的成效。
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    既有遺傳變異對局域適應的重要性 - 探尋台灣粉紅鸚嘴對海拔適應的遺傳基礎
    (2016) 賴郁婷; Lai, Yu-Ting
    近期人類活動正快速地改變全球地貌及氣候型態,促使生物面臨新的選汰壓力。因此,瞭解生物如何因應快速的環境改變,不但是演化生物學的基本問題,也成為生物多樣性保育的重要議題。本研究以海拔適應做為檢測局域適應遺傳基礎的研究系統,並以近期與亞洲大陸族群分化(約四萬年前)且廣泛分布於台灣不同海拔的粉紅鸚嘴(Sinosuthora webbianus bulomachus)作為實驗物種。我先建立一隻雄性粉紅鸚嘴的基因組草圖,再自東西部高(> 2000公尺)與低(< 100公尺)海拔族群中,選取四十隻個體進行基因組重定序(平均定序深度約六倍),利用基因組掃描的方式找尋高低海拔族群局域適應的證據。我們發現107個可能與海拔適應相關的候選區域(candidate regions),且有79個基因落於這些候選區域中或附近,其中有九個基因與供氧階梯(oxygen cascade)、溫度調控(thermoregulation)及防止UV侵害(UV protection)相關。我們在這107個候選區域中,分別於台灣東西邊找到了199個及187個與海拔適應相關的SNP位點,且這些位點大部分與亞洲大陸族群共有(約91%);此外,這些位點皆落於非編碼區。這些結果顯示,相對於編碼區改變而導致功能上的變化,調控區的改變對於局域適應可能佔有更重要的地位;而既有變異可能是海拔適應的過程中,供應有利遺傳變異的主要來源。本研究除了提供局域適應背後可能的遺傳機制外,也提供我們推測物種能否克服環境變遷的依據。
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    有機催化連鎖1,4-/縮醛/半縮醛加成反應合成苯併二氫吡喃酮架構
    (2017) 賴羽庭; Lai, Yu-Ting
    運用有機小分子進行不對稱催化之連鎖反應,為高效率建構多重鍵結與立體中心之策略。其中,含氧之多環結構,常見於天然物分子中並具廣泛的生物活性,有效建構高光學純度的多環含氧雜環化合物,在有機合成領域中備受重視。 本實驗室利用α,α-雙苯基脯胺醇矽醚類催化劑與酸性添加劑,進行共催化,促使α,β-不飽和醛類和2-(乙醯乙醯基)苯酚,於最佳化的條件下,進行 Michael/Acetalization/Hemiacetalization之連鎖反應,生成半縮醛產物,再進一步經由氯鉻酸吡啶鹽一鍋化的氧化方式,生成具有三個連續掌性中心之三環苯併二氫吡喃酮衍生物,有著優異的產率(up to 97% yield)及立體選擇性(>20:1 dr and up to 94% ee)。