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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    功能化金奈米粒子於生物技術上的應用
    (2007) 楊正義; Yang Chan-Yi
    近幾年來,對於尋找新材料的科學家們,奈米科技的發展已經引起他們極大的研究興趣,例如半導體、金屬團簇及線狀等奈米層級的材料,由於其獨特的物理性質,使其可以應用至作為奈米感測器、催化載體或光電儀器。此外,為了方便觀察量測,金屬奈米粒子也可以隨著實驗的需要,組裝至我們所需要的結構。在多樣化的金屬半導體中,金奈米粒子的研究更是被科學家長久以來的青睞,由於金奈粒子其簡易的修飾性並且具有極高的穩定性,使得金奈米粒子的應用更加地廣泛。因此我們首次將金奈米粒子與醣分子結合,利用簡單地化學修飾將醣分子共價地鍵結至金奈米粒子上,由於金奈米粒子與硫基可以穩定鍵結,因此我們可以使用金奈米粒子為載體,使醣分子可以在金奈米粒子上呈現出多價效應。利用大腸桿菌鞭毛上特定的蛋白質受體與特定的醣分子鍵結,我們可以使用電子顯微鏡直接觀測蛋白質受體的位置,其結合對於高濃度鹽類溶液有相當高的耐受度。我們也利用流通式生物分子感測系統來測量醣分子與特定蛋白質的鍵結強度,金奈米粒子與醣分子的結合不僅可以提供單一醣分子所呈現的選擇性,並且其共價效應甚至強過單一分子的鍵結力。經由我們的研究,相信可以為奈米技術與生物技術的結合提供另一境界的便利性。利用奈米粒子特殊的物性及化性,在生物系統上的觀測甚至可以超越一般傳統的生物觀測模式。
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    不同氮含量螢光奈米鑽石製備及光譜特性研究與生物應用
    (2012) 蘇隆畯; Long-Jyun Su
    螢光奈米鑽石(fluorescent nanodiamond) 是一種擁有許多獨特性質的新穎奈米材料,螢光奈米鑽石具有極佳的光穩定性並具有非常好的生物相容性,而且其表面容易修飾一些特定的官能基團,如果我們能增加螢光奈米鑽石的螢光強度,將更有助於我們在生物標記(bio-label)上的應用。 具有 N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)的螢光奈米鑽石是最常使用的紅色螢光奈米鑽石(red-FND),我們推估,如果增加奈米鑽石中的氮含量,有助於更多N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)產生,將使得螢光奈米鑽石放出的螢光強度更高,有利於我們在生物顯影上的應用。因此,我們利用擴散反射紅外線傅立葉轉換光譜法 Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform (DRIFT) Spectroscopy,偵測不同鑽石材料,並且依據單聲子區域 (1000-1400cm-1) 有獨自的特徵吸收峰來推算不同鑽石材料所含的氮含量,由於起初量測的鑽石粒徑均為10~40微米,因此我們再利用3維高能量球磨機 (3D-Ball mill machine)將這些不同氮含量的鑽石材料研磨並分離出粒徑約100奈米的不同氮含量奈米鑽石,接續再利用我們實驗室自行架設的離子佈植設備(40KeV Helium beam)將這些不同氮含量的奈米鑽石製作成不同氮含量的100奈米螢光鑽石,以利我們進行探討與應用。 經由本篇論文研究後,得知並非氮含量越高的螢光奈米鑽石其螢光強度就越強,根據研究指出,氮含量約為 ~157 ppm時 (Yellow RVD sample),會有最高的螢光強度表現,其螢光強度為我們實驗室原本所生產的Ele6_100奈米螢光鑽石的兩倍;另外,我們直接將Ele6_100奈米螢光鑽石利用3維高能量球磨機研磨,經過處理後,可以得到30奈米螢光鑽石,其螢光強度為原始我們實驗室自行生產的35奈米螢光鑽石的3~4倍,因此我們不僅僅找尋到螢光強度更高的螢光鑽米鑽石,也成功地製備粒徑小、螢光強度高的30奈米螢光鑽石,以利我們接續的生物顯影以及光學上的研究及應用。