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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    錦花雀(Taeniopygia guttata)築巢行為之轉錄組分析
    (2021) 方怡婷; Fang, Yi-Ting
    築巢是對鳥類繁殖一項很重要的行為,並也長期讓生物學家十分著迷。然而,我們對築巢行為的基因作用機制和築巢伴侶之間的互動協調行為了解甚少。我們使用轉錄組定序(RNA-seq) 的技術,來分析斑胸草雀(Taeniopygia guttata) 的四個腦區的基因表現,以分別尋找參與公鳥和母鳥類築巢行為的基因。我們發現與築巢行為相關基因的表現可能主要受到築巢夥伴驅動,且公鳥的撿巢材的行為和母鳥待在巢內的行為是受到不同腦區的不同基因模組所調節。此外,我們發現築巢伴侶除了在築巢行為的表現上具有同步性,也在少數基因上發現同步的基因表現。我們的研究提供了第一個鳥類築巢行為的轉錄組證據,並發現同步現象也可以在採取不同行動的社會夥伴之間的合作行為中找到,例如在雙親築巢物種的築巢行為。
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    細胞集合的成長動力學
    (2007) 蔡豐聲; Feng-Sheng Tsai
    神經生理學家Donald O. Hebb所提出的細胞集合學說,描述了大腦的神經線路可透過突觸的可塑性機制來產生自我持續的反射性活躍,並藉此產生相關區域神經元之間結構上的交互連結,以建構出腦內資訊表現的基本砌塊。在神經生理學上,已有越來越多的實驗證據支持Hebb的細胞集合學說,也因此促使了大量以突觸的可塑性機制為基礎的計算機及複雜網路模型的建立。透過這些模型的建立,同時引發了一個更深層的數學或生物上的問題:為何突觸的可塑性機制所蘊含的神經元群體之間隨時間與神經元活躍狀態相應變化的交互作用,能夠在細胞集合成長的動力過程中扮演著關鍵的角色? 藉由模型化神經元群體的自我組織動力行為,我們從中量化了兩種形態的可演化量,並發展出脈衝動力學的概念。從這兩種形態的可演化量所推導出的脈衝動力學定律,使得我們可數學地證明了在一個模擬腦神經元運作的高維度的交互連結自我組織系統中,因其可塑性而不斷變化且交互影響的可演化網路節點與耦合動力行為,最終可達到群體神經元的活躍同步化,並在此活躍同步化期間與相應產生的突觸增強作用形成了正回饋效應,藉此正回饋效應,群體神經元之間將可產生與活躍同步化相關的神經迴路。這個可演化的網路模型不但可詮釋出腦內複雜系統運作的動力方程,並且對Hebb所提出的細胞集合學說提供了一個精確的數學解釋。