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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Item 迷樣甲殼類Y幼體的系統分類與多樣性(帶甲下綱)(2022) 黎古拉; Dreyer, Niklas神秘的甲殼類「Y幼體」（帶甲亞綱；Facetotecta）一直是一個難以理解的無脊椎動物類別，現時學界對其所知甚少。該類別的成體為何、生殖週期、物種多樣性、以及演化史等多方面，均屬未知的領域。現時本亞綱只包括17個物種，而公開可用的基因序列少於30筆，且假定於未知的宿主體內作相當特化的寄生。由此可見，其生物學和生命週期有待更深入研究。本研究利用形態學及分子生物學證據進行供迄今為止對Y幼體最全面的調查。在簡要的引言（第 1 章）之後，我們回顧了過去一百多年的文獻，並敘述已知的生命週期階段（第 2 章）。進階的顯微鏡映像顯示，最終的幼體階段的形態源自自游泳能力優秀的構造演化而來。該階段的幼體具角質的鉤及刺，假定用於附著，但體節（segments）的分化、功能上的腸道（functional gut）、附肢、眼睛，且更重要的卵母及精子細胞，仍然缺如。與其他寄生藤壺的生命週期進行比較，本研究確定Y幼體為寄生物種。我們揭示Y幼體分布於全球海域，自海面至5600米水深均有採獲，且可能在產地大量出現，且多樣性相當豐富，結果闡釋了該類別於海洋生態系統中扮演重要卻完全被忽略的角色。現時Y幼體的可用分子數據非常缺乏。截至目前為止，僅有兩個物種進行過較保守核基因的定序，而大多數其他的分子生物數據均是採自未存證的（unvouchered）標本的「幽靈」序列。故此，重新建構作業流程，以提高幼體以形態和分子證據的鑑定比率，為當務之急。於第 3 章中，我們開發並提供全新的標準流程，當中先以視頻記錄幼體發育過程直至最後一個浮游階段結束，並在提取基因後保留幼體的蛻皮作憑證，務求確保日後可以新設計的定序引子（primer）對數千個於核醣體（ribosomal）和蛋白質編碼（protein-coding）基因的核苷酸（nucleotides）進行定序作業。 論文的第 4 章邁出了釐清帶甲亞綱演化（建構「生命之樹」）的第一步。從首次採到的單個標本提取的多個基因座（locus）的序列，得出的親緣關係結果，顯示五個主要的演化分枝，當中包括至少48個形態相異的型態，而採自日本及台灣四個港口的標本中，更鑑別出多達一百個「物種」（分子操作分類單位；Operative Taxonomic Unit）。這些尚未釐清的隱存種（cryptic species）在結構和系統發育上相當多樣，於當前的分類系統中同歸一屬，顯示該類群的系統複雜性被嚴重低估。我們的數據表明，在主要演化過程中，攝食（浮游生物）性的無節幼體（nauplius）很可能是祖先型的特徵，而於不同分枝出現的卵黃攝食食性（lecithotrophy），則獨立出現，是趨同演化的結果。由於前者可容讓浮游幼體作遠距離漂流，結果亦初步顯示廣泛的幼體分布在物種的適應輻射及多樣化的過程中起關鍵作用。全球的Y幼體多樣性仍是未知數。於第 5 章中，以 PacBio long-read iso-form、Illumina amplicon sequencing 及 Sanger sequencing 定序方法，從採獲的標本中，本研究的結果闡明帶甲亞綱未知的的多樣性。此外，透過檢視公開的環境基因高通量分子條碼（eDNA metabarcoding）數據，結果顯示帶甲亞綱的多樣性擴展到135至155個潛在「物種」，其中至少有108個於瀨底島（Sesoko Island）珊瑚礁系統周圍採獲，因而推測Y幼體於當地生態系統可能發揮的角色。最後，本研究以全基因組序列數據（genome-wide sequence data）及一系列泛甲殼動物（Pancrustacean）基因組，闡明帶甲亞綱於藤壺分類系統中的位置。以超過59,000個氨基酸位點推估的系統發生樹顯示高節點支持值（nodal support），表明帶甲亞綱是了蔓足類（藤壺）早期演化的姐妹分類群（sister group），且結果亦與現時認知的泛甲殼類演化吻合。由此可見，Y幼體與個別藤壺類別相似的生命週期與寄生的生活方式，是趨同演化的結果。 於第 6 和第 7 章，我們將這些新理解引申至更廣的層面，並評估藤壺入侵宿主的演化機制。第 6 章假定鯨魚藤壺具獨特的依附結構，以應對極端的生活方式。考慮鯨魚藤壺與分布於岩岸的藤壺的幼體，在體節及剛毛等型態上相當一致，因此推翻上述假定，進而支持藤壺的介蟲形幼體（crypid larva）能有效適應多變的生存環境，可被理解為型態上的「高原」（adaptive plateau）。上述觀點有助於解釋藤壺相當廣泛的生態地位。 於第 7 章，我們以珊瑚藤壺考量同樣的問題。對13種珊瑚藤壺入侵宿主以錄像視頻作觀察，結論指出兩個親緣關係相距甚遠的演化分枝至少於兩億年前經已分化，而幼體第一觸角呈獨特的矛形，與貫穿宿主上皮的機制相關。以共生變態發育成成體，本研究以祖先狀態模擬（ancestral state modelling）表明，幼體的表型和行為亦是趨同進化的結果。透過獨立的演化歷程，藤壺能適應堅硬底質，進而入侵並寄生於不同的活體宿主。 本研究為鮮為人知的帶甲亞綱提供了新的見解，而提供的數據不僅為日後發現Y幼體奠下基礎，亦為無脊椎類幼體的演化生物學提供更深入的理解。Item 開發自動化讀取與分類文獻資料以探討植物性雌激素對婦女癌症的影響(2020) 林冠均; Lin, Guan-Jun乳癌、子宮內膜癌及卵巢癌為婦女性癌症中高發生率的惡性腫瘤，流行病學資料顯示其發生率有逐漸增長的趨勢。婦女性癌症和雌激素的調節與作用息息相關，而經由飲食攝取所含的天然雌激素也可能為影響因子之一，植物性雌激素結構與人體製造的雌二醇相似，可能執行類似或拮抗的功效進而干擾體內雌激素的作用。近年智慧醫療相關產業發達，有越來越多研究是利用電腦資訊技術進行，以協助醫療能夠更加進步、精確與優化。本研究運用電腦自然語言學習工具建立自動化分類程式，對摘要內容以分句方式配合分類關鍵字與訓練資料來進行分類判斷，以幫助文獻資料的分類與整理，減少人力閱讀花費的時間與精力，利用植物雌激素類型、癌症類型、實驗類型這三個類別變項建立資料庫，共包含937篇文獻摘要分為1683筆資料，再使用資料探勘技術及決策樹模型進行資料的分析與統合，接著針對癌症種類如乳癌、子宮內膜癌與卵巢癌，和植物性雌激素類別包含香豆酚 (coumestrol)、大豆苷元 (daidzein)、雌馬酚 (equol)、金雀素黃酮 (genistein)、木酚素 (lignan) 與白藜蘆醇 (resveratrol) 介入研究，以及實驗類型如細胞、動物與人體實驗，進而探討植物雌激素介入後對婦女癌風險發展的相關性。本研究利用卡方檢驗及資料探勘模型如決策樹模型及關聯規則，來分析植物性雌激素介入對婦女性癌症的發展影響。在不同類別植物性雌激素介入，發現植物性雌激素lignan與resveratrol對於婦女性癌症的影響多為正面，而daidzein 與equol造成的負面影響相對較多。針對癌症種類討論，其中乳癌對於genistein、daidzein或equol的使用可能會有較高風險，而卵巢癌在植物性雌激素介入後多是正向反應，而子宮內膜癌則含有較多負面結果，特別是對於daidzein或equol的使用。在實驗類型中，細胞或動物實驗顯示相對較高的負面反應，而人體實驗則為中性結果較多，特別在乳癌的研究。綜合上述，本研究建議乳癌與子宮內膜癌的患者在植物性雌激素的食物攝取上可能會有些微的風險，特別在daidzein或equol的單品使用。Item 以討論人物隱含類別輔助論壇討論句自動分類之研究(2010) 許翼麟網路論壇是使用者自由分享意見交流的平台，同時也充滿著各式各樣的討論，熱門的棒球賽事一天動輒百篇以上的回覆量，使用者不容易從大量的討論內容裡找到自己感興趣的觀點。本論文研究方法可以透過論壇討論內容的人物類型，依其字詞的關聯程度，對討論句進行分類。若討論句出現人名，則可用來查詢近期的新聞文章，作為擴展資料來源。將討論句自動分類整理為投手句以及野手句。分類的過程中，特徵的選擇是重要的一環。在特徵選取過程中，我們透過統計方法得到足以代表各自分類的特徵，並用以建立特徵向量，透過這些特徵向量進行分類學習，來建立分類模型。讓論壇內容的討論句透過這些工具，來決定分類為投手句或野手句的類別。實驗結果顯示，本論文系統所決定的類別與實際的類別有很高的一致性，當利用新聞擴展句之後，也能得到更好的分類效果。Item 生物科名詞組的類型與高一生的語意理解－以系統功能語言學為探究角度(2011) 賴廷倫科學文本具有多元的分類論述，可以圖表、過程詞甚至名詞組來體現分類，以名詞組達成的分類論述可以說是最隱晦的。名詞組的結構具有某種分類潛勢，然而先前研究指出，有些學生無法察覺其分類意圖，有些學生則過度推論，因而產生語意理解的差異。本研究旨在探究高一生對生物科名詞組的語意理解情況，先對三篇標的文本進行文本分析以瞭解生物科名詞組的類型及使用情形，再透過雙向細目表建立生物科名詞組之語意理解問卷，以瞭解學生對不同類型名詞組的語意理解及影響語意理解的因素。研究發現：(1) 生物科名詞組的修飾成份具有多元類型，不僅可為性質，更可由實體、過程、環境成份、關係和小句衍生而來；(2) 由性質衍生而來的修飾成份最容易被學生理解為修飾詞，由過程衍生而來的修飾成份則最容易被理解為分類詞，由環境成分衍生而來的修飾成分最容易導致紛歧的語意理解；(3) 深一階中心成份容易被學生理解為特定的事物，深二階中心成分則容易被理解為範疇較大的事物。一個結構簡單的名詞組，學生的語意理解卻存在差異，遑論小句和語篇，研究結果冀能為科學文本的編寫和科學教師的教學提供參考。Item 碗蕨科鱗蓋蕨屬專論研究(2010) 牟善傑; Shann-Jye Moore鱗蓋蕨屬是現今蕨類植物中分類最困難的屬之一，其困難的原因與物種分布過廣、變異過大、雜交頻繁、植物體不同發育階段其形態特徵不一致、無性生殖、多倍體與無融生殖等生物因素有關，另外，也與標本採集不完整、野外觀察記錄不足及學者在沒有廣泛與詳細比對的情況下發表不必要的新學名等人為因素有關。在整理相關文獻後，我們總共獲得252個曾組合在鱗蓋蕨屬屬名之下的種或種下分類群學名，扣除未正當發表、不合法與錯置於本屬的學名後，仍有170個學名，這些學名的正確處理有待模式與一般標本的比對與整理。在研究過歐洲、美國與亞洲各大標本館所存藏的12,000份以上鱗蓋蕨屬標本，以及90%學名的模式標本後，我們將這些歷來由蕨類學者所發表的鱗蓋蕨屬種或種下分類群學名，大幅合併成29種，另外，我們在標本館的標本中至少也發現4個未發表的新種，分別是雷氏鱗蓋蕨、阿氏鱗蓋蕨、柯爾氏鱗蓋蕨與泰國鱗蓋蕨等，全屬合計共33種。除進行鱗蓋蕨屬的分類處理外，本研究也針對鱗蓋蕨屬的分類歷史、形態特徵與植物地理等方面進行討論。Item 台灣產巨蟹蛛科蜘蛛 (蛛形綱:蜘蛛目)之分類研究(2018) 甘保羅; Kan, Po-Lo巨蟹蛛科（Sparassidae）為蜘蛛目的第十一大科，廣泛分布於世界各地。目前全球已知88屬1224種。巨蟹蛛科的蜘蛛具有橫行性的足，足上蹠節與跗節連接處具三葉性膜，跗節上具有一對梳狀爪。本研究檢視國立臺灣師範大學生命科學系館藏標本，並至全台各地採集新鮮材料作為研究之用。採集時以目視法為主，發現蜘蛛後以小型玻璃管捕捉，並以以70%~75%酒精固定保存。保存的標本將使用解剖顯微鏡（Leica M3Z）進行觀察、鑑定以及繪圖測量。本研究結果顯示台灣產巨蟹蛛科蜘蛛共有7屬29種，其中Bhutaniella angustata狹小不丹蛛、B. forcipata鉗不丹蛛、B. taiwanensis臺灣不丹蛛、 Heteropoda bifurcata二叉高腳蛛、H. lanyuensis蘭嶼高腳蛛、Pseudopoda alishanensis阿里山擬高腳蛛、P. beinanensis卑南擬高腳蛛、P. fengshanensis豐山擬高腳蛛、P. hualienensis花蓮擬高腳蛛、P. ilanensis宜蘭擬高腳蛛、P. kaohsiungensis高雄擬高腳蛛、P. nantouensis南投擬高腳蛛、 P. nenggaoensis能高擬高腳蛛、P. pingtungensis屏東擬高腳蛛、P. shanlinshiensis杉林溪擬高腳蛛、Sinopoda taiwanensis臺灣秦高腳蛛、Thelcticopis taiwanensis臺灣賽蛛，共十七種為未描述的新種；而Olios japonicus Jäger& Ono, 2000日本異足蛛為以往未發現的新記錄種；並描述單性種Pseudopoda recta之雄蛛，及Sinopoda expectata之雌蛛；此外Sinopoda forcipata Karsch, 1881及Micrommata sp.為排除種。Item 臺灣及琉球山月桃複合群的分類研究(2018) 林怡均; Lin, Yi-Jyun山月桃 (Alpinia intermedia Gagn.) 及其相關類群 (A. chinensis Roscoe、A. kelungensis Hayata、A. oblongifolia Hayata及A. suishaensis Hayata) 分布在日本琉球群島、臺灣及中國大陸，為中低海拔常見中型草本植物。此一複合群由於類群間的特徵差異小，以致不同學者對於此複合群的分群迄無共識，有待更深入的研究。本研究針對台灣 (包括蘭嶼) 及琉球分布的山月桃複合群，透過詳盡的文獻考證、野外觀察、變異數分析、Tukey事後比較分析以及主成分分析等形質分析方法，探討此一複合群的分類問題。研究結果顯示，營養器官特徵在此類群中無法提供有效的分群結果，應以生殖構造作為重要判斷特徵。而在生殖構造中，則以雌雄蕊長度、唇瓣的大小以及唇瓣基部是否具短柄等為最重要的鑑別特徵。綜合統計分析及主成分分析的結果皆支持將日本琉球、臺灣與蘭嶼之本複合群植物分為「琉球+蘭嶼」以及「臺灣」兩群，而透過原始文獻及模式標本的考證，確認「琉球+蘭嶼」的物種學名為A. intermedia，「臺灣」的物種學名則應使用A. oblongifolia。