浴室里的实验赢得40万新台币奖学金
徐宜蓁在家中饲养了100多只蟑螂，并在家里的浴室完成了大部分研究。她提出了一个不同寻常的问题：身体某个部位被切除后，昆虫还会继续尝试清理那里吗？
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这名台北市立中山女子高级中学学生发现，即使失去头部或触角，蟑螂仍会做出协调的清洁动作，朝向这些部位原本所在的位置。她的观察为她赢得了11月7日颁发的第25届旺宏科学奖两项金奖之一，以及40万新台币奖学金。
另一项金奖由嘉义高中学生徐伟诚和涂承宏获得。他们研究游动的丰年虾如何改变水面形状。这个项目最初源于为孔雀鱼准备活饵，后来发展成一项有望帮助监测水产养殖状况的研究。
两项获奖作品从168所学校的800多支队伍中脱颖而出。它们共同展现了，对熟悉动物的细致观察如何引出有关两种截然不同系统的问题：协调运动的神经，以及塑造流动水体的力量。
蟑螂持续做出的动作
徐宜蓁研究了美洲大蠊，通过录像和定量分析其动作，建立了一个运动模型。录像让她得以考察蟑螂行为如何变化，而不必只依靠直接观察时偶然捕捉到的动作。
蟑螂会定期清洁身体。徐宜蓁观察到，头部或触角被切除后，它们仍会朝这些缺失部位做出清洁动作。失去头部的蟑螂还会弓起背部，并将后腿向前伸向头部原本所在的位置。
这些动作引起了她的兴趣，因为它们体现了协调性：身体多个部位按照与清洁特定位置相关的模式运动。徐宜蓁认为，这种行为借助了先前的感觉经验，神经系统保留了有关身体部位原先位置的信息。
她的研究项目题为《无头蟑螂仍有幻肢吗？通过蟑螂清洁行为探索神经矩阵理论的特性》，借此行为探究动物的神经系统如何储存并执行运动模式。
失去头部后，运动为何仍能继续
徐宜蓁的解释聚焦于称为胸神经节的结构。神经节是神经细胞的集合；胸神经节位于昆虫身体中部的胸部，腿从这里连接到身体。
昆虫的神经系统将部分控制功能分配给这些神经细胞集合。因此，头部的脑神经节会与身体其他部位的神经中枢共同发挥作用。徐宜蓁根据观察推断，指挥清洁动作的部分机制位于胸神经节。
她将这一机制称为中枢模式发生器。简单来说，它是一个能够组织重复动作序列的神经细胞网络。它不必为每一次单独的腿部动作发出新的指令，而是可以帮助产生协调的动作模式。
无头蟑螂弓背和向前伸腿的动作，让徐宜蓁提出，部分清洁动作模式可以在没有脑神经节的情况下启动。她的结论关注的是这些动作的控制功能如何分布于蟑螂的神经系统中。
研究为何提到幻肢
人的幻肢体验，是指人对已经不存在的肢体产生相关感觉。徐宜蓁将这种现象与一种可观察的行为作比较：蟑螂清洁身体部位曾经所在的位置。
她的解释还涉及本体感觉，即帮助动物感知身体各部位位置的感觉。人不看手臂也能移动它，就会运用这种感觉。对蟑螂来说，关于腿和身体位置的信息有助于协调清洁动作。
徐宜蓁推断，胸神经节保留了与这种感觉相关的空间关系。通俗地说，这个神经网络似乎保留了一张身体运作地图，其中包括清洁动作仍会指向的位置。
她将这一解释与神经矩阵理论联系起来。该理论阐述神经细胞网络如何共同形成身体的内部表征。目前公开的介绍提到录像和定量分析，但未提供完整的实验方法、样本总数、各实验组的昆虫数量、对照组设置或统计结果。
这项不同寻常实验背后的学生
徐宜蓁大部分实验都在家里的浴室进行。饲养并观察这么多蟑螂，成了她日常生活的一部分。她说，这段研究经历是一段美好的回忆，并表示希望从事更多基础研究。
这名来自中山女高的金奖得主用一句简短的话表达了对研究对象的喜爱，译自中文原话：
非常可爱。
不过，她对蟑螂的气味就没那么喜欢了。她的感言为这项研究增添了个人色彩，而研究对象正是许多人避之不及的动物。
科学研究的任务，是将这些观察转化为能够系统检验的内容。录像和动作测量搭起了一座桥梁，让研究者得以从注意到意外行为，进一步提出对其背后神经回路的解释。
丰年虾揭示水面变化
对嘉义高中的徐伟诚和涂承宏来说，研究起点是给孔雀鱼幼鱼喂食。丰年虾作为活饵被倒入鱼缸后聚集到灯光下，于是两名学生开始研究它们朝光移动的现象。
这种反应称为趋光性，指动物朝光源移动或远离光源。他们研究了成群丰年虾朝光源游动时，如何带动周围水体并改变水面形状。
学生们借助显微镜观察水流和弯月面的变形。弯月面是液体的弯曲表面，人们常能看到水与容器侧壁交界处略微上升或下凹的形状。
学生们发现，丰年虾的活动与水面形状之间存在关联。他们还报告说，光线越亮、丰年虾数量越多，水面受到的向下压力越小。
涂承宏表示，温度较低会降低丰年虾的活动量，进而改变弯月面。这个项目将三种可以同时观察到的现象联系起来：环境条件、动物运动和上方水面的形状。
丰年虾研究能帮助养鱼业吗？
嘉义团队希望研究结果能支持水产养殖监测。他们提出，可以利用水面变化作为信号，提示人们关注动物所处的环境。
对养殖户来说，这种方法的实际价值在于更早发现不利的养殖条件。该项目提出，可监测水质变化或溶解氧异常。溶解氧是水中供水生动物呼吸的氧气。
温度实验具体展示了这一设想中的变化链条：较冷的环境会降低丰年虾的活动量，游动变化会改变水流，水面也随之呈现不同形状。基于这种关系构建的监测系统，旨在让细微的生物反应更容易被察觉。
因此，两项金奖研究都将运动视为信息。徐宜蓁研究腿部动作以探究神经控制，而嘉义的学生研究游泳和水流，以了解动物所处的环境。两项获奖作品各获40万新台币奖学金，金奖奖金总额为80万新台币。
其他学生研究列车风力与雾水收集
国立台湾师范大学附属高级中学学生李孟哲，从搭乘捷运时感受到的风获得灵感。他的项目研究隧道活塞效应，即列车在封闭隧道中运行时推动空气流动的现象。
在老师李博翰的指导下，他向台北捷运公司申请许可，并测量气流和风速。他提出用垂直轴风力涡轮机捕获部分能量。初步估算显示，单一车站的潜在发电量足以每天为300个行动电源充满电，该项目获得优等奖。
一支来自花莲高中的团队获得银奖。他们结合了雾水收集昆虫背部凸起结构和蕨类植物沟槽的特点，并通过3D打印制作了一块用于捕捉雾滴的集水板。
团队报告称，在实验中，这块集水板的集水效果优于市售雾水收集网。与列车风力项目一样，这项研究也从可观察到的物理现象出发，探索其实际用途。
教师与学校同获肯定
花莲高中、国立台湾师范大学附属高级中学、梨山高中和嘉义高中四所学校获得学校奖。奖杯由艺术家胡栋民创作。
教师特别贡献奖颁给吴淑旭、杨振泽和李博翰。李博翰指导122支学生团队参加竞赛，第二次获此肯定，展现了个人学生项目背后持续投入的教学工作。
教育部次长刘国伟表示，今年参赛者不只有普通高中学生，也包括技术型高中和海外台湾学校的学生。他说，竞赛为学生展示研究能力提供了舞台，也让大学有机会发掘人才。
刘国伟还将科学教育与台湾留住年轻人才的努力联系起来。他呼吁政府、大学和产业界加强合作，改善从学习和研究到就业与创业各阶段的机会。
国家科学及技术委员会主任委员吴诚文通过预录致辞，鼓励学生进行实作实验、发挥创造力。旺宏教育基金会董事长吴敏求表示，基金会将继续支持科学人才，并希望半导体技术能够应用于保护和帮助人们的医疗产品。
重点
- 徐宜蓁因研究蟑螂头部或触角被切除后的清洁动作，获得第25届旺宏科学奖金奖。
- 她的观察让她提出，胸部神经网络会保留空间信息，并在没有脑神经节的情况下帮助协调清洁动作。
- 嘉义学生徐伟诚和涂承宏因研究丰年虾游动与水面变化之间的联系，获得另一项金奖。
- 两项获奖作品各在2026年11月7日的颁奖典礼上获得40万新台币奖学金。
- 来自168所学校的800多支队伍参赛。其他获奖项目还研究了利用捷运气流发电，以及从雾中收集水分。
