Estudyante sa Taiwan, nagwagi ng gintong parangal sa agham dahil sa pag-aaral sa mga ipis na walang ulo at kilos na tila may nawawalang bahagi ng katawan

Eksperimento sa banyo, naghatid ng NT$400,000 na iskolarship

Nag-alaga si Xu Yi-chen ng mahigit 100 ipis sa bahay at isinagawa ang malaking bahagi ng kanyang pananaliksik sa banyo ng pamilya. Kakaiba ang tanong niya: patuloy kayang susubukan ng isang insekto na linisin ang bahagi ng katawan kahit na natanggal na ito?

Nalaman ng estudyante ng Taipei Municipal Zhongshan Girls High School na ang mga ipis na walang ulo o antena ay gumagawa pa rin ng magkakaugnay na galaw na tila naglilinis sa mga lugar kung saan naroon dati ang mga bahaging iyon. Dahil sa kanyang mga obserbasyon, nakamit niya ang isa sa dalawang gintong medalya sa ika-25 Macronix Science Award na iginawad noong Nobyembre 7, 2026, kasama ang NT$400,000 na iskolarship.

Napunta naman ang isa pang gintong medalya kina Xu Weicheng at Tu Chenghong, mga estudyante ng Chiayi Senior High School, na nagsiyasat kung paano nagbabago ang hugis ng ibabaw ng tubig dahil sa paglangoy ng mga brine shrimp. Nagsimula ang proyekto sa buhay na pagkaing ipinapakain sa mga guppy at naging pananaliksik na maaaring makatulong sa pagsubaybay sa mga kondisyon sa aquaculture.

Nagmula ang dalawang nagwaging proyekto sa mahigit 800 pangkat mula sa 168 paaralan. Ipinakikita ng mga ito kung paanong ang masusing pagmamasid sa mga pamilyar na hayop ay maaaring humantong sa mga tanong tungkol sa dalawang magkaibang sistema: mga nerbiyos na nag-uugnay sa galaw at mga puwersang humuhubog sa gumagalaw na tubig.

Ang patuloy na ginawa ng mga ipis

Pinag-aralan ni Xu ang mga ipis na Amerikano. Gumamit siya ng mga bidyo at kwantitatibong pagsusuri sa kanilang mga galaw upang makabuo ng modelo ng pagkilos. Sa pamamagitan ng pagrekord sa mga insekto, nasuri niya kung paano nagbabago ang kanilang kilos, sa halip na umasa lamang sa mga direktang pagmamasid.

Regular na naglilinis ng sarili ang mga ipis upang mapanatiling malinis ang kanilang katawan. Napansin ni Xu na matapos tanggalin ang ulo o mga antena, naituturo pa rin ng mga insekto ang mga galaw na tila paglilinis sa mga bahaging nawawala na. Ikinukurba rin ng mga ipis na walang ulo ang kanilang likod at iniuusog pasulong ang mga hulihang paa, patungo sa dating kinalalagyan ng ulo.

Naging interesado siya sa mga kilos na ito dahil nangangailangan ang mga ito ng koordinasyon. Gumagalaw ang ilang bahagi ng katawan sa padron na iniuugnay sa paglilinis ng isang partikular na lugar. Ipinaliwanag ni Xu na maaaring nakabatay ang kilos sa dating karanasang pandama, kung saan naitatago ng sistemang nerbiyos ang impormasyon tungkol sa dating kinalalagyan ng isang bahagi ng katawan.

Ginamit ng kanyang proyekto, na pinamagatang "Do Headless Cockroaches Still Have Phantom Limbs? Exploring Properties of the Neural Matrix Theory Through Cockroach Grooming Behavior," ang kilos na ito upang siyasatin kung paano nag-iimbak at nagsasagawa ng mga padron ng galaw ang sistemang nerbiyos ng hayop.

Paano nagpapatuloy ang galaw kahit walang ulo

Nakasentro ang paliwanag ni Xu sa mga estrukturang tinatawag na thoracic ganglia. Ang ganglion ay kumpol ng mga selulang nerbiyo; matatagpuan ang thoracic ganglia sa dibdib ng insekto, ang gitnang bahagi ng katawan kung saan nakakabit ang mga paa nito.

Ipinamamahagi ng sistemang nerbiyos ng insekto ang ilang tungkulin sa pagkontrol sa mga kumpol na ito. Kaya kumikilos ang mga ganglia sa utak na nasa ulo kasabay ng mga sentro ng nerbiyo sa iba pang bahagi ng katawan. Batay sa kanyang mga obserbasyon, naghinuha si Xu na nasa thoracic ganglia ang bahagi ng mekanismong gumagabay sa paglilinis ng katawan.

Inilarawan niya ang mekanismong ito bilang isang central pattern generator. Sa madaling salita, isa itong network ng mga selulang nerbiyo na nakapag-aayos ng paulit-ulit na pagkakasunod-sunod ng mga galaw. Sa halip na mangailangan ng bagong utos sa bawat galaw ng paa, nakatutulong ang network upang makabuo ng magkakaugnay na padron.

Dahil sa pag-arko ng likod at pag-usog pasulong ng mga paa ng mga insektong walang ulo, iminungkahi ni Xu na maaaring magsimula ang ilang padron ng paglilinis kahit walang mga ganglia sa utak. Tumutukoy ang kanyang konklusyon sa kung paano naipamamahagi sa sistemang nerbiyos ng ipis ang pagkontrol sa mga galaw na ito.

Bakit inihahambing ang pananaliksik sa phantom limbs

Sa mga tao, ang karanasang phantom limb ay tumutukoy sa mga pandamang iniuugnay sa isang paa o kamay na wala na. Inilapat ni Xu ang paghahambing sa isang nakikitang kilos: paglilinis ng ipis sa bahaging kinalalagyan dati ng isang bahagi ng katawan.

Kasama rin sa kanyang interpretasyon ang proprioception, ang pandamang tumutulong sa hayop na matukoy ang posisyon ng mga bahagi ng katawan nito. Ginagamit ito ng tao kapag iginagalaw ang braso nang hindi ito tinitingnan. Para sa ipis, nakatutulong ang impormasyon tungkol sa posisyon ng mga paa at katawan upang maiugnay ang mga galaw sa paglilinis.

Naghinuha si Xu na naitago ng thoracic ganglia ang mga relasyong pangkalawakan na kaugnay ng pandamang ito. Sa madaling unawain na paliwanag, tila nag-iingat ang network ng nerbiyo ng gumaganang mapa ng katawan, kabilang ang mga lugar na patuloy na tinutumbok ng mga galaw sa paglilinis.

Iniugnay niya ang interpretasyong ito sa neural matrix theory, na naglalarawan kung paano nakatutulong ang mga network ng mga selulang nerbiyo sa pagbuo ng panloob na representasyon ng katawan. Hindi inilalahad sa makukuhang salaysay ang buong mga pamamaraang ginamit sa eksperimento, kabuuang bilang ng mga sampol, dami ng insektong kasama sa bawat pangkat, mga kontrol o mga resultang estadistikal, bagaman binanggit dito ang pagrekord ng bidyo at kwantitatibong pagsusuri.

Ang estudyante sa likod ng pambihirang eksperimento

Isinagawa ni Xu ang karamihan ng mga eksperimento sa banyo ng kanilang bahay, kung saan naging bahagi ng pang-araw-araw na buhay ang pag-aalaga at pagmamasid sa napakaraming ipis. Inilarawan niya ang panahon ng pananaliksik bilang isang magandang alaala at sinabing nais niyang magpatuloy sa mas pundamental na pananaliksik.

Nagpahayag ng pagmamahal si Xu, gintong medalista mula sa Zhongshan Girls High School, sa mga hayop na pinag-aralan niya sa pamamagitan ng maikling paglalarawan na isinalin mula sa Chinese:

Napaka-cute.

Hindi naman siya gaanong natutuwa sa amoy ng mga ito. Nagbigay ng personal na dimensiyon ang kanyang mga komento sa isang pag-aaral na nakabatay sa masusing pagmamasid sa mga hayop na kadalasang iniiwasan ng maraming tao.

Ang hamong pang-agham ay gawing sistematikong masusuri ang mga obserbasyong ito. Naging tulay ang pagrekord ng bidyo at pagsukat sa galaw, mula sa pagpansin sa di-inaasahang kilos hanggang sa pagbuo ng paliwanag tungkol sa mga sirkito ng nerbiyo sa likod nito.

Ipinakita ng mga brine shrimp ang pagbabago sa ibabaw ng tubig

Para kina Xu Weicheng at Tu Chenghong ng Chiayi, nagsimula ang lahat sa pagpapakain sa mga batang guppy. Nagtipon sa ilalim ng ilaw ang mga brine shrimp na ginagamit bilang buhay na pagkain matapos ibuhos sa tangke ng isda, kaya siniyasat ng mga estudyante ang paggalaw ng mga ito patungo sa liwanag.

Tinatawag na phototaxis ang tugon na ito, o paggalaw patungo o palayo sa liwanag. Sinuri ng pangkat kung paano ginagalaw ng mga grupo ng hipong lumalangoy patungo sa pinagmumulan ng ilaw ang nakapaligid na tubig at binabago ang ibabaw nito.

Gumamit ang mga estudyante ng mikroskopyo upang obserbahan ang agos ng tubig at pagbabago ng hugis ng meniscus. Ang meniscus ay ang kurbadong ibabaw ng likido; makikita ito bilang bahagyang pag-angat o paglubog sa bahaging sumasalubong ang tubig sa gilid ng lalagyan.

Nakita ng mga estudyante ang kaugnayan ng kilos ng mga hayop at hugis ng ibabaw ng tubig. Iniulat din nila na kaugnay ng mas kaunting pababang presyon sa ibabaw ng tubig ang mas maliwanag na ilaw at mas maraming hipon.

Ayon kay Tu, bumababa ang aktibidad ng mga hipon sa mas mababang temperatura, at dahil dito ay nagbabago ang meniscus. Iniugnay ng proyekto ang tatlong bagay na maaaring sabay na obserbahan: mga kondisyon sa kapaligiran, galaw ng hayop at hugis ng tubig sa ibabaw nito.

Makakatulong kaya sa mga mag-aalaga ng isda ang pag-aaral sa hipon?

Umaasa ang pangkat mula sa Chiayi na makatutulong ang kanilang mga natuklasan sa pagsubaybay sa aquaculture. Gagamitin sa iminungkahing pamamaraan ang mga pagbabago sa ibabaw ng tubig bilang palatandaan na kailangang bigyang-pansin ang kapaligiran ng mga hayop.

Para sa isang magsasaka, magiging praktikal na pakinabang ang mas maagang babala tungkol sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa pagpapalaki ng mga hayop. Itinuro ng proyekto ang pagsubaybay sa mga pagbabago sa kalidad ng tubig o sa di-pangkaraniwang antas ng natunaw na oxygen, ang oxygen sa tubig na ginagamit ng mga hayop sa tubig sa paghinga.

Isang kongkretong halimbawa ng iminungkahing magkakaugnay na mga pangyayari ang eksperimento sa temperatura: pinapababa ng malamig na kondisyon ang aktibidad ng mga hipon, binabago ng nag-ibang paglangoy ang galaw ng tubig, at nagkakaroon ng ibang hugis ang ibabaw nito. Layunin ng sistemang susubaybay sa ugnayang ito na mas madaling mapansin ang maliit na biyolohikal na tugon.

Gumamit ng galaw bilang impormasyon ang dalawang proyektong nagwagi ng gintong medalya. Pinag-aralan ni Xu ang galaw ng mga paa upang siyasatin ang pagkontrol ng nerbiyo, samantalang sinuri ng mga estudyante mula Chiayi ang paglangoy at galaw ng tubig upang pag-aralan ang kapaligiran ng mga hayop. Tumanggap ng NT$400,000 na iskolarship ang bawat nagwaging proyekto, kaya umabot sa NT$800,000 ang kabuuang halaga ng dalawang gintong parangal.

Sinuri rin ng ibang estudyante ang hangin mula sa tren at pangongolekta ng hamog

Naudyukan si Li Meng-che, estudyante sa Affiliated Senior High School of National Taiwan Normal University, ng hanging nararamdaman niya habang bumibiyahe sakay ng metro. Sinuri ng kanyang proyekto ang tunnel piston effect, kung saan itinutulak ng gumagalaw na tren ang hangin sa isang makitid na lagusan.

Sa tulong ng guro niyang si Li Po-han, humingi siya ng pahintulot sa mga awtoridad ng metro sa Taipei at nagsukat ng daloy at bilis ng hangin. Iminungkahi niyang gumamit ng patayong wind turbine upang makuha ang bahagi ng enerhiyang iyon. Sa paunang tantiya niya, sapat ang posibleng nalilikhang kuryente sa isang estasyon upang lubusang makapag-charge ng 300 portable power bank bawat araw. Tumanggap ng parangal na excellence ang proyekto.

Napunta ang isang pilak na medalya sa pangkat mula sa Hualien Senior High School na pinagsama ang mga ideya mula sa mga umbok sa likod ng insektong nangongolekta ng hamog at sa mga uka ng pako. Gumamit ang mga estudyante ng 3D printing upang gumawa ng panel na dinisenyo para sumalo ng mga patak mula sa hamog.

Iniulat ng pangkat na mas mahusay ang pangongolekta ng tubig sa kanilang mga eksperimento kaysa sa paggamit ng komersiyal na lambat para sa pagkuha ng hamog. Tulad ng proyekto tungkol sa hangin mula sa tren, sinuri ng kanilang gawain ang isang pisikal na penomenong naoobserbahan ng mga estudyante at ang praktikal na paggamit nito.

Kinilala rin ang mga guro at paaralan

Apát na institusyon ang tumanggap ng mga parangal para sa paaralan: Hualien Senior High School, Affiliated Senior High School of National Taiwan Normal University, Lishan Senior High School at Chiayi Senior High School. Likha ng artist na si Hu Tung-min ang kanilang mga tropeo.

Napunta kina Wu Shu-hsu, Yang Chen-tse at Li Po-han ang mga espesyal na parangal sa kontribusyon ng mga guro. Ginabayan ni Li ang 122 pangkat ng mga estudyante sa kompetisyon at ikalawang beses na niyang natanggap ang pagkilalang ito. Ipinakikita nito ang tuluy-tuloy na gawaing pagtuturo sa likod ng mga proyekto ng mga indibidwal na estudyante.

Ayon kay Education Deputy Minister Liu Guowei, lumawak ngayong taon ang mga kalahok lampas sa mga pangkalahatang senior high school at kinabibilangan na rin ng mga technical high school at paaralang Taiwanese sa ibang bansa. Inilarawan niya ang kompetisyon bilang lugar kung saan maipakikita ng mga estudyante ang kakayahan nila sa pananaliksik at matutukoy ng mga unibersidad ang mga talento.

Iniugnay rin ni Liu ang edukasyong pang-agham sa mga pagsisikap ng Taiwan na mapanatili ang mahuhusay na kabataan. Nanawagan siya ng pagtutulungan ng pamahalaan, mga unibersidad at industriya upang pagbutihin ang mga oportunidad mula sa pag-aaral at pananaliksik hanggang sa trabaho at pagnenegosyo.

Naghatid ng mga pahayag na nairekord na si National Science and Technology Council Minister Wu Cheng-wen, na nanghikayat sa praktikal na eksperimento at pagkamalikhain. Sinabi ni Wu Minqiu, chairman ng Macronix Education Foundation, na patuloy na susuportahan ng pundasyon ang mga talento sa agham. Ipinahayag din niya ang pag-asang makatutulong ang teknolohiyang semiconductor sa mga produktong medikal na nangangalaga at tumutulong sa mga tao.

Mahahalagang Punto

• Nagwagi si Xu Yi-chen ng gintong medalya sa ika-25 Macronix Science Award dahil sa pag-aaral sa mga galaw ng paglilinis ng mga ipis matapos tanggalin ang kanilang ulo o mga antena.
• Dahil sa kanyang mga obserbasyon, iminungkahi niyang nag-iimbak ng impormasyon tungkol sa kinalalagyan ng mga bahagi ng katawan ang mga network ng nerbiyo sa dibdib at tumutulong ang mga ito sa pag-uugnay ng mga galaw sa paglilinis kahit walang mga ganglia sa utak.
• Nagwagi ng isa pang gintong medalya sina Xu Weicheng at Tu Chenghong ng Chiayi dahil sa pananaliksik tungkol sa ugnayan ng paglangoy ng mga brine shrimp at pagbabago sa ibabaw ng tubig.
• Tumanggap ng NT$400,000 ang bawat nagwaging proyekto sa seremonya noong Nobyembre 7, 2026.
• Lumahok ang mahigit 800 pangkat mula sa 168 paaralan. Kabilang sa iba pang kinilalang proyekto ang paglikha ng kuryente mula sa daloy ng hangin sa metro at pangongolekta ng tubig mula sa hamog.