各学院学办、团委：

为提高大学生科技创新意识和创新实践能力，进一步发挥“挑战杯”竞赛的育人作用，做好参加第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的准备工作，校团委、科研处、学生工作处决定共同组织开展2011年平年“挑战杯”长春大学大学生课外学术科技作品竞赛。本次竞赛活动由北京平年照明技术有限公司总经理李继平先生出资在我校设立的“长春大学平年大学生科技创新基金”提供支持。具体事宜通知如下：

一、竞赛时间

2011年1月—5月

二、组织机构

（一）竞赛领导小组

组 长：郑永奎

副组长：陈贷民 王剑飞 张洪昭

成 员：周 凯 刘 阳 宋钦宇 薛 蛟 王 一 高 嵩

刘 丹 王建光 杨雪冬 郭大为 田鸿儒 胡 旭

徐金堂

（二）竞赛组织委员会

主 任：张洪昭

秘书长：许 敏 郭 淼

成 员：李静婉 孙 群 徐姗姗 吕元伟 张宏梅 张学慧

秦 健 林立亭 董利敏 马 键 张 旭王子跃

宋 阳 谭 淼范文雯

三、参赛对象

全体在校学生

四、参赛方式及推进步骤

1.筹备阶段（1月4日—2月27日）

各学院学办、团委要主动取得学院党政领导和专业教师的重视与支持，要全员发动，广泛宣传，充分调动学生参与活动的积极性，营造良好氛围；要组织学生利用假期时间，开展学术论文或创作发明的选题、立项、论证和调研工作，为形成有价值的论文，研发出新的科技产品做好前期准备工作。

2.院级竞赛（2月28日—4月8日）

新学期伊始，各学院要汇总学生参赛作品的完成情况，并对参赛者进行认真地培训和指导，提供必要的人员和经费支持，组织好学院的“挑战杯”竞赛及作品申报工作。

3.校级竞赛（4月11日—4月22日）

各学院在学院竞赛的基础上，择优推荐二至五项作品，其中在学校予以立项的必须参赛。上报作品截止时间为4月11日。

4.省及全国竞赛

在校内竞赛的基础上对优秀作品邀请有关专家进一步指导完善，推荐参加省级竞赛及2011年第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛。

五、奖项设置

1.院级竞赛由各院自行设奖、颁奖。

2.校级竞赛设一等奖1名，二等奖2名、三等奖3名、优秀奖若干。

六、参赛作品范围

1.申报参赛作品的范围为自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告或学术论文、科技发明制作三大类。

2.参赛作品必须是距竞赛申报日前两年内完成的学生课外学术科技和社会实践活动成果。

3.毕业设计和课程设计（论文）、学年论文和学位论文、国际竞赛上获奖的作品或国家级奖励成果等，不在申报范围之列。

4.哲学社会科学类含哲学、经济、社会、法律、教育、管理六个学科，每篇论文在8000字以内，调查报告在15000字以内。

七、活动要求

1．高度重视，精心组织。“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛是提高大学生科技创新能力，树立创新观念，提升创新意识的重要载体和平台。各级团组织要把此次竞赛作为培养学生创新能力和实践水平的一项重点工作抓好抓实，力争抓出成效。

2．抓好普及，重点落实。各级团组织要以此次竞赛为契机，在各团支部开展一次科技创新活动，使活动影响和覆盖到每名青年学生；同时要抓住工作重点，在优势项目选择、指导教师配备、资金设施投入等方面有所侧重，保证重点项目有人抓，优势项目有成效。

3．广泛动员，形成合力。各级团组织要主动征得党政的关心与支持，争取有关政策和资金，为活动开展提供保障；主动邀请有经验的指导教师参与到大学生科技创新活动中来，为学生参与活动提供必要指导；积极深入到各研究所、实验室进行大赛宣传和作品发掘工作，整合各种资源形成合力，确保活动扎实开展。

附件：

1.“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛章程

2.“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛课题选择指导

3.“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛论文撰写指导

4.“挑战杯”竞赛（范例）高生物活性大豆异黄酮的生产新方法

长春大学科研处、长春大学学工处、共青团长春大学委员会

二○一○年十二月二十八日

主题词：2011年 平年 挑战杯 竞赛 通知

抄报：团省委、团市委

共青团长春大学委员会 2010年12月28日印发

（共印50份）

附件1

“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛章程

第一章 总 则

第一条 “挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛是由共青团中央、中国科协、教育部、全国学联主办的大学生课外学术科技活动中一项具有导向性、示范性和群众性的竞赛活动，每两年举办一届。

第二条 竞赛的宗旨：崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战。

第三条 竞赛的目的：引导和激励高校学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，培养学生创新精神和实践能力，并在此基础上促进高校学生课外学术科技活动的蓬勃开展，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。

第四条 竞赛的基本方式：高等学校在校学生申报自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作三类作品参赛；聘请专家评定出具有较高学术理论水平、实际应用价值和创新意义的优秀作品，给予奖励；组织学术交流和科技成果的展览、转让活动。

第二章 组织机构及其职责

第五条 竞赛设立领导小组，由主办单位和承办单位的有关负责人组成，负责指导竞赛活动，并对全国组织委员会和全国评审委员会提交的问题进行协调和裁决。

第六条 竞赛设立全国组织委员会，由主办单位、承办单位和联合发起单位（含高校、新闻单位、相关企业）的有关负责人组成。主办单位和承办单位分别委派有关负责同志作为组委会成员，各联合发起单位推荐一名主管领导作为组委会成员。全国组织委员会设主任一名，副主任若干名。

第七条 全国组织委员会的职责如下：

1．审议、修改竞赛的章程；

2．筹集竞赛组织、评审、奖励所需的经费；

3．投票表决竞赛承办高校；

4．议决其它应由组委会议决的事项。

第八条 全国组织委员会下设秘书处，负责按照全国组委会通过的章程组织竞赛活动并向全国组委会报告工作。秘书处设秘书长一名，由承办单位有关领导担任；设副秘书长若干名。

第九条 竞赛设立全国评审委员会，由主办单位聘请的相关学科具有高级职称的非高校专家组成。全国评审委员会设主任一名，常务副主任二名，评审委员若干名。

全国评审委员会经主办单位批准成立，有权在本章程和评审规则所规定的原则下，独立开展评审工作。

第十条 全国评审委员会职责如下：

1．在本章程和评审规则基础上制定评审实施细则；

2．审看参赛作品及其演示，对作者进行问辩；

3．确定参赛作品获奖等次。

第十一条 竞赛设立作品资格评判委员会，在全国组委会第二次全体会议召开时成立，由全国评审委员会常务副主任1名、评审委员3名（根据被评判作品学科分布选定）、主办单位各1名代表、全国组织委员会高校委员中抽签产生的10名代表组成。资格评判委员会主任由全国评审委员会常务副主任担任。资格评判委员会会议由资格评判委员会主任负责召集。

第十二条 作品资格评判委员会职责如下：

1．授权全国组委会秘书处在预审开始至终审决赛结束前接受参赛学校和学生、评委、社会各界人士对参赛作品资格的质疑投诉；

2．在终审决赛结束前，如出现被质疑投诉作品，资格评判委员会应召开会议，对被质疑投诉的参赛作品的作者及所属学校进行质询；

3．投票表决被质疑投诉作品是否具备参赛资格。

第十三条 全国组委会秘书处对质疑投诉者的姓名、单位予以保密。质疑投诉者需提供相关证据或明确的线索。资格评判委员会开会时，到会委员超过2/3方可进行表决；表决时实行回避制度；若参加表决委员中有2/3以上认为该作品不具备参赛资格，则评委会对该作品不予评审，其参赛得分随之取消。全国组委会秘书处不受理匿名质疑投诉。

终审决赛结束后，对作品的质疑投诉继续按本章程第三十三条执行。

第十四条 主办单位根据团体总分优先原则，确定上届竞赛总分前70名的学校为联合发起高校，并可根据终审决赛规模、地区平衡、学校类别及代表性、承办地区等因素作部分调整。

第十五条 各省（区、市）、各高校应举办与全国竞赛接轨的届次化的学生课外学术科技作品竞赛。各省（区、市）团委、科协、教育部门、学联联合设立省级组织协调委员会和评审委员会，负责本省（区、市）竞赛的组织协调、参赛作品资格审查和作品初评等有关工作。

第三章 参赛资格与作品申报

第十六条 凡在举办竞赛终审决赛的当年7月1日以前正式注册的全日制非成人教育的各类高等院校在校中国籍专科生、本科生、硕士研究生和博士研究生（均不含在职研究生）都可申报作品参赛。

第十七条 申报参赛的作品必须是距竞赛终审决赛当年7月1日前两年内完成的学生课外学术科技或社会实践活动成果，可分为个人作品和集体作品。申报个人作品的，申报者必须承担申报作品60％以上的研究工作，作品鉴定证书、专利证书及发表的有关作品上的署名均应为第一作者，合作者必须是学生且不得超过两人；凡作者超过三人的项目或者不超过三人，但无法区分第一作者的项目，均须申报集体作品。集体作品的作者必须均为学生。凡有合作者的个人作品或集体作品，均按学历最高的作者划分至本专科生、硕士研究生或博士研究生类进行评审。

毕业设计和课程设计（论文）、学年论文和学位论文、国际竞赛中获奖的作品、获国家级奖励成果（含本竞赛主办单位参与举办的其它全国性竞赛的获奖作品）等均不在申报范围之列。

第十八条 申报参赛的作品分为自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作三大类。自然科学类学术论文作者限本专科生。哲学社会科学类社会调查报告和学术论文限定在哲学、经济、社会、法律、教育、管理六个学科内。科技发明制作类分为A、B两类：A类指科技含量较高、制作投入较大的作品；B类指投入较少，且为生产技术或社会生活带来便利的小发明、小制作等。

第十九条 参赛作品涉及下列内容时，必须由申报者提供有关部门的证明材料，否则不予评审。

动植物新品种的发现或培育，须有省级以上农科部门或科研院所开具证明；

对国家保护动植物的研究，须有省级以上林业部门开具证明，证明该项研究的过程中未产生对所研究的动植物繁衍、生长不利的影响；

新药物的研究，须有卫生行政部门授权机构的鉴定证明；

医疗卫生研究须通过专家鉴定，并最好附有在公开发行的专业性杂志上发表过的文章；

涉及燃气用具等与人民生命财产安全有关用具的研究，须有国家相应行政部门授权机构的认定证明。

第二十条 参赛作品必须由两名具有高级专业技术职称的指导教师（或教研组）推荐，经本校学籍管理、教务、科研管理部门审核确认。

第二十一条 每个学校选送参加竞赛的作品总数不得超过6件，每人限报一件，作品中研究生的作品不得超过作品总数的1/2，其中博士研究生的作品不得超过l件。参赛作品须经过本省（区、市）组织协调委员会进行资格及形式审查和本省（区、市）评审委员会初步评定，方可上报全国组委会办公室。各省（区、市）选送全国竞赛的作品数额由主办单位统一确定。每所发起学校可直接报送3件作品（含在6件作品之中）参加全国竞赛。

第四章 展览、交流、转让

第二十二条 全国评审委员会推荐通过预审的一定比例的自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文及全部科技发明制作类作品参加展览。科技发明制作类作品须有实物或模型参展。

第二十三条 全国组委会将在竞赛的终审决赛阶段组织多种形式的学术交流和工作交流活动，并适时举办单项展示赛或邀请赛等丰富“挑战杯”竞赛的活动。

第二十四条 全国组织委员会在终审决赛期间，举办成果转让活动；成果是否转让不作为作品评审获奖的依据。

第二十五条 全国组织委员会拥有组织转让获奖作品的优先权。成果产权及利益分配由学校和作者协商确定。

全国组织委员会可以结集出版竞赛获奖的作品及评委评语。

第五章 奖励

第二十六条 全国评审委员会对各省级组织协调委员会和发起高校报送的参赛作品进行预审，评出80％左右的参赛作品进入终审决赛。参赛的自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作三类作品各设特等奖、一等奖、二等奖、三等奖。各等次奖分别约占进入终审决赛各类作品总数的3％、8％、24％和65％。本专科生、硕士研究生、博士研究生三个学历层次作者的作品获奖数与其进入终审决赛作品数成正比例。科技发明制作类中A类和B类作品分别按上述比例设奖。

第二十七条 参加全国终审决赛的作品，确认资格有效的，由全国组织委员会向作者颁发证书，并视情况颁发相应的奖金。参加各省（区、市）预赛的作品，确认资格有效而又未进入全国竞赛的，由各省（区、市）组织协调委员会向作者颁发证书。

第二十八条 竞赛以学校为单位计算参赛得分，团体总分按名次排列，按位次公布。最高荣誉“挑战杯”为流动杯，授予团体总分第一名的学校；设“优胜杯”若干，分别授予团体总分第二至第二十一名的学校。累计三次捧得“挑战杯”的学校，可永久保存复制的“挑战杯”一座。

第二十九条 各等次奖计分方法如下：特等奖作品每件计100分，一等奖作品每件计70分，二等奖作品每件计40分，三等奖作品每件计20分，上报至全国组委会但未通过预审的作品每件计10分。如遇总积分相等，则以获特等奖的个数决定同一名次内的排序，以此类推至三等奖。

第三十条 竞赛设10个左右省级优秀组织奖和进入终审决赛高校数30%左右的高校优秀组织奖，奖励在竞赛组织工作中表现突出的省份和高校。省级优秀组织奖由主办单位评定，报全国组织委员会确认。高校优秀组织奖由各省（区、市）组织协调委员会提名，主办单位评定后报全国组织委员会确认。

第三十一条 在符合竞赛宗旨、具有良好导向作用的前提下，可联合社会有关方面设立、评选专项奖。专项奖不计分。

第六章 附则

第三十二条 竞赛联合发起高校应向全国组织委员会交纳规定数额的发起组织费。参加全国终审决赛的作品，作者所在学校应向全国组织委员会交纳规定数额的参赛费。发起组织费、参赛费主要用于竞赛的组织、评审、奖励所需经费的补充。

第三十三条 竞赛结束后，对获奖作品保留一个月的质疑投诉期。若收到投诉，竞赛领导小组将委托主办单位有关部门进行调查。经调查，如确认该作品资格不符者，取消该作品获得的奖励，重新计算作者所在学校团体总分及名次，取消该校、该省所获的优秀组织奖，通报全国组织委员会成员单位；并视情节轻重，分别给予所在学校取消下届联合发起单位资格或参赛资格的处罚。

竞赛组委会保护投诉人的合法权益。

第三十四条 承办竞赛的高校应按当届组委会通过的申办办法，申请承办下一届竞赛活动；获得历届“挑战杯”和“优胜杯”的学校具有承办下届竞赛的优先权；当届组委会通过一定的民主程序产生下届承办单位。

第三十五条 竞赛承办单位有权以全国组织委员会名义寻求赞助。最高荣誉“挑战杯”不得用于寻求赞助。

第三十六条 www.tiaozhanbei.net为“挑战杯”竞赛专用网站，由主办单位和承办高校共同建设。

第三十七条 本章程自全国组织委员会审议通过之日起生效，由竞赛主办单位及全国组委会秘书处负责解释。

附件2

“挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛课题选择指导

1．学术论文的选题

为了在“挑战杯”赛中获胜，参赛作品的选题至关重要，像农民没用好种子，怎么辛苦也得不到好收成。什么才是好的选题呢?简单的回答就是能打破现有市场需求和学术科技供给平衡的新理论、新技术或是新的观察分析问题的观点。而如何去寻找能打破现有平衡的选题，则是大家最关心、最费周折的事情。首先要求做好调查和资料搜集工作，只有充分掌握了将要涉及领域的现有水平、研究进展和存在的问题，才有可能知道什么选题值得去做。这是一件需要时间、条件和方法才能做好的事情。需要充分利用学校图书资料和互联网上的有关信息。当然，更不能忘记向有关教师咨询。

撰写学术论文的选题，实际上是科研选题。理、工、农、医类学术论文的选题，应偏重研究进展的追踪，特别要能提出新理论、新方法，不一定要大，但一定要新。

社会调查报告和社会科学学术论文的选题，则要瞄准社会热点问题，要能取得研究数据，提出新的观点或新的对策。

在具体捕捉科研课题时，可从以下几方面进行检核与思考：

(1)社会生产和现实生活提出了什么新问题

社会生产和现实生活不断出现的新问题，是形成科学研究课题的最重要的源泉。捕捉直接影响生产发展和生活质量的关键问题或热点问题进行研究，具有更大的科学价值和现实意义。

每年，国家科技管理部门都用科技发展指南的形式公开科研选题方向，表明了国家各级政府对社会经济发展问题的关注。高校的教师或科研工作者通常依据《选题指南》提出的方向，申报有新颖性、创造性和意义较大的科研课题。

对于大学生或研究生来说，可通过导师的指导，或直接参与教师科研项目，选择参加“挑战杯”竞赛的题目。

(2)科学园地中有哪些尚未开垦的领域

科学在不断发展，一门学科内各分支学科的交叉，各门学科的交叉与互相渗透，有可能产生交叉处的空白区，将目光投注到那些尚未被人开垦的领域，往往能形成有价值的研究课题。

例如，某体育学院一研究生选择了《竞技体育技术、战术创新理论研究》，意在探索促进竞技体育运动不断创新的基本理论与方法。这一研究课题的提出，是在竞技体育科学与创造科学交叉区寻找到一块新的科研领域。

再如，有人在电子计算机应用技术与中国古典文学研究的交叉结合中，找到有关“计量史学”方面的科研新课题。

(3)已有理论、传统观点和结论有值得怀疑的地方吗

用怀疑的眼光看待已有理论、传统观点和结论，寻找其缺陷和矛盾，也是捕捉科研课题的途径。历史上，当绝大多数物理学家完全不加怀疑使用牛顿的经典力学公式时，爱因斯坦却对它进行质疑，重新考虑牛顿力学的时空观，从而萌发出建立新的时空观的设想(狭义相对论)。现在许多人致力于研究社会主义市场经济理论，也是源于对传统的计划经济理论的怀疑和批判。

由于历史的局限，许多前人的某些理论、观点和结论，看起来无懈可击，但仔细推敲就会发现其缺陷和矛盾，揭示这种缺陷和矛盾就是科学发现，深入研究就可能提出新的理论。

(4)书本上记载过什么难题

研究课题从实际中找，这无疑是正确的。但是，有些课题也可能来自书本中的难题。我国著名数学家侯振挺教授早年在大学学习时，就通过阅读书籍找到了自己的研究课题。经过研究，最终创建了被国际数学界称为“侯氏定理”的科学理论。

国际上获得菲尔兹奖的20多位数学家中，有不少人是由于解决了“希尔伯特问题”中的某个问题或者历史遗留下来的其他难题而获奖的。数学如此，其他学科也是如此。

(5)研究工作中是否发现有反常现象

根据研究工作中的反常现象选择课题而取得成功的例子是很多的。冯·卡门在他的导师的指导下做流体力学实验，以观察圆柱后面水的流动分离。但是，圆柱后面的水流始终不稳定。导师没有注意到这个现象，只关心他的“流动分离”课题。但是，冯·卡门却注意到了这一反常现象。他想，这里可能有某种自然规律在起支配作用，于是，冯·卡门把这反常现象作为自己的科研课题。经过探索，结果发现了“卡门涡流”这一流体力学规律。大学生在科学实验中，如果观察到的意外现象或与传统情理不符的反常现象，就可以思考其中有没有科研新课题。

(6)学术争论中提出了什么问题

对于同一对象、现象或过程，存在着不同观点、不同学派之间的学术争论，这是常有的事情。历史上光的微粒说与波动说之争，热的本质之争，物种不变论与进化论之争，都是历史上有名的学术之争。争论时，双方都有一定的事实依据和理论依据。了解这种争论的前因后果与争论焦点，乃是发现问题的重要途径。许多科学研究，常常被学术争论所诱发。在了解当前学术争论的基础上，大学生也可以从中找到科研新课题。

(7)对同一个课题能否从新的角度去研究

对于同一个研究课题，从新的角度去思考，即从新的侧面、采用新的材料、使用新的手段去研究也可以形成新的研究课题。例如，自中国古典文学名著《红楼梦》问世以来，红学研究已风靡海内外，研究成果也可谓车载船装、千姿百态。然而至今仍有不少人情系红学，不断地从新的角度去选择研究课题。中国科学院高级工程师崔耀华一部洋洋洒洒36万余言的《红楼梦探幽》，可谓独辟路径。他突破考证派、思想评论派及艺术评论派的研究视野，运用自然科学中的系统论，建立起系统分析《红楼梦》的科学体系，提出了一系列突破性的新观点。例如：《红楼梦》不是梦，其本身的伟大艺术魅力无需索隐派艰苦考证便可为读者理解；《红楼梦》的核心是作家阐述自己哲学思想和在此基础上产生的治世思想和理论以及如何创造理想社会的艺术体现，书中人物是这些哲学思想的形象化描述。

在“挑战杯”竞赛前，我们可能知道组织者提供的社会科学学术论文或调研报告的《选题指南》，对《选题指南》上的题目，我们应注意选好新的研究角度，力求有所创新。

(8)能否从论文中的限制词中找到课题

许多研究论文在阐述某种观点或结论时，经常有这样一类限制词：“在一定条件下”、“在相当程度上”、“在某种范围内”等。那么，究竞在什么条件下?在多大程度上?在哪些范围内?对于这些限制词的具体规范的寻找，可以构成相应的研究课题。此外，对于给定明确限制规范的情况，也可以通过超出规范的外推思考捕捉到研究课题。

(9)能否对他人失败的研究进行分析

科学研究中有许多失败或失误案例，对这些案例进行个案分析或综合分析，以探索其失败或失误的原因，抑或在失败的废墟上重新筑起研究的大厦，也可以形成相应的研究课题。

以上所举课题的来源或线索，并不一定概括得全面。对于奥妙无穷的自然界和错综复杂的人类社会，鲜为人知的东西比比皆是，供科研选择的课题是层出不穷的。只要我们有创造的动机，善于进行创造性思考，在老师的指导下，总会找到合适的参加“挑战杯”竞赛的科研课题，撰写出高水平的学术论文。

2．发明创造课题的选题

发明创造是创造前所未有的人工事物的一项实践活动。不计其数的新产品、新工艺、新材料、新技术等，都是发明创造的成果。发明属于技术创造范畴，有别于科学创造中的发现。发明是人类运用自然规则创造出某种人工事物，而这种人工事物在没有发明以前是不存在的。如青霉素药品、电灯、复印机、电子计算机等，都是“人工事物”，是发明成果。至于科学家发现世界上存在着青霉素、电磁感应现象，不能算是发明，因为他们只是创造性地“发现”了自然界存在着的自然规律，而这些规律在人们发现之前依然客观存在。当然，发明与发现也有联系，发现可以导致发明，发明也可推动发现。如果没有青霉素的发现，是不可能有青霉素药品的发明；正因为人们发现了激光原理，才导致激光打孔机、激光治疗仪、激光武器、激光音响、激光育种方法等发明的问世。当然，如果没有人造卫星、航天飞机、天文望远镜和电子计算机等产品的发明，人类要探索太空奥秘，作出新的重大发现也是不可能的。

对发明创造成果，可以从不同的角度对其分类。从发明创造的成果形态分，有产品发明和方法发明两大类。

（1)产品发明又可以分为物品发明(如合金、玻璃、水泥、油墨、染料、涂料、农药、食品、饮料、调味品、药物、纸、焊料等)，设备发明(如各种机器、仪器、器械、装置等)，配置或线路发明(这是指由空间和时间起作用的工作手段，如电压调节器、放大器，带有分支和闸门的管道系统等)。固定建筑物也属于专利保护的范围，可归人产品发明类。

例如，自行车是很早就发明出来的机械产品，关于它的发明至今仍层出不穷。如果有人用新型传动(如变速齿轮传动)改进普通链传动的自行车，就是一种发明创造。有人在传统的双叶罗茨鼓风机的基础上设计出三扭叶罗茨鼓风机，力图降低工作噪声，这也是机械设备方面的一项产品类发明创造成果。

（2)方法发明可以分为产品制造方法发明(包括产品的机械制造方法、化学制造方法、生物制造方法)和非产品制造方法(如通讯方法、分析测试计量方法、修理方法、消毒方法等)。产品用途发明也可归入方法发明这一类。

例如，某发明人研究出一种电镀塑料物品的方法，能使塑料制品具有金属的外观。这是一项方法类发明。

分析产品发明创造实例，我们可以发现它通常历经“选择发明课题”、“构思技术方案”和“样品制作”等基本阶段。

发明创造的选题，要着重考虑市场需求和新技术运用，特别是交叉学科知识与技术的应用。如核技术，用于军事已不新鲜，用于医学也很平常，用于海关集装箱货物不开箱查验，则是近年来的一大创新。

选择发明创造课题，应考虑先进性、实用性和可行性。

（1)先进性，即你的作品要能反映当今科学技术的发展水平，能代表某一个学科领域的发展方向或是在某一学科领域中处于先进地位。这样，你的作品立意越高、越远，在竞赛中获胜的机率就越大。先进性还反映在作品具有先进生产力发展方向的特征。在某一个领域，别人还未去研究，或是在研究过程中还没有成果出现，而你的作品恰好能反映先进技术在这一领域中的应用，这就说明你的作品具有先进性。当今时代是一个网络的时代，网络在人们的生活中扮演了一个非常重要的角色，而网络的发展又非常之快，如果你在这一领域做出一个有独到见解的作品，你的作品就具有先进性。

（2)实用性，即你的作品要能为人们的生产或生活服务，解决人们生产或生活中的某一个问题或给人们生活的某一方面带来好处。如果你的作品不能解决问题，对人们无关重要，或是人们的生活中可有可无，甚至它的性能比同类产品还要差，这就说明你的作品不实用。实用性还表现在：当今人们生活中急需解决某一个难题，而又没有这样的产品。而你的作品却能应运而生，急人们之所急，这就突出了你的作品的实用性。要选择一个具有实用价值的作品，我们就需要细心地观察生活，体验生活，了解人们生活中所急需解决的问题，然后从实际出发，发挥我们的聪明才智，设计产品，解决问题。这样，我们的作品一定具有很强的实用性。

（3)可行性，即发明作品不光在理论上是先进的，而且在实际中也行得通。当我们设计一件作品时，只在理论上进行考虑，而忽略了在实际中各种情况的变化和各种因素的限制，就有可能在制造技术方面或现实需求方面遇到障碍。因此，我们在选择发明课题时，要综合考虑实际中各方面的因素，各种情况的变化以及各种制约因素的限制，既保证作品在理论上可靠，又使其在设计制作和使用方面可行。

3．发明作品的设计与制作

发明创造的本质是提出新技术方案，因此方案设计工作十分重要，它是将设想变成现实的关键性技术阶段，是对设计者创新能力的挑战。参加“挑战杯”竞赛的发明作品，应在技术方案上体现出设计构思的新颖性、创造性和实用性。因此，参赛者要学习和掌握技术方案创新设计的方法。

样品制作，是完成发明作品的重要环节。技术方案确定之后，应考虑样品制作的工艺方法。动手制作之前，要将总体构思理顺，对整个系统有一个粗略认识。要明白我们需要做哪些工作，第一步做什么，第二步做什么。只有这样，发明作品的制作工作才能有条不紊地进行。

附件3

“挑战杯” 全国大学生课外学术科技作品竞赛论文撰写指导

1．学术论文的概念

在“挑战杯”竞赛中，学术论文的撰写是一个重要环节赛者应掌握学术论文撰写的基本知识与技能。

学术论文是对某一学术课题在实验性、理论性或观测性上取得新的科学研究成果或创新见解的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结。学术论文种类很多，按学科分，大致有自然科学和社会科学两大类，相应地划分出自然科学论文和社会科学论文，其中各自又可能细分出各门学科的论文，如物理学论文、土木工程论文等。学术论文是用思辨方法进行研究，以间接研究的第二手资料为主撰写的论文，如理论性研究、细则研究、目标研究等。学术论文以阐述对某一事物、问题的理性认识为主要内容，提出新的知识、新的见解、新的解释、新的方法和原则等，从而提高认识，指导实践。学术论文展示了崭新的论点以及理论体系形成的过程，富有深刻的哲理性、透彻的说理能力、辩证的逻辑力量等。

不管哪种论文，其全部价值及价值的大小均取决于论文的内容。学术论文的内容不是别的，正是科技创新的成果，这是学术论文区别于其他文章的根本点。这里说的新成果，主要是指“前人所没有”和“前人所未知”的新见解、新发现或新设计。当然，这并不是说每一篇论文从头至尾都要新，如果这样要求，很可能什么论文也写不出来。

一篇优秀的学术论文要具有新思想、新方法、新结果。三新不是并列的，新思想是首要的。为了表达新思想才建立新方法，有了新思想必然产生新结果。所以评价文章水平高低，首先要看其有无新思想。优秀的学术论文应达到以下基本要求：

(1)学术价值

论文应具有科学性、先进性和创造性，能提供新知识、新见解、新观点、新方法，揭示科技活动的规律。论文选题应立足于该学科领域的前沿和热点，一些已经做过的工作如果没有新的进展就不应选择。重复选题或采用同一思路研究的题目都是缺乏新意的。论文结果应该有新观点。有一篇关于齿轮降低噪声研究的论文，从提高制造精度方面进行了较系统的分析，并得出了一些结果。虽然论文在理论上和技术上都没有错误，但只是把用现代分析技术测得的数据堆砌起来，缺乏本质的分析，没有说明研究工作究竟取得哪些实质性的进展，主要结果末超出前人，没有新发现和新观点。这样的论文缺乏创新点，在参赛时是没有竞争力的。

(2)社会价值

论文应具有实践性、应用性，有推广价值，能解决科技活动的理论问题和实际问题，对科技活动起推动、促进作用。

(3)资料、文字水平

撰写论文要资料翔实，数据可靠，概念准确，论证充分，逻辑严密，结构严谨，文字简明，通俗易懂，符合科技论文的格式。

除综述、专著和快报外，在学术论文(简报)中报道的原始数据，通常只出现一次，再次出现只能作为二次文献引证。参赛的学术论文中，如果有较完整的可靠的原始性实验数据或统计数据，无疑会增加参赛作品的水平。

写好论文的关键取决于科技活动的水平和课题研究的成果，这是写好论文的基础。要通过深入查阅有关文献，在实践中有新的发现，从而提出新的观点。

从课题研究成果到科研论文，有一个再创造的过程。要写好论文还在于写作者的分析与综合能力、逻辑推理能力和语言表达能力。为了提高研究报告的学术价值和社会价值，必须学习撰写论文的基础知识，参加写作的实践。

2．学术论文的结构

一篇论文的结构是一个统一的整体，从开头要做到首尾连贯、层次分明、逻辑严密、条理清目中间到结尾，一般论文的结构可归纳为“前言、正文和结论”三个主要部分。但由于研究方法、研究过程、研究成果不同，论文的结构也不完全一样。

(1)前言

研究已进展到什么程度，哪些问题解决了，哪些还没有解决，课题研究是在什么基础上开始的，达到什么程度等。

(2)正文

要以论为纲，论点明确，论据确凿。学术论文应简明精当，以表达一项研究工作中最主要的、最精彩的和具有创造性的内容；结论必须有事实证明，但不宜罗列过多的事实；引用文献资料或别人的材料，必须在脚注中表明出处。

(3)结论

扼要提出研究的成果，解决了哪些问题，哪些问题有待今后讨论等。

3．学术论文写作要点

(1)题名

科技论文的题名，也可叫论题、命题或题目。题名，被喻为论文的“眼睛”。好的题名，既能提享全文，标明物点，又能引人注目，便于记忆。阅读论文时，最先映入眼帘的是题名。从文摘、索引、题录中找到的也是题名。题名应便于科技工作者阅览、编目。基于这种不言而喻的重要性，对学术论文题名的写作提出如下要求：

1)题名应是鲜明、恰当词语的逻辑组合，具体、确切反映论文的内容及其研究范围和深度。例如：《大陆板块在西藏高原的碰撞》，题名比较简明，文中的重要内容“碰撞”及特定内容“在西藏高原”均有提示，是一个好题名。

2)题名应有利于索引分类。题名中应避免不常见的缩略词、字符、代号和公式，以便提供实用信息。信息情报人员往往把题名作为编录索引的重要依据之一，如果题名不恰当，容易把文中揭示的信息漏掉，造成文献的漏检。论文的中外题名应一致，但在书眉上因题名过长，可用缩略题名。题名命好后，最好用主题词表检查一下，应该把可作索引用的字都包括进去，并把重要的字尽可能靠前写。如《电磁调速离合器电磁场的有限元法计算》题名就比较符合要求。

3)题名应概念统一，简约精炼，切忌冗长空泛。如《煤、电能、劳动力的合理转换》，按文中意思是讲能量转换，而题名概念不一，若改为《热能、电能、机械能的合理转移》就比较好。又如，《关于中国公元前三千年至今为止的气候变迁的初步研究》就比较紧凑合理，若改成《中国气候的研究》貌似简练，其实太笼统空泛。因此，要求题名精炼，并不是字数越少越好，一般不超过20个字为宜。美国《美英格兰医药》杂志，在稿约中规定题名限制在75个字符以内，以防冗长题名的出现。有的论文题名貌似精炼，但会出现与其他同类论文雷同或不适当扩大的现象。如《×××的若干问题》、《×××的机理探讨》等，前者有可能雷同，后者有可能不切实际，应注意避免。在有些情况下，还应考虑采用副题名。例如：

①题意未尽，用副题名说明论文特定内容；

②论文分册或分篇出版，可用副题名提示特定内容，以示区别；

③用副题名引申题名或对题名进行说明，或对长题名进行改造。

副题名处在从属地位，一般可在题目下面用破折号引出；也可以用小字与主题名分开；也可以在题目与副题名间用冒号隔开。如《论基础科学研究的社会功能——兼议建设基础科学的重要性》，这是副题名作引申。

论文应根据内容需要，安排章、节、条、款、项等小标题。一般论文小标题分四层，第一层标题居中写，占行；第二层、第三层标题缩二格写，占行；第四层标题缩二格写，不占行。

(2)署名

写作论文，均应署名，一般写在标题下面。

论文的作者，只限于那些选定研究课题和制定研究方案接参加全部或重要研究工作，作出重要贡献并了解论文的全部内容，能对全部内容负责解答的人。其余有关人员，或列入参加工作人员题名页，或另外对其逐一致谢。

个人研究成果，个人署名；集体研究成果，署名的次序按对该课题研究贡献大小次序排列。在一项工作中，谁提出研究课题或设想，谁承担主要工作，谁解决关键问题，都是衡量贡献大小的标准。

(3)摘要与关键词

摘要是对论文内容不加注释和评论的简短陈述。摘要的作用有：

1)报道作用。摘要即摘取论文的主要内容，读者看了摘要后就可决定是否读全文，大大方便读者。

2)索引作用。摘要是二次文献的著录内容，同时有利于文摘报刊转载。

摘要应有与论文同等量的情报信息，应该说明研究的缘起、问题及重要性，试验过程与方法，研究成果或结论，应用范围及意义等内容。

摘要的写作要求：

1)简短。摘要字数以200一300字为宜，约为论文正文字数的3％左右。对评审的学位论文或论文，节缩全文写成的详细摘要，可单独印发，字数可达2500—3000字，写作上要求突出具有新见解的内容。

2)自含性。摘要要概括论文的主要内容信息，并有数据结论。

3)独立性。摘要是一篇短文，能独立使用，可以引用或编文摘卡片等。

4)不评论。摘要必须忠实原文内容，无须对正文作评论或解释。

5）特殊性。摘要中一般不用图表、化学结构式、非公知公用的符号和术语，一般只用标准科学术语和命名。

关键词是为了文献标引工作，从论文中选取出来用以表示全文主题内容信息的单词或术语。每篇论文选取3—8个词作为关键词，另立一行排在摘要左下方，并要求尽量用《汉语主题词表》提供的规范词。

(4)前言

前言又称引言、导言、绪言或序论等，有时不署这些题名，但也是论文的一部分，写在正文之前。古人说“立片言以居要，用一篇之警策”，指出写文章先提出要点置于开端，这就是前言。前言是向读者揭示论文的主题、目的和总纲。其作用是便于读者、新闻记者了解全文，引导读者了解有关科技成果的意义、试验方法和论文展开论点的计划等。常见的前言包括以下内容：

①提出课题的现实情况和背景；

②说明课题的性质、范围及其重要性，突出研究目的或要解决的问题；

③前人研究成果及其评价；

④达到研究成果的研究方法和实验设计；

⑤研究工作的新发现等。

前言不要与摘要雷同或成为摘要的解释，不要注释基本理论，不要推导基本公式，不要介绍基本方法，不过谦也不吹嘘，应言简意赅，真正起到“引导”作用。学位论文前言中除了上述内容外，还应对主题范围内的文献进行评述，以反映对翻阅文献的分析、综合、判断能力。

(5)正文

正文是论文的主体。创造性的信息主要由这部分反映。因此，正文的水平标志着论文的学术水平。

要写好正文，首先要有材料、有内容，然后用观点去统帅材料，并按逻辑规律顺理成章。正文部分特别要注意内容淮确先进，少而精；要求论点明确，论据充分；深浅程度适合既定读者对象；文字力求明确具体。

(6)结论

结论，是全篇论文的归结，是对引言提出问题的呼应。结论，从内容上讲，不是实验结果的简单重复，而是更深一步的认识，是从正文全部材料出发，经过推理、判断、归纳等过程而得到的新的总观点。写作结论应包括：

①说明理论的适用范围，解决了什么理论或实际的问题；

②说明成果意义，对前人有关本问题的看法做了哪些检验，哪些与本结果一致，哪些不一致，作了哪些修改与补充；

③本文尚未解决的问题，解决这些问题的可参考的关键及今后的研究方向等。

④结论的写作，要慎重严谨，结论要有说服力，恰如其分。

结论要用肯定的语气和可靠的数字写作，决不能含糊其辞，模棱两可。在科技工作中，若下一步研究工作有新的设想，在研究中有新的问题(如仪器设备改进，留待后人解决的问题等)，可在结论中提出，以有助于搞好课题“接力赛”。

(7)参考文献

科学研究工作总是在前人基础上发展提炼的。凡论文中引用前人的文章、数据、结论等资料时，均应按文中出现的先后次序，列出参考文献表。这样做，足以反映出起初的科学依据，严肃的科学态度，尊重前人的科学成果，还有利于读者了解此领域里前人做过的工作，便于查找有关文献。列参考文献的范围应以与本文密切有关，确经作者阅读并有所借鉴者为限，多列或不列都是不妥的。

附件4

“挑战杯”竞赛（范例）

高生物活性大豆异黄酮的生产新方法

长春大学生物科学技术学院 赵晨晨

【摘要】大豆异黄酮具有双向调节女性体内雌激素水平的作用，可以缓解女性更年期综合症和骨质疏松、降低乳腺癌的发生率。然而，大豆异黄酮主要以低生物活性的糖苷形式存在。不能充分发挥对女性的健康作用。

由于大豆异黄酮生物活性主要在于其苷元部分，为提高大豆异黄酮提取物的抗氧化活性，将大豆异黄酮提取物与纤维素酶在50mmol/L pH值5.0的Tris-HCl 缓冲液中于50℃保温30min。对比了酶解前后大豆异黄酮糖苷的清除DPPH自由基能力和还原力，并分析了异黄酮的组成差异。结果表明：达到50% DPPH自由基清除率，需未处理样品17.15mg/mL，而处理样品仅为9.19mg/mL。在相同的浓度下，处理后的大豆异黄酮提取物，其还原力要高于未被处理的大豆异黄酮提取物。纤维素酶能将大豆异黄酮提取物中的大豆苷和染料木苷完全水解为大豆素和染料木素，这可能是大豆异黄酮提取物酶解处理以后抗氧化能力提高的原因。这种苷元型大豆异黄酮有望成为一种新型更年期女性的健康食品。

【关键词】 大豆异黄酮 抗氧化活性 自由基 纤维素酶

[Abstract]:Soy isoflavones for women with two-way regulation in role of estrogen level can ease menopausal syndrome and osteoporosis, reduce the incidence of breast cancer. However, the main soy isoflavones is the lower biological activity of glucosides which can not give full play to the role of women's health.

As a result of biological activity of soy isoflavones mainly in the aglycones, to enhance the antioxidant activity of soybean isoflavone extract,keep soybean isoflavone extracts with cellulase in 50mmol / L pH value of 5.0 Tris-HCl buffer solution at 50 ℃ heat for 30min. After comparing the DPPH free radical scavenging capacity and reducing power of the before and after hydrolysis of soybean isoflavone, and an analysis of differences in the composition of isoflavones glucosides,and an analysis of differences in the composition of isoflavones. The results showed that: to achieve the rate of 50% of DPPH free radical scavenging, the untreated samples is 17.15mg/mL, but the treated sample is only 9.19mg/mL. In the same concentration, the reducing power of the treatment of soybean isoflavone extract is higher than that of soy isoflavones have not been dealt with cellulose which can make soy isoflavones extract such as genistin ,daidzin fully hydrolyzed into genistein and daidzein ,which may be the reasons for the increased antioxidant capacity of the after hydrolysis of soybean isoflavone extract. This type of soybean isoflavone is expected to become a new kind of health food for menopausal women.

[Key words] Soybean Isoflavones Antioxidant activity Free radicals Cellulase

一、 引言

1986年，美国科学家发现了大豆中抑制癌细胞的植物雌激素——异黄酮。1990年6月，美国国家癌症研究院组织全美著名学者研讨了大豆的抗癌效果，肯定大豆异黄酮是最佳的天然物质。西方医学专家认为，亚洲妇女中乳腺癌和心血管病患者明显低于欧洲妇女，这与她们平时常吃豆腐等豆制食品有关。此后又证实大豆异黄酮可以防止骨质疏松症、阿尔茨海默氏症、动脉硬化以及减轻妇女更年期不适症。1996年,美国食品与药品管理局(FDA)批准大豆异黄酮作为健康食品上市，用于预防妇女心血管疾病和改善骨质疏松。

大豆异黄酮是黄酮类化合物中的一种，分子结构与人体自身分泌的雌激素极其相似，故称天然植物雌激素。它对妇女因雌激素不足引起的更年期症状、骨质疏松、皮肤衰老具有很好的缓解、改善作用，可长期服用，且没有任何副作用。大豆异黄酮具有特殊的双向调节作用，当人体雌激素不足时，它起到激活的作用及时补充，当雌激素过剩时它又起到拮抗的作用，防止堆积和过剩，使服用者体内雌激素始终保持平衡。由于它对人体保健具有十分重要作用，近年来引起人们的极大重视。大豆异黄酮作为食品、保健品、医药原料，可制成多种抗癌药物、保健品等。

二、 问题的提出

大豆异黄酮虽然具有多种分子结构形式，但生物活性主要在于苷元部分。肠灌注和细胞体外培养研究表明：口服的大豆异黄酮糖苷不能直接被人体所吸收；它们只能在肠道菌群分泌酶的作用下，被水解下葡萄糖残基，转变为苷元形式，才能被吸收。所以，不同人（年龄，性别，种族）肠道菌群的种类，数量是不同的，摄入异黄酮糖苷所表现出来的生物利用度也有很大的差别。体内实验也证实了，摄入大豆异黄酮苷元要比摄入大豆异黄酮糖苷有较高的血清总异黄酮浓度，并且达到血药峰值的时间也明显缩短。

大豆异黄酮苷元是最具有生理活性作用的异黄酮深加工产品，但国内市场仍空白。随着大豆异黄酮产品的开发，大豆异黄酮苷元的市场将会逐年攀升，其市场价格比普通异黄酮高7～12倍。

目前国内外制备染料木黄酮和黄豆苷元主要采用酸水解法生产水解糖苷型大豆异黄酮，制备染料木黄酮和黄豆苷元。该项研究应用成本较低的商品化的酶水解制备了染料木黄酮和黄豆苷元，为广大消费者提供了高活性的纯天然的植物制剂，解决了国内大豆异黄酮产品中活性因子含量不足问题。

本研究利用较为廉价的纤维素酶活性，测试了其对大豆异黄酮提取物中染料木苷和大豆苷的水解效果，并比较了处理前后的抗氧化活性，旨在建立一种体外生物酶法转化异黄酮糖苷为苷元的新方法。

1.背景技术

Setchell KD等使用电喷雾质谱，在健康成年人摄入50mg大豆苷(或染料木苷)或250mg主要含有大豆异黄酮苷豆奶后的1、2和8h的血浆中，未检测到任何大豆苷（或染料木苷）；然而，上述血浆却含有大量可用β-葡萄糖醛酸酶和硫酸酯酶联合水解的异黄酮。此试验结果进一步表明：大豆异黄酮糖苷不能直接被健康成年人肠上皮细胞所吸收。染料木素和大豆素在血浆中达到峰值浓度的平均时间分别为血浆中达到峰值浓度的平均时间则延迟到9.3小时和9.0小时，需要被肠道β-葡萄糖苷酶水解之后才能进入血液循环。

Kano M等也证实了相对于大豆异黄酮糖苷，人体对于大豆异黄酮苷元的吸收速度快、吸收量大。将普通豆奶、β-葡萄糖苷酶处理的豆奶和发酵豆奶给12名志愿者饮用。结果发现：饮用普通豆奶志愿者血清总异黄酮浓度缓慢上升，在6.0+／-1.2h以后，达到0.94+／-0.39micromol／L最大值。然而，饮用β-葡萄糖苷酶处理的豆奶和发酵豆奶志愿者血清总异黄酮浓度上升非常迅速，在1.0h以后，就分别达到了1.75+／-0.33micromol／L和2.05+／-0.32micromol／L最大值。在8小时以内，饮用处理豆奶的志愿者尿中总异黄酮浓度也要高于饮用普通豆奶的志愿者。

Steensma A等研究了染料木素、染料木苷的体内生物利用度。他们将染料木素、染料木苷纯品和富含这两种成分的大豆分离蛋白提取物喂饲门静脉插入套管但可以自由活动的未麻醉鼠。结果表明染料木素是容易被吸收的，在给药15分钟后检测第一点就能观察到存在于门静脉血浆中。染料木素、染料木苷纯品和富含这两种成分的大豆分离蛋白在0—24小时的药时曲线下面积分别为54、24和13mMh。从而说明染料木素的生物利用度要大于染料木苷；而且，一部分染料木苷能以糖苷的形式被吸收。

2.现有生产方法

（1）酸解法

大豆异黄酮糖苷在酸性或碱性条件下糖苷键可断裂，分解为大豆异黄酮苷元和葡萄糖，但碱性条件下水解所得大豆异黄酮苷元很不稳定，容易降解。因此，目前人们多用酸水解手段制大豆异黄酮苷元。但酸法产生的工业废水不好处理，容易造成污染。

张炳文等采用盐酸甲醇溶液的浓度为2mol／L，水解温度为80℃，水解时间为60min。水解前样品中大豆异黄酮的含量为大豆苷：13.86%、染料木苷：23.48%、大豆素：0.22%、染料木素：0.02%，水解后样品中大豆异黄酮的含量为大豆苷（未检出）、染料木苷（未检出）、大豆素：14.01%、染料木素23.45%，水解充分。

取豆粕适量，用8倍量（g/mL）体积分数为70％的乙醇溶液浸泡30min，80℃水浴回流提取2次，每次90min；合并提取液，过滤后回收乙醇、浓缩；上AB－8大孔树脂，以体积分数为50％的乙醇溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩，45℃烘干。适量乙醇溶液溶解，拌样上聚酰胺柱，以体积分数为70％的乙醇溶液洗脱，得粗提浸膏，45℃烘干。取一定量的粗提物置于圆底烧瓶中，加入4倍量（g/mL）的7%盐酸－乙醇液，80℃水浴水解2h，浓缩，乙醚萃取，挥干乙醚；用适量体积分数为70％的乙醇溶液溶解，石油醚脱脂，用200～300目硅胶拌匀，自然干燥，上硅胶柱，用三氯甲烷－甲醇（体积比6∶1）洗脱，收集洗脱液，挥去溶剂，得大豆异黄酮苷元混合物。

（2）酶解法

Araki Hideo等直接将微生物酶加入到原料大豆胚轴中，将糖苷类型的大豆异黄酮转变为苷元类型的大豆异黄酮。

Abe Yoshinori等将双葡萄糖苷酶用于豆奶的生产工序。糖苷形式的异黄酮被转化为苷元形式的异黄酮以后，可以改善豆奶刺激喉咙的气味。

XIE L.等在30mL去离子水中分散5g大豆粕或大豆提取物，然后加入15、25、35U Amano公司的双葡萄糖苷酶，将pH分别调为4.0、4.5、5.0，温度位置在50℃-55℃。经过五个小时的反应后，用HPLC定量80%的甲醇缓冲液提取液中的异黄酮糖苷和苷元。结果显示：在pH5.0，5小时的反应条件下，几乎所有糖苷形式的异黄酮被转化为苷元形式的异黄酮。

酶法水解的效果优于酸法水解的效果，是目前使用最广泛的一种。但实验室所采用的酶价位较高，不适于应用于工业化生产。

（3）发酵法

大豆制品在发酵过程中，由于一些发酵的微生物能够分泌β-葡萄糖苷酶，作用于异黄酮糖苷，使糖苷几乎完全水解为异黄酮苷元。

Kuo LC等使用纳豆杆菌Bacillus subtilis NTU-18水解黑豆豆奶中的异黄酮糖苷。在3-5%（w／v）黑豆豆奶，接种培养24h后的烧瓶培养，5%的黑豆豆奶中活细胞数量在15小时内由103增加到109CFU后达到最高值3.3U／mL，然后迅速下降。在同一阶段，异黄酮苷的脱糖基作用也在进行。24小时以后，大豆苷和染料木苷的脱糖基率分别为100%和75%。这显著高于以前用乳酸菌的发酵结果。与脱糖基相一致，24小时发酵黑豆豆奶对β-雌激素受体的活性增加了三倍，而对α-雌激素受体的活性增加相对减少。纳豆杆菌Bacillus subtilis NTU-18发酵的黑豆豆奶可以作为雌激素受体的选择性调节剂产品。

发酵法只能在部分食品工艺中使用，过程复杂，不易控制，反应时间长。

三、 试验

1.材料与设备

大豆低变性脱脂粕，购自吉林松源不二蛋白有限公司。纤维素酶购自无锡锡梅酶制剂有限公司

染料木苷（genistin）标准品和DPPH自由基（2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl）购自美国密苏里州圣路易斯 Sigma-Aldrich公司

甲醇为Fisher色谱纯试剂，购自美国马萨诸塞州沃尔瑟姆热电飞世尔科学有限公司

二次蒸馏水为自制

其他均为国产分析纯试剂

高效液相色谱仪（戴安公司，美国加州桑尼维尔 ）

质 谱 仪 （Applied Biosystems QTRAP LC／MS／MS,应用生物系统公司，美国加州福斯特城）。

2.样品的制备

取100g大豆低变性脱脂粕，加入1000ML70%（体积比）的乙醇，在室温下搅拌提取12h后，将用滤纸过滤的滤液采用旋转蒸发仪（RE-52A型，亚荣生化仪器厂，上海）在85℃，真空度0.08MPa的条件下，浓缩去除乙醇，再以0.45μm孔径的微孔滤膜（聚四氟乙烯，丰源过滤设备有限公司，浙江海宁）过滤，所得滤液用于酶解反应底物和高效液相色谱分析。

3. 酶促反应

将固体纤维素酶溶解于pH值5.0的50 mmol／L Tris-HCl缓冲液，配制成0.045 U／mL的酶溶液；取0.4mL上述酶液加入到0.4mL异黄酮溶液中，充分混合，于50℃，反应30min后，用0.45μm 孔径的微孔滤膜过滤，立即测定反应液体的异黄酮含量和清除DPPH自由基能力。

4.异黄酮含量的测定

采用高效液相色谱仪（Dionex Summit HPLC,戴安公司，美国加州桑尼维尔）测定酶解前后的异黄酮组分。色谱条件为：紫外检测器，波长254nm；色谱柱，Waters Nova-Pak C18(4μm，150mm×3.9mm. 沃特世公司，美国马萨诸塞州米尔福德)；流动相，A：甲醇／水／甲酸（20／80／0.1）；B：甲醇／水／甲酸（80／20／0.1）；洗脱梯度：0min，100%A；0-30min内，B由0线性增加到100%；流速：0.8ML／min;柱温：25℃；进样体积：10μL。所有样品均用0.45μm孔径的微孔滤膜（聚四氟乙烯，丰源过滤设备有限公司，浙江省海宁市）过滤后，上机进样。采用液质联用定性样品色谱图中所有异黄酮组分峰。质朴条件为：ESIˉ；CAD,medium;DP,-100;EP,-10。采用染料木苷摩尔数与峰面积标准曲线定量各组分浓度。

5.清除DPPH自由基能力的测定

将异黄酮加入100mmol／L pH7.4的Tris-HCl缓冲液，分别配成20、40、60、80、100g／L和0.71、0.15、0.20、0.25、0.30mg／L的样品溶液。将460μL样品溶液和540μL0.2 mmol／L 的DPPH乙醇溶液剧烈混合，在暗处放置20min。空白为460μL Tris-HCl缓冲液和540μLDPPH乙醇溶液的混合液。样品的抗氧化活性用DPPH在517nm处的褪色来表示。

6.还原力

将酶解反应后大豆异黄酮用0.2mol／L、pH值6.6的磷酸缓冲液分别稀释成5、10、15、20、25g／L的样品溶液。取样品溶液0.2mL,加入0.2mL的0.2mol／L、pH值6.6磷酸缓冲溶液和0.2mL的1%铁氰 化 钾（K3Fe(CN)6）溶液于1.5mL离心管中混匀，50℃水浴20min后加入0.2mL的0.4mol／L三氯乙酸溶液，5000r／min离心10min 。取上清液0.5mL，加入0.5mL蒸馏水和0.1mL0.02%三氯化铁（FeCl3）溶液，混合均匀，室温下反应10min，于700nm下检测吸光度。吸光度越高表示样品还原力越大。

四、 结果与讨论

1.抗氧化能力

酶解前后大豆异黄酮清除自由基能力以及还原力如图1、2所示。图1的结果表明：

随着大豆异黄酮浓度的增加，2种大豆异黄酮样品对自由基的清除率都随之增加；未处理样品质量浓度达到17.15g／L时DPPH自由基清除率为50％，而处理样品仅需9.19g／L 即可达到相应清除率。

图1 酶解前后大豆异黄酮清除DPPH自由基能力曲线 图2 水解前后大豆异黄酮的还原力曲线

上述结果表明：在相同质量浓度下，酶解后的大豆异黄酮清除自由基的能力要明显高于酶解前的大豆异黄酮。

图２的结果表明：在相同的质量浓度下，纤维素酶水解后的大豆异黄酮，其还原力要高于未被纤维素酶水解的大豆异黄酮；而且随着质量浓度的增加，这２种样品的还原力也随之增加，但是二者的还原力

的差值有逐渐增大的趋势。

上述2种生物活性测试结果表明：纤维素酶处理可以增强大豆异黄酮的抗氧化能力。为了从原理上阐明这种变化的机制，进一步测定以上2种样品中的异黄酮组成和含量。

2.纤维素酶对大豆异黄酮中糖苷的水解效果

纤维素酶(cellulose)是指能水解β-1,4葡萄糖苷键，使大豆异黄酮糖苷变成苷元的一组酶总称，它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。纤维素酶由葡聚糖内切酶（EC3.2.1.4，也称Cx酶）、葡聚糖外切酶（EC3.2.1.91，也称C1酶）和β-葡萄糖苷酶（EC2.1.21，也称CB酶）3个主要成分组成诱导型复合酶系。

图３、４的结果表明：保留时间为8.737min的色谱峰1，其组分在图4a中主要显示２个离子峰：m／z415.1和m／z253.1，分别解析为〔daidzin-H〕ˉ和〔daidzein-H〕ˉ，从而确定此组分为大豆苷。保留时间为11.095min的色谱峰2，其组分在图4b中主要显示2个离子峰：m／z431.2和m／z269.1，分别解析为〔genistin-H〕ˉ和〔genistein-H〕ˉ，从而确定此组分为染料木苷。

图3 大豆异黄酮高效液相色谱图

图4 大豆异黄酮质谱图

(a)液相色谱图峰1 (b)液相色谱图峰2

上述结果表明：异黄酮在大豆中主要以糖苷的形式存在，染料木苷和大豆苷是含量最多的组分，其他形式的异黄酮非常少。

图5、6的结果表明：纤维素酶水解以后，大豆异黄酮中大豆苷和染料木苷的谱峰完全消失，同时形成了另外2个色谱峰。保留时间为16.630min的色谱峰，其组分在图6a中主要显示一个离子峰：m／z253.2，解析为〔daidzein-H〕ˉ,从而确定此组分为大豆素。保留时间19.035min的色谱峰4，其组分在图6b中主要显示一个离子峰：m／z269.3，解析为〔genistein-H〕ˉ，从而确定此组分为染料木素。

图5 纤维素酶水解后大豆异黄酮高效液相色谱图

图6 纤维素酶水解后大豆异黄酮质谱图

(a)液相色谱图峰3 (b)液相色谱图峰4

上述结果表明纤维素酶可以将大豆苷和染料木苷分子中与葡萄糖残基相联的β-1，7糖苷键完全水解，从而使之转变为大豆素和染料木素。

表１为异黄酮含量的具体计算结果。由于异黄酮苷元的水溶性比相应的苷还要小，会在酶解以后的样品过滤步骤损失，这可能是异黄酮总浓度下降的原因。图７说明了纤维素酶对大豆异黄酮糖苷的水解机制。大豆异黄酮苷元的抗氧化能力一般要高于相应的异黄酮糖苷。因此，纤维素酶处理提高大豆异黄酮抗氧化活性的作用机制可以部分解释为异黄酮糖苷被酶解为相应的苷元。

表1 纤维素酶水解前后大豆异黄酮组分的变化

图7 纤维素酶对大豆异黄酮糖苷水解作用原理图

五、 结论

1.大豆异黄酮经纤维素酶处理以后，提高了抗氧化活性。

2.纤维素酶所具有的β-葡萄糖酶活性能够水解大豆异黄酮中大豆苷和染料木苷葡萄糖残基所形成的β-1，7糖苷键，生成大豆素和染料木素。

3.大豆异黄酮中糖苷被纤维素酶水解转化为苷元，是大豆异黄酮抗氧化活性提高的原因之一。

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