許露 劉志偉 江洪
〔摘要〕[目的/意義]生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為許多國家科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。研究生物技術(shù)專利,對(duì)于了解生物領(lǐng)域技術(shù)演變歷程、預(yù)測(cè)技術(shù)未來走向,促進(jìn)生物技術(shù)變革創(chuàng)新,推動(dòng)國家創(chuàng)新發(fā)展,有著十分重要的價(jià)值和意義。[方法/過程]本研究利用專利計(jì)量方法,對(duì)2005-2014年間產(chǎn)出的生物技術(shù)專利,面向研究者、機(jī)構(gòu)、國家等方面,通過利用DII專利數(shù)據(jù)庫、Excel、Fusion Tables等作為數(shù)據(jù)源與研究工具,從生產(chǎn)力、影響力這兩大維度進(jìn)行分析,窺探當(dāng)前生物技術(shù)專利發(fā)展現(xiàn)況,包括當(dāng)前生物技術(shù)領(lǐng)域之研發(fā)能力、研發(fā)動(dòng)態(tài)、研發(fā)趨勢(shì)等。[結(jié)果/結(jié)論]基于分析結(jié)果,總結(jié)當(dāng)前生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r,指出其發(fā)展過程中存在一些問題及規(guī)律。
〔關(guān)鍵詞〕專利計(jì)量;生物技術(shù);專利生產(chǎn)力;專利影響力
生物技術(shù)是利用生物程序、生物細(xì)胞或其代謝物質(zhì)來制造產(chǎn)品,改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)程序及提升人類生活素質(zhì)的科學(xué)技術(shù)[1]。近二十年來,以美、日、德、法、英等為首的先進(jìn)國家無不將生物技術(shù)列為國家級(jí)重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,并認(rèn)為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)[2]。也因此,生物技術(shù)成為許多國家,特別是發(fā)達(dá)國家研究發(fā)展的重點(diǎn)與科技創(chuàng)新的焦點(diǎn)[3]。
眾所周知,科技創(chuàng)新日益呈現(xiàn)出規(guī)模化、復(fù)雜化、高成本、高難度、跨學(xué)科、交叉化等特征,如何準(zhǔn)確地把握科技發(fā)展的趨勢(shì),確定重點(diǎn)研究領(lǐng)域,預(yù)測(cè)未來研究方向,是所有科技研究者面臨的難題[4]。而專利作為科學(xué)研究產(chǎn)出中的重要表現(xiàn)形式,代表著科技研發(fā)過程中定義明確的產(chǎn)出成果,被廣泛地認(rèn)為是科技創(chuàng)新與進(jìn)步的一項(xiàng)有力指標(biāo)[5]。目前有關(guān)生物技術(shù)專利的研究大多集中在單獨(dú)區(qū)域,例如:?jiǎn)我坏貐^(qū)、單獨(dú)機(jī)構(gòu)、個(gè)別領(lǐng)域等,針對(duì)全球生物技術(shù)整體專利的生產(chǎn)力和影響力方面的研究尚有待豐富。本研究以專利計(jì)量方法為基礎(chǔ),通過生物技術(shù)專利的計(jì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),分析近十年以來全球生物技術(shù)專利方面的高生產(chǎn)力、高影響力的研究者、研究機(jī)構(gòu)、國家,以及研究主題等,據(jù)以窺探生物技術(shù)研究過去的發(fā)展歷程及近年來的發(fā)展重點(diǎn),進(jìn)而了解其未來可能的發(fā)展走向。
本研究中所搜集的專利資料,以上述分類號(hào)內(nèi)涵蓋的專利數(shù)據(jù)為限,時(shí)間范圍選取為2005-2014年,共檢索出126 084條記錄,而這126 084條記錄共申請(qǐng)了675 067筆世界各國的專利。本研究即基于此數(shù)據(jù)展開分析。
2研究方法與工具
本研究主要利用專利計(jì)量分析法,從專利生產(chǎn)力特性以及影響力特性兩個(gè)方面,對(duì)近十年全球生物技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行量化的統(tǒng)計(jì)與分析。本研究主要借助Excel、Fusion Tables軟件作為分析工具,即運(yùn)用Excel軟件對(duì)專利數(shù)量、屬性分布(國籍、機(jī)構(gòu)、研發(fā)者、地域)、涉及領(lǐng)域、引用與被引關(guān)系等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;而Fusion Tables軟件則主要用于探析專利申請(qǐng)國家間引用與被引用關(guān)系,幫助挖掘具有高影響力的專利申請(qǐng)國家之間的技術(shù)影響狀況。該軟件是Google公司于2009年新開發(fā)的一個(gè)用于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的Web應(yīng)用程序,其操作界面簡(jiǎn)單,兼具多樣性、個(gè)性化的動(dòng)態(tài)圖表輸出功能,所有數(shù)據(jù)處理過程,均在云端進(jìn)行,對(duì)硬設(shè)備要求低,且數(shù)據(jù)處理量大[7],非常適用于對(duì)本文龐大的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析;此外該軟件還支持在線合作與共享,非常有助于加深國際科學(xué)研究合作。
2基于生產(chǎn)力與影響力的專利分析框架
目前使用最為廣泛的為CHI Research公司所采用的專利指標(biāo),其中包括3種基礎(chǔ)指標(biāo)、以及6種進(jìn)階指標(biāo)[8]。本研究主要參照CHI Research專利指標(biāo),并結(jié)合各領(lǐng)域?qū)<宜岢龅奶厣笜?biāo),構(gòu)建了基于生產(chǎn)力與影響力兩大指標(biāo)的專利分析框架(如圖1所示)。
圖1基于生產(chǎn)力與影響力的專利分析框架
本研究中所指的生產(chǎn)力,為研究者、機(jī)構(gòu)或國家在生物技術(shù)專利研發(fā)過程中的實(shí)際貢獻(xiàn)值,旨在厘清在合作研發(fā)的情形下,各個(gè)研究者、機(jī)構(gòu)、國家的貢獻(xiàn)。另一方面,通過計(jì)算各國專利被引次數(shù)、機(jī)構(gòu)專利被引次數(shù)、研究者專利被引次數(shù)等,從而得出影響生物技術(shù)發(fā)展的主要國家、機(jī)構(gòu)以及研究者[9]。此外,通過對(duì)高影響力專利技術(shù)領(lǐng)域的分布情況,了解當(dāng)前生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。專利生產(chǎn)力與影響力指標(biāo)的計(jì)算方法詳見表1。
3生物技術(shù)專利的生產(chǎn)力特性分析
3生物技術(shù)專利研究者生產(chǎn)力分析
研究者生產(chǎn)力是研究者研究能力的一種體現(xiàn),不僅能夠反應(yīng)研究人員的工作效果,亦可窺探其研究能量。本研究根據(jù)2005-2014年間生物技術(shù)專利數(shù)據(jù),通過剔除數(shù)據(jù)雜項(xiàng),整理合并,共統(tǒng)計(jì)出該期間全球從事生物技術(shù)領(lǐng)域之專利研究者191 245名,對(duì)研究者參與專利的數(shù)量統(tǒng)計(jì)整理后,按上述規(guī)則計(jì)算,得出每位研究者的生產(chǎn)力。
表1專利生產(chǎn)力與影響力指標(biāo)說明
指標(biāo)名稱計(jì)算方法注解專利生產(chǎn)力
(研究能力)本研究所采用的生產(chǎn)力計(jì)算方法,說明如下:
1.每件專利生產(chǎn)力設(shè)定為1點(diǎn);
2.若專利A,其共同研究者數(shù)量為M(M≥1)人,則其中每位研究者之生產(chǎn)力計(jì)為1/M,每位研究者的生產(chǎn)力總量,為其所參與研究的每件專利中所獲得的生產(chǎn)力之和;
3.若專利A,其共同出版機(jī)構(gòu)數(shù)量為N(N≥1)家,則其中每家機(jī)構(gòu)之生產(chǎn)力計(jì)為1/N,每家機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)力總量,為其所參與出版的每件專利中所獲得的生產(chǎn)力之和;
國家生產(chǎn)力部分,則以機(jī)構(gòu)生產(chǎn)力為依據(jù),通過對(duì)機(jī)構(gòu)所屬之國別進(jìn)行分類,合并計(jì)算得出。用于計(jì)算專利研究人員、機(jī)構(gòu)或國家,實(shí)際研究能力;專利影響力
(被引次數(shù))本節(jié)中所采用之影響力計(jì)算方法,說明如下:
1.若專利A,被專利B引用,則認(rèn)為A專利獲得1個(gè)影響力;
2.若專利A,累計(jì)被n件專利引用,則專利A的影響力記為n;
3、專利的影響力在數(shù)值上等于其被引次數(shù)。用于判斷專利研究人員、機(jī)構(gòu)或國家,其影響力、技術(shù)實(shí)力,競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)等;
2生物技術(shù)專利研究機(jī)構(gòu)生產(chǎn)力分析
通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)的提取,統(tǒng)計(jì)出全部研發(fā)機(jī)構(gòu)101 284家,本研究在選擇機(jī)構(gòu)時(shí),為保證研究數(shù)據(jù)可控且惟一,根據(jù)DII專利數(shù)據(jù)庫對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)”的規(guī)定進(jìn)行篩選,在合并子機(jī)構(gòu)、控股機(jī)構(gòu)后,最終得到1 551家相互獨(dú)立的“標(biāo)準(zhǔn)母機(jī)構(gòu)”,并以此作為研究對(duì)象。
表4列出了生產(chǎn)力在300點(diǎn)以上的24家從事生物技術(shù)研究的“標(biāo)準(zhǔn)母機(jī)構(gòu)”。值得注意的是,最具生產(chǎn)力的前三家機(jī)構(gòu)均位于美國,且其生產(chǎn)力遙遙領(lǐng)先與其他機(jī)構(gòu),可見美國在生物技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力突出。在這24家機(jī)構(gòu)中,企業(yè)則是生物技術(shù)專利研發(fā)的主力軍,共計(jì)15家,大學(xué)機(jī)構(gòu)和國家科研機(jī)構(gòu)是其中重要的組成部分,共計(jì)9家,而我國有兩所機(jī)構(gòu)進(jìn)入排名,分別是浙江大學(xué)以及復(fù)旦大學(xué),并無企業(yè)性質(zhì)的機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)入排名,這也從側(cè)面反映出我國企業(yè)在生物技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)能力還亟待加強(qiáng)。
3生物技術(shù)專利申請(qǐng)國家生產(chǎn)力分析
探討生物技術(shù)專利國家生產(chǎn)力分布,可以了解各國對(duì)生物技術(shù)研究發(fā)展的重視程度,并揭示各國在生物技術(shù)領(lǐng)域的地位。表5是對(duì)生產(chǎn)力在80點(diǎn)以上,排名前165位的機(jī)構(gòu)(生產(chǎn)力總量為33 35500點(diǎn),占全部生產(chǎn)力6577%)的國別進(jìn)行整理,并計(jì)算得出的國家生產(chǎn)力排名。
4生物技術(shù)專利的影響力特性分析
通過對(duì)樣本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)其中有引用情形的記錄共79 793筆,涵蓋584 190件專利,其中有140 452件專利擁有引用記錄,且累計(jì)發(fā)生引用關(guān)系885 868次,平均每件專利發(fā)生引用關(guān)系7次。由于Derwent數(shù)據(jù)庫中對(duì)“被引專利”的記錄缺乏規(guī)范化整理,導(dǎo)出的數(shù)據(jù)缺乏有序性且無法結(jié)構(gòu)化處理,因此,本研究僅能以上述擁有引用記錄的140 452件專利中,每件專利所引用的第一筆專利數(shù)據(jù)作為研究對(duì)象。通過數(shù)據(jù)整理、剔除雜項(xiàng)、匯總?cè)ブ睾?,最終獲得91 427件被引專利。
1生物技術(shù)專利申請(qǐng)國家影響力分布研究
本研究依照被引專利的申請(qǐng)國家(不含專利組織),共統(tǒng)計(jì)出被引專利61 289件,共被引91 824次,分布于46個(gè)國家,但專利被引次數(shù)仍然主要集中于排名前4位的美國、日本、中國大陸以及德國。該4國雖然僅占全部國家總數(shù)的870%,但其被引次數(shù)總量達(dá)到83 815次,占據(jù)了全部被引次數(shù)的9 28%。圖2是通過利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析工具Fusion Tables,繪制的生物技術(shù)專利申請(qǐng)國家間引用與被引用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)分布圖。從圖中可以看出,美國占據(jù)了引用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的中心地位,是發(fā)生引用與引用關(guān)系最多的國家。中國大陸、日本、韓國、法國、加拿大等10國,均以美國為中心,環(huán)狀分布在其周邊??梢?,美國與此十國相互間,存在著重要的技術(shù)影響。
從引用方向來看,美國與加拿大以及澳大利亞之間,存在較多的相互引用關(guān)系,表明美國與這兩個(gè)國家之前,存在明顯的技術(shù)互補(bǔ)關(guān)系。另外,還可看出,除受到美國的技術(shù)影響外,中國大陸還主要受日本、俄羅斯的技術(shù)影響;澳大利亞受英國、法國影響較多;而俄羅斯則受韓國、日本的影響較為明顯。從箭頭的指向數(shù)量來看,除美國外,日本、韓國、加拿大、德國也是技術(shù)影響范圍較大的國家。再就國家地理位置來看,不難發(fā)現(xiàn)地理位置較為接近的國家,也較易存在技術(shù)影響。
42高影響力生物技術(shù)專利領(lǐng)域分布
本研究通過統(tǒng)計(jì)整理、去重,共發(fā)現(xiàn)被引次數(shù)超過10次的生物技術(shù)專利記錄293件,各領(lǐng)域共涉及被引專利891件次,被引次數(shù)41 012次,平均每件專利被引4603次。
對(duì)293件高影響力生物技術(shù)專利的領(lǐng)域分布情況統(tǒng)計(jì)注:圖中每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)國家,點(diǎn)越大表示該國發(fā)生引用與被引用關(guān)系越多;點(diǎn)與點(diǎn)之間的聯(lián)機(jī),表示兩國之間存在引用與被引用關(guān)系;兩點(diǎn)間線越粗表示,兩國間發(fā)生的引用與被引用次數(shù)越多;兩點(diǎn)之間的聯(lián)機(jī)具有方向,起點(diǎn)為引用國家,種點(diǎn)為被引用國家。圖2生物技術(shù)專利申請(qǐng)國家引用關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖
后,列出了排名前10位的領(lǐng)域(表6)。影響力最高的幾個(gè)領(lǐng)域分別是“微生物技術(shù)領(lǐng)域”、“生物光學(xué)分離技術(shù)領(lǐng)域”、“微生物測(cè)定技術(shù)領(lǐng)域”、“生物技術(shù)測(cè)定方法領(lǐng)域”、“改良基因型過程”等領(lǐng)域。此外,在統(tǒng)計(jì)過程中筆者發(fā)現(xiàn)有5個(gè)領(lǐng)域在此次計(jì)算中未出現(xiàn)任何引用關(guān)系,分別是“抗菌素領(lǐng)域”、“維生素領(lǐng)域”、“激素領(lǐng)域”、“甲狀線激素領(lǐng)域”以及“前列腺素研究領(lǐng)域”等。這一結(jié)果也與上文中對(duì)高生產(chǎn)力研究者的研究領(lǐng)域分析結(jié)果相呼應(yīng)。
圖3列出了被引次數(shù)超過200次的高影響力生物技術(shù)專利研究機(jī)構(gòu)的分布情況。在高影響力前16位的研究機(jī)構(gòu)中,排名第一的依然是美國杜邦公司,其生產(chǎn)力也位居2005-2014年世界生物技術(shù)領(lǐng)域之冠,是生物技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)之無愧的龍頭企業(yè)。另外,圖2也表明有7所大學(xué)和國家性質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)入排名,占據(jù)了高影響力研究機(jī)構(gòu)的半壁江山,可見高校及國家性質(zhì)的研究機(jī)構(gòu)是高質(zhì)量生物技術(shù)研發(fā)的主要陣地。此外,通過梳理這16家機(jī)構(gòu)的國別,亦可發(fā)現(xiàn)這些高被引專利的發(fā)布機(jī)構(gòu)均來自美國、日本、瑞士、英國以及德國等國,從中也足以看出這五國在生物科技領(lǐng)域的研發(fā)能力以及影響力。
44高影響力生物技術(shù)專利研究者分析
通過對(duì)293件高影響力專利的篩選,共獲得具有研究者記錄的可用專利274件,涵蓋1 453名研究者,累計(jì)發(fā)生引用關(guān)系34 065次,涉及被引專利1 620件次,平均每件專利被引2103次。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),被引次數(shù)超過200次的高影響力生物技術(shù)專利的研究者共計(jì)6名??偨Y(jié)這6位高影響力研究者所產(chǎn)出的高被引專利情況(表8),可以看出,BEVERSDORF、ERICKSON L R以及GRANT I,3位研究者的高影響力專利主要涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域,且他們均來自GUELPH大學(xué);CHEN X是獨(dú)立研究者,其高影響力專利主要涉及的是DNA以及抗體研究等領(lǐng)域;而EBY W H與SEGEBART R L,則分別來自STINE SEED FARM公司以及杜邦公司,但兩位高影響力專利均集中在農(nóng)業(yè)生物雜交技術(shù)領(lǐng)域。這也反映出當(dāng)前生物技術(shù)專利高影響力研究者的主要致力于農(nóng)業(yè)以及醫(yī)藥領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)。
5結(jié)論
通過對(duì)生物技術(shù)專利的生產(chǎn)力和影響力特性進(jìn)行分析,揭示了生物技術(shù)領(lǐng)域高生產(chǎn)力以及影響力的國家、機(jī)構(gòu)、研究者的分布情況,并且反映了當(dāng)前的重點(diǎn)研究領(lǐng)域,在此將進(jìn)一步說明研究結(jié)果及可能影響的原因。
(1)一方面,生物技術(shù)專利生產(chǎn)力和影響力最高的國家皆為美國,說明其在全球生物技術(shù)領(lǐng)域中,具有絕對(duì)的技術(shù)影響力、優(yōu)秀的技術(shù)質(zhì)量以及巨大的市場(chǎng)占有率。而以中日韓三國為代表的亞洲地區(qū)在生物技術(shù)專利領(lǐng)域的成就也非常矚目,這也反映了亞洲生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的崛起。
(2)生物技術(shù)專利研發(fā)機(jī)構(gòu),無論從產(chǎn)量還是影響力方面來看,歐美機(jī)構(gòu)占據(jù)絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位,“杜邦公司”、“基因泰克公司”、“諾華公司”、“羅氏集團(tuán)”等大型生物技術(shù)機(jī)構(gòu),在全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)界發(fā)揮著巨大技術(shù)影響力。這些機(jī)構(gòu)的研究領(lǐng)域共同集中在“微生物技術(shù)”、“微生物測(cè)定技術(shù)”以及“生物光學(xué)分離技術(shù)”等3個(gè)領(lǐng)域,但各自亦有側(cè)重。
(3)就生物技術(shù)專利生產(chǎn)力方面而言,華人研究者研究能力突出,而在生物技術(shù)高影響力研究者中,歐美研究者優(yōu)勢(shì)明顯。相較亞洲研究者,歐美研究者的研發(fā)質(zhì)量普遍更高。
(4)生物技術(shù)專利相互間技術(shù)依賴性不強(qiáng)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)生物技術(shù)專利數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在全部126 084筆專利記錄中,擁有引用記錄的僅有79 793筆,約只占一半。另外,僅有約026%專利被引次數(shù)超過10次。由此可見,生物技術(shù)專利間相互技術(shù)依賴度不高,也從側(cè)面反映了技術(shù)原創(chuàng)性占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位,技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng)。
(5)生物技術(shù)專利以“微生物技術(shù)”以及“生物測(cè)定技術(shù)”等為主要專利產(chǎn)出領(lǐng)域,而生物技術(shù)領(lǐng)域中產(chǎn)生重要影響的,分別是“微生物技術(shù)”、“生物光學(xué)技術(shù)分離”、“微生物測(cè)定”以及“生物技術(shù)測(cè)定方法”等4個(gè)領(lǐng)域。而且從統(tǒng)計(jì)結(jié)果中也可以看出,此4個(gè)領(lǐng)域所代表的“微生物技術(shù)”、“光學(xué)分離技術(shù)”以及“測(cè)定技術(shù)”是目前生物技術(shù)研發(fā)過程中,起到的基礎(chǔ)技術(shù)支撐作用。相反“激素相關(guān)者”、“人絨毛膜促性腺激素”以及“甲狀腺激素”等領(lǐng)域,則是較為冷門但頗具發(fā)展?jié)摿Φ难芯糠较颉?/p>
綜上所述,當(dāng)前生物技術(shù)研究領(lǐng)域重點(diǎn)有逐漸轉(zhuǎn)移的跡象?;A(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域的研究仍是研究重點(diǎn),但新的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域開始逐步成長。對(duì)于一些大型的生物技術(shù)機(jī)構(gòu),亟需轉(zhuǎn)型,調(diào)整研發(fā)重點(diǎn)。另外,領(lǐng)域間應(yīng)加強(qiáng)合作,特別是與具有發(fā)展?jié)摿Φ囊恍╊I(lǐng)域,可以初步嘗試涉獵,占據(jù)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。
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(本文責(zé)任編輯:郭沫含)
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