王滿生,王延周,鄧 欣,戴求仲,2

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,湖南 長沙 410205； 2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室,湖南 長沙 410131)

基于Innography專利數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的青貯加工技術(shù)態(tài)勢分析

王滿生1,王延周1,鄧 欣1,戴求仲1,2

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所,湖南 長沙 410205； 2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室,湖南 長沙 410131)

隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展,“人畜爭糧”的局面日益凸顯,而青貯加工技術(shù)的發(fā)展可拓展畜禽飼料來源,有望有效緩解這一狀況。為了更好地了解和掌握青貯加工技術(shù)研究的發(fā)展態(tài)勢,我們將利用Innography數(shù)據(jù)庫這一專利檢索與分析平臺(tái),通過對世界范圍內(nèi)的青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的專利進(jìn)行了申請年度分析、競爭對手分析、發(fā)明人分析、關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域分析以及核心專利分析,從而整體展現(xiàn)青貯加工技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢,以期為同行提供一定的參考。

畜禽飼料；青貯；專利；分析；Innography數(shù)據(jù)庫

隨著草食家畜飼養(yǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,極大地推動(dòng)著草食畜牧業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而為優(yōu)質(zhì)飼草料的生產(chǎn)提供了良好的發(fā)展機(jī)遇和廣闊的市場空間[1]。由于青貯飼料可最大限度地保存青鮮飼草的營養(yǎng),適口性好,已日漸成了草食家畜日糧中重要且不可或缺的一部分[2]。基于此,相關(guān)研發(fā)人員應(yīng)大膽創(chuàng)新,爭取逐步搶占青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn),更深層次地去掌握和應(yīng)用青貯加工技術(shù),最終使其更好地服務(wù)于畜牧業(yè),進(jìn)而解決人畜爭糧等問題。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展,專利已廣泛延伸到各行各業(yè)中。因?yàn)閷＠粌H會(huì)影響企業(yè)或公司的市場行為,還會(huì)影響企業(yè)的利潤成本；不僅可影響技術(shù)研發(fā)策略,還可影響技術(shù)路線的選擇。因此,只有通過以專利來提升企業(yè)或公司的核心競爭力,才可不斷增強(qiáng)專利融入經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力[3-4]。

19世紀(jì)末至20世紀(jì)初人們就開始了對青貯飼料的研究,不過僅局限于青貯中乳酸菌的傳統(tǒng)分離鑒定、添加劑的篩選及應(yīng)用[5]；而近些年來,人們的研究開始轉(zhuǎn)向青貯過程中營養(yǎng)物質(zhì)、腐敗菌等的分析以及新技術(shù)對青貯的影響等方面[6-9]。通過近十幾年來的研究,青貯相關(guān)研究的發(fā)展已經(jīng)突飛猛進(jìn),因此,通過專利分析的方式跟蹤青貯加工技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)和趨勢顯得尤為重要。

1 數(shù)據(jù)與方法

參照單美玉等[3]方法,采用Innography專利檢索分析數(shù)據(jù)庫進(jìn)行青貯加工技術(shù)態(tài)勢分析。截止至2017-05-15,檢索到青貯加工技術(shù)相關(guān)專利10 463件,由2807個(gè)組織機(jī)構(gòu)、9 815個(gè)發(fā)明人完成,涉及11個(gè)IPC小組,專利申請共在60個(gè)國家和組織內(nèi)實(shí)施。

在分析方法上,主要采用專利情報(bào)分析中常見的圖表分析方法的定性分析和定量分析。而在分析工具的選取上,則綜合應(yīng)用Innography分析模塊和MS Excel等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[3]。

2 結(jié)果

2.1專利申請年度分析

從1998年開始,截至2017-05-15,全球共申請青貯加工技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠?0 463件。從Innography專利檢索平臺(tái)收錄的青貯加工技術(shù)專利申請的年度分布情況見圖1。一般地,專利從申請到公開需要18個(gè)月到3年的時(shí)間,因此2016年和2017年的專利數(shù)量的數(shù)據(jù)僅作參考。

圖1 青貯加工技術(shù)專利逐年申請情況

進(jìn)入21世紀(jì)以來,在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和奶業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的背景下,青貯飼料質(zhì)量深受業(yè)界關(guān)注,用于制作青貯飼料的專用青貯作物品種的育成和廣泛應(yīng)用,使青貯飼料的品質(zhì)有了大幅提高。且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大繁榮以及隨之而來的農(nóng)業(yè)機(jī)械化的快速發(fā)展,青貯飼料生產(chǎn)制作發(fā)生了質(zhì)的變化,擺脫了多種限制因素,使得生產(chǎn)能力和質(zhì)量水平大幅提高。因此,2000年開始,尤其是近十年來,青貯加工技術(shù)專利的申請數(shù)量呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。

青貯加工技術(shù)按照年度主要國家優(yōu)先申請專利情況見圖2。從圖2中可以看出,青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的專利從2004年開始被大量申請,其中美國在2014年授權(quán)專利數(shù)量劇增,這可能與美國農(nóng)戶2013年種植玉米面積有關(guān),當(dāng)年種植面積達(dá)3 942萬公頃,創(chuàng)77年之最[10]。其中中國是專利申請數(shù)量最多的國家,這主要得益于中國經(jīng)濟(jì)的巨大繁榮以及隨之而來的農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的加速推進(jìn)。例如,1998年,中國專利授權(quán)量為2件,2015年到達(dá)最大授權(quán)量140件。中國專利的申請量在2016年達(dá)到最高峰,申請量為286件。從圖中可看出,2009年以來,中國專利的申請量和授權(quán)量均呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)地增長,這說明近幾年來中國對青貯加工技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用力度取得了重大進(jìn)展。

圖2 主要國家優(yōu)先申請專利情況

2.2競爭對手實(shí)力分析

行業(yè)中排在前20位的機(jī)構(gòu)其專利申請與收入情況見圖3,其中橫坐標(biāo)包括專利數(shù)量、專利所跨的技術(shù)分類及專利引證：縱坐標(biāo)為公司的年收入、在全球的分支機(jī)構(gòu)以及專利訴訟量,通過以百分比的統(tǒng)計(jì)計(jì)算為基礎(chǔ),進(jìn)行了主要競爭對手實(shí)力分析。

圖3 主要競爭對手實(shí)力分析

從圖3中可看出,美國杜邦公司和希樂克公司的技術(shù)實(shí)力較強(qiáng),處于技術(shù)領(lǐng)先地位,而德國巴斯夫集團(tuán)和美國陶氏化學(xué)集團(tuán)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力。從圖3中還可看出,美國、德國和荷蘭是青貯加工技術(shù)主要的專利申請國家,排在前3位的機(jī)構(gòu)分別是美國的杜邦公司(479件)、美國的希樂克公司(411件)和德國的巴斯夫集團(tuán)(130件)。其中美國的杜邦公司是美國大型化學(xué)公司,作為公司投資生物科技戰(zhàn)略的一部分,1997年收購了先鋒種子國際公司的部分股份,同年又收購了國際蛋白質(zhì)技術(shù)公司并于2002年組建了杜邦農(nóng)業(yè)與營養(yǎng)等五個(gè)業(yè)務(wù)集團(tuán),使其成為了世界上最大的種子公司、最為公認(rèn)的種子品牌和在北美和其它關(guān)鍵市場上的領(lǐng)導(dǎo)者,也是世界上雜交玉米種子最大的發(fā)展和銷售公司；美國希樂克公司是一家致力于研究可再生能源利用的大型企業(yè),在纖維素原料的預(yù)處理方法及工藝方面做了許多原創(chuàng)性的工作；德國的巴斯夫集團(tuán)是全球最大的化工企業(yè),其1997年各業(yè)務(wù)部門的銷售額所占比例如下：保健及營養(yǎng)20%；染料及整理劑23%；化學(xué)品16%；塑料及纖維26%；石油及天然氣11%；其他4%。另外從圖中也可看出,國內(nèi)的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域表現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力,這也說明我國在這一領(lǐng)域正在加大研發(fā)力度。

排在前20位主要公司或機(jī)構(gòu)的專利數(shù)量和年收入表見表1 。

表1 排在前20位主要公司的專利申請情況

2.3全球?qū)＠l(fā)明人國家分布

全球發(fā)明人國家分布情況見表2。

從表2中可以看出,青貯加工技術(shù)專利申請的發(fā)明人國家大部分都分布在19個(gè)國家。其中,美國的發(fā)明人申請專利數(shù)量最多,達(dá)2 292件；其次為中國,申請數(shù)量緊隨其后,為1 819件；德國排在第三位,申請專利1 737件。由此可見,目前青貯加工技術(shù)的研發(fā)主要集中在美國、中國和德國這三個(gè)國家。

表2 全球發(fā)明人國家分布情況

2.4專利在全球研發(fā)分布

我們檢索到的10 463項(xiàng)專利,其主要遍布在全球18個(gè)國家或組織中,專利在全球研發(fā)分布情況見表3。

表3 專利在全球研發(fā)分布情況

從表3中可看出,各國在中國申請的專利數(shù)量總和與中國發(fā)明人申請的專利數(shù)量相比,有些許增多,但幅度不大。這說明,雖然各個(gè)國家都加強(qiáng)了在中國專利的保護(hù),但對中國在該領(lǐng)域的發(fā)展還未形成嚴(yán)重的技術(shù)壁壘。另外,美國比較注重專利在全球的保護(hù),美國發(fā)明人共申請專利2 292件,而美國專利的申請量則為1 615件,這表明美國至少有677件專利是在其它國家申請的,這使得美國在相關(guān)領(lǐng)域形成了較好的技術(shù)保護(hù)。

世界各國或組織在中國布局的有關(guān)青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量情況見表4。

表4 在中國布局專利的主要發(fā)明人

從表4中可看出,除了本國外,美國和德國在中國布局的專利數(shù)量相對較多,這說明美國和德國比較注重在中國的專利保護(hù)。從另一方面來講,這就會(huì)給我國在相應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域帶來一定的技術(shù)壁壘。

2.5主要專利發(fā)明人分析

青貯加工技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埖闹饕l(fā)明人見圖4和表5。

圖4 主要發(fā)明人專利申請情況

由圖4和表5可見，10 463件專利中,總共有共有發(fā)明人9 815人,從排名前19位的發(fā)明人來看,其中39%的專利集中在前6位發(fā)明人手中,且主要集中在美國、德國和荷蘭,但大部分發(fā)明人均來自美國,這說明美國在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的研究占據(jù)著主導(dǎo)地位。

表5 主要發(fā)明人專利申請情況

2.6專利技術(shù)圖景和核心專利分析

專利強(qiáng)度[11]是Innography數(shù)據(jù)庫獨(dú)創(chuàng)的專利評價(jià)指標(biāo),是Innography數(shù)據(jù)庫的核心功能之一,是來自于加州大學(xué)伯克利分校及喬治梅森大學(xué)的最新研究成果。其作用主要是幫助用戶快速而有效地尋找相關(guān)領(lǐng)域的核心專利。

以青貯加工技術(shù)在專利引證、專利權(quán)、專利數(shù)量、專利分類號、專利引證、專利訴訟6大因素百分比的統(tǒng)計(jì)計(jì)算為基礎(chǔ)進(jìn)行專利強(qiáng)度分析,通過文本聚類分析,見圖5。

圖5 青貯加工技術(shù)主要技術(shù)聚類

從圖5中可以判斷其關(guān)鍵技術(shù)主要分布在青貯窖(silo)、飼料(animal feeds)、原料(raw material)、打捆(bale)以及乳酸(lactic acid)等類別。

通過對主要競爭者技術(shù)領(lǐng)域分布的圖景分析[12]見圖6。

圖6 主要競爭者技術(shù)領(lǐng)域分布的專利圖景

由圖6可見，各競爭對手的專利申請布局技術(shù)領(lǐng)域。例如,美國杜邦公司在玉米及轉(zhuǎn)基因作物領(lǐng)域布局有大量專利,在飼料領(lǐng)域也有少量專利布局；美國希樂克公司的專利主要布局則主要在廢棄生物質(zhì)資源的再生與利用技術(shù)領(lǐng)域。結(jié)合圖5的主要技術(shù)聚類可知,青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的許多其他關(guān)鍵技術(shù)還都掌握在一些非主要競爭者手里。

通過Innography的專利強(qiáng)度分析,找到關(guān)于青貯加工技術(shù)的核心專利330件(即專利強(qiáng)度大于或等于70的申請專利)。其主要技術(shù)領(lǐng)域分布見圖7。

圖7 青貯加工技術(shù)領(lǐng)域核心專利主要技術(shù)分布

由圖7可見，青貯加工技術(shù)的核心專利大部分集中在農(nóng)作物秸稈打捆、動(dòng)物飼喂及相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域(132件)；接下來就是植物表型修飾、殺蟲劑、作物收割及機(jī)械的技術(shù)領(lǐng)域的專利較多；而其他領(lǐng)域如飼料等則相對較少。這說明在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域還存在一些值得科研人員去深入研究和發(fā)展的空白方向或偏門方向。

掌握有核心專利的主要競爭對手見圖8 。

從圖8中可看出,青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的大部分核心專利仍被美國的一些大公司或集團(tuán)所掌握,其中美國的希樂克公司不管是在經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力還是技術(shù)研發(fā)實(shí)力,均占據(jù)著領(lǐng)導(dǎo)者地位,相比而言,杜邦公司雖是技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,但經(jīng)濟(jì)實(shí)力表現(xiàn)得有些弱勢。綜合圖8和圖3 分析可知,有些機(jī)構(gòu)雖具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,但掌握的核心專利卻偏少,如美國的巴斯夫公司和陶氏化學(xué)公司；而國內(nèi)的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)雖有一定的技術(shù)研發(fā)實(shí)力,但掌握的核心專利非常少。此外,雖然有些機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)力稍弱,但在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域卻掌握著較多的核心專利,如美國的富美實(shí)公司,日本的奧林巴斯公司等,還有美國高校田納西大學(xué)在青貯飼料加工技術(shù)方面有著較強(qiáng)的技術(shù)研發(fā)實(shí)力。

圖8 掌握核心專利的主要競爭對手

3 結(jié)論

3.1青貯加工技術(shù)處于飛速發(fā)展階段,我國表現(xiàn)不俗

進(jìn)入21世紀(jì),尤其是近幾年以來,中國在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整和奶業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展的大背景下,青貯飼料的質(zhì)量深受相關(guān)業(yè)界的關(guān)注,而且用于制作青貯飼料的專用青貯作物品種的育成和廣泛應(yīng)用,使青貯飼料的品質(zhì)得到了大幅度提高。另外,隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大繁榮以及隨之而來的農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程的快速推進(jìn),青貯飼料生產(chǎn)制作發(fā)生了巨大變化,生產(chǎn)能力和質(zhì)量水平有了質(zhì)的飛躍。因此,2000年開始,青貯加工技術(shù)專利的申請量呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。

3.2美國杜邦、希樂克公司和德國巴斯夫公司引領(lǐng)技術(shù)前沿

美國杜邦、美國希樂克公司、德國巴斯夫、荷蘭Lely公司、瑞士先正達(dá)和美國陶氏化學(xué)在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的研究方面均是領(lǐng)導(dǎo)者,除了美國希樂克公司,其他幾個(gè)公司在商業(yè)化上也都是實(shí)力雄厚的公司或集團(tuán)。例如,荷蘭Lely公司通過推出新型連續(xù)打捆系統(tǒng),獲得了巨大的商業(yè)價(jià)值,因?yàn)樵摯蚶ο到y(tǒng)可使牧民的生產(chǎn)效率達(dá)到每小時(shí)打捆牧草110～130捆,更重要的是該設(shè)備能夠在打捆作業(yè)時(shí)降低牧草營養(yǎng)成分損失,還能夠在保證青貯飼料時(shí)牧草的水分和空氣被及時(shí)抽出,最終提高了飼料質(zhì)量。德國克拉斯農(nóng)機(jī)公司和瑞士布赫工業(yè)集團(tuán)雖然研究實(shí)力稍顯弱勢,但卻是世界一流的農(nóng)機(jī)制造商,在牧草機(jī)械等農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域商業(yè)產(chǎn)業(yè)化中卻動(dòng)作非凡,年收入都是在幾十億美元以上。相比較而言,我國在青貯加工技術(shù)領(lǐng)域的著名公司或研究機(jī)構(gòu)還較少,也沒有取得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3專利申請機(jī)構(gòu)均偏重于世界范圍內(nèi)的專利保護(hù)

從專利發(fā)明人國家來看,美國、中國和德國占據(jù)著主導(dǎo)優(yōu)勢,其次是英國、法國和日本等國家；而從專利的發(fā)布國家來看,除了中國、美國和德國,其他發(fā)達(dá)國家的專利數(shù)量也較多,這說明各國從開始研究青貯加工技術(shù),就慢慢重視自己的研究成果在世界范圍內(nèi)的專利保護(hù),并逐漸形成自己的壟斷地位。

另外,從世界各國在中國布局專利的情況來看,美國和德國等發(fā)達(dá)國家也加強(qiáng)了在中國專利的保護(hù),這與我國在這一領(lǐng)域表現(xiàn)出來的快速發(fā)展是離不開的。

3.4核心技術(shù)發(fā)展不平衡,牧草加工機(jī)械仍是熱門

通過分析核心專利,發(fā)現(xiàn)核心專利主要集中在牧草收割打捆或飼喂及相關(guān)機(jī)械方面,而飼料及相應(yīng)酶制劑等技術(shù)的核心專利相對較少。由此可見,青貯加工技術(shù)的發(fā)展還處在發(fā)展過程中,國內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)應(yīng)及時(shí)加大關(guān)鍵技術(shù)的研究力度,爭取在飼料、酶制劑、飼用原料等領(lǐng)域研發(fā)出自己的首創(chuàng),力爭搶占世界青貯加工技術(shù)這一大領(lǐng)域的市場。

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(責(zé)任編輯：梅竹)

AnalysisonthedevelopmenttrendofsilageprocessingtechnologybasedonpatentdatabaseplatformofInnography

WANG Man-sheng1，WANG Yan-zhou1，DENG Xin1,DAI Qiu-zhong1,2

(1.Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China；2.Department of Animal Nutrition and Feeding Technology,Hunan Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,Changsha 410131,China)

With the rapid development of animal husbandry in China,the situation of 'human and livestock fighting for food' is appeared.Meanwhile,the development of silage processing technology could expand the feed source of livestock and poultry,so it is considered to be applied to alleviate the situation effectively.In order to better understand and grasp the development status of silage processing technology,We applied Innography patent retrieval analysis database to analyze the applied years,competitors,inventors,key technologies and core patents of silage processing technology in the world,and showed the present situation and development trend of silage processing technology,which could provide a good technical reference for peers.

feed；ensiling;patent;analysis;Innography database platform

2017-05-16；

2017-07-19

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(ASTIP-IBFC02)；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(Y2017LM11、Y2017ZK15)。

王滿生(1987-),男,博士,助理研究員,主要從事農(nóng)產(chǎn)品深加工與飼料加工。

戴求仲(1969-),男,博士,研究員,主要從事動(dòng)物飼料資源開發(fā)與利用等研究。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.08.009

S816.9

：A

：1003-6202(2017)08-0034-06