專利文獻(xiàn)是獲取全球最新技術(shù)信息的重要來源，據(jù)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)統(tǒng)計(jì)，世界上90%～95%的新技術(shù)、新發(fā)明首先在專利文獻(xiàn)中公開。通過對(duì)專利文獻(xiàn)信息的檢索、統(tǒng)計(jì)和分析，可以發(fā)現(xiàn)反映國家、地區(qū)或機(jī)構(gòu)的研發(fā)實(shí)力及技術(shù)競爭態(tài)勢的重要戰(zhàn)略和創(chuàng)新性信息，從而達(dá)到節(jié)約開發(fā)經(jīng)費(fèi)和縮短開發(fā)時(shí)間的目的[1]?；蚪M編輯技術(shù)(Genome Editing)/基因編輯技術(shù)(Gene Editing)是國家《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》重點(diǎn)布局的前沿技術(shù)和顛覆性技術(shù)，可以對(duì)基因組進(jìn)行精確而有效的編輯修飾，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA片段的敲除、加入等[2]。本文從專利申請(qǐng)數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)布局重點(diǎn)、技術(shù)來源和市場布局多個(gè)角度分析基因組編輯技術(shù)的國際競爭態(tài)勢，為我國在該領(lǐng)域構(gòu)建合理的專利保護(hù)網(wǎng)，提高專利技術(shù)優(yōu)勢與競爭優(yōu)勢提供相關(guān)借鑒和參考。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

本文采用的方法主要包括專利計(jì)量分析法和專利組合分析法[3-6]。專利組合分析法從專利質(zhì)量和專利活動(dòng)兩個(gè)維度分析創(chuàng)新主體的專利競爭實(shí)力，據(jù)此識(shí)別技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者、潛在技術(shù)競爭者、技術(shù)活躍者和技術(shù)落后者(圖1)。其中，專利活動(dòng)(橫坐標(biāo))主要指創(chuàng)新主體在某領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量，專利質(zhì)量(縱坐標(biāo))是指主要通過有效專利占有率、技術(shù)范圍、國際范圍、權(quán)利要求數(shù)4個(gè)指標(biāo)的均值衡量[7-11](表1)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文選取了大為的Innojoy專利數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫具有支持中英文檢索、可進(jìn)行同族專利合并處理、提供權(quán)利要求數(shù)與同族數(shù)等可用于評(píng)估專利質(zhì)量的指標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)要點(diǎn)選取主流的基因組編輯技術(shù)，包括鋅指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)、轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(transcription activator like effector nucleases,TALENs)、規(guī)律性重復(fù)短回文序列簇(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)[10]。確定的檢索式為(TI,ABST+=Gene Edit or Genome Edit or multiplex gene edit or RNA edit or CRISPR or ZFNs or zinc finger nuclease or TALENs) and (PIC=A61 or C12 or A01H) and (AD=2008 To 2018)，檢索得到8 866件專利，進(jìn)行同族合并和數(shù)據(jù)清洗后得到4 113條專利。

注：表中的創(chuàng)新主體指國家

2 專利申請(qǐng)態(tài)勢

2.1 專利申請(qǐng)總體情況

《專利合作條約》(Patent Cooperation Treaty，PCT)專利和三方專利是經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(Organization for Economic Co-operation and Development， OECD)關(guān)于創(chuàng)新和技術(shù)的重要指標(biāo)[11]。專利申請(qǐng)人通過PCT可達(dá)到同時(shí)在眾多締約國家申請(qǐng)專利的目的， 簡化了繁雜的申請(qǐng)程序，因此PCT已經(jīng)成為各國專利國際化的主要途徑。OECD對(duì)三方同族專利的定義來自歐洲專利局、日本專利局、美國專利與商標(biāo)局保護(hù)共同發(fā)明的一組同族專利[12]。本文所指的三方專利不是嚴(yán)格意義上的三方專利，主要指來自歐洲專利局或日本專利局或美國專利與商標(biāo)局的專利。從圖2可以看出，無論專利申請(qǐng)總量、PCT專利還是三方專利都處于增長趨勢。需要注意的是，2014年P(guān)CT專利數(shù)量急劇增長并超過三方專利的申請(qǐng)數(shù)量，說明全球基因組編輯技術(shù)已經(jīng)開始加快專利的國際化戰(zhàn)略布局步伐。

圖2 全球基因組編輯技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢

2.2 技術(shù)生命周期

一般來說，技術(shù)的生命周期分為技術(shù)導(dǎo)入期、技術(shù)成長期、技術(shù)成熟期和技術(shù)衰退期4個(gè)階段。技術(shù)導(dǎo)入期專利申請(qǐng)數(shù)量較少、增長率較低、創(chuàng)新主體較少，技術(shù)成長期專利增長率有所提高、創(chuàng)新主體增多，技術(shù)成熟期創(chuàng)新主體競爭激烈、專利申請(qǐng)數(shù)量增長緩慢、申請(qǐng)人數(shù)保持穩(wěn)定，技術(shù)衰退期技術(shù)發(fā)展緩慢、市場萎縮、專利申請(qǐng)數(shù)量出現(xiàn)負(fù)增長、專利申請(qǐng)人變少[13]。

本文采用國內(nèi)學(xué)者常用的曲線圖法分析判斷基因組編輯技術(shù)所處的生命周期[14]，從專利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)兩個(gè)指標(biāo)構(gòu)建曲線圖(圖3)。

圖3 全球基因組編輯技術(shù)生命周期

從圖3可以看出，2013年以前為技術(shù)導(dǎo)入期，基因組編輯領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)較少，發(fā)展緩慢；2013年以后為技術(shù)成長期，基因組編輯技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段，專利申請(qǐng)數(shù)量快速增加，專利申請(qǐng)數(shù)量超過專利申請(qǐng)人數(shù)。2013年新一代的基因編輯工具CRISPR出現(xiàn)，與第一代的ZFN和第二代的TALENs相比，CRISPR更加簡潔、廉價(jià)、高效，從而激發(fā)了基因組編輯領(lǐng)域大量專利的產(chǎn)出[15]。由于世界主要國家專利公開時(shí)間以及所選用數(shù)據(jù)庫本身數(shù)據(jù)的納入和加工具有一定的時(shí)間差，如中國的專利從申請(qǐng)到公開大概有18個(gè)月的時(shí)間間隔[16]，因此很多在2017年下半年及2018年申請(qǐng)的專利信息無法檢索到，在圖3表現(xiàn)出下降的假象。由于目前基因組編輯技術(shù)處于成長期，未來專利申請(qǐng)數(shù)量仍然會(huì)繼續(xù)增加，各創(chuàng)新主體之間的競爭將會(huì)更加激烈。

3 技術(shù)來源與市場布局

3.1 技術(shù)來源

3.1.1 總體情況

基因組編輯技術(shù)的專利主要來源于研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的國家。從專利申請(qǐng)數(shù)量來看，基因組編輯技術(shù)專利主要來源國為美國、中國、瑞士、日本、法國、韓國、德國、英國、加拿大和荷蘭。其中美國最多，中國位居第二位(表2)。

3.1.2 主要技術(shù)來源國專利申請(qǐng)

從圖4可以看出，美國、瑞士、日本、法國的基因組編輯技術(shù)研究起步時(shí)間均早于中國，這些國家基因組編輯技術(shù)的研發(fā)工作在2009年以前就已開始，有了一定的技術(shù)積淀，而中國在2010年以后才出現(xiàn)基因組編輯技術(shù)的專利。2013年以后中國的基因組編輯技術(shù)專利數(shù)量逐漸增多，申請(qǐng)數(shù)量超過了瑞士、日本和法國，且有追上并超越美國的潛力(圖4)。

表2 基因組編輯技術(shù)專利主要來源國

圖4 主要技術(shù)來源國專利申請(qǐng)數(shù)量

3.1.3 PCT及三方專利主要技術(shù)來源國

2008年-2018年，全球共申請(qǐng)了基因組編輯技術(shù)的PCT專利和三方專利2 162件。主要技術(shù)來源國見表3。

表3 PCT專利及三方專利的主要技術(shù)來源國

美國在PCT及三方專利數(shù)量方面遙遙領(lǐng)先其他國家，占比為69.73%；其次為日本、瑞士、法國，占比為72.41%，中國第三，占比為2.68%。但中國申請(qǐng)的專利總量在全球的占比是30.4%，可見目前中國申請(qǐng)的專利多以本土為主，存在母國效應(yīng)，專利的國際化戰(zhàn)略尚處于起步階段。

3.2 市場布局

由于專利申請(qǐng)和維護(hù)需要繳納一定費(fèi)用，特別是申請(qǐng)和維護(hù)海外的國際專利，費(fèi)用一般較高。因此，可以認(rèn)為只有當(dāng)某個(gè)國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)環(huán)境較好，而且具有市場潛力時(shí)，專利申請(qǐng)人才會(huì)選擇在這個(gè)國家進(jìn)行專利申請(qǐng)活動(dòng)。

從基因組編輯技術(shù)專利主要市場布局區(qū)域(表4)可以看出，專利受理數(shù)量最多的國家為中國，其次為世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織，再次為美國、印度、加拿大、歐洲專利局、韓國、日本、澳大利亞和俄羅斯等國家或區(qū)域,可見全球基因編輯競爭布局高度關(guān)注中國市場。

表4 基因組編輯技術(shù)專利主要市場布局區(qū)域

4 區(qū)域競爭態(tài)勢

對(duì)各國專利指標(biāo)計(jì)算結(jié)果(表5和圖5)分析發(fā)現(xiàn)，

美國屬于技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，專利數(shù)量和專利質(zhì)量均遙遙領(lǐng)先于其他國家；日本、瑞士、法國屬于潛在技術(shù)競爭者，專利數(shù)量相對(duì)較少而專利的質(zhì)量較高；中國屬于技術(shù)活躍者，專利數(shù)量較多而專利質(zhì)量有待提升；韓國屬于技術(shù)落后者，專利數(shù)量和質(zhì)量均有很大的提升空間。

在三方專利占比、同族專利規(guī)模、權(quán)利要求數(shù)方面，中國基因組編輯技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他六國，中國三方專利只有7個(gè)，而美國有536個(gè)；同族專利美國的平均數(shù)量為5.24個(gè)，中國僅為1.18個(gè)；權(quán)利要求平均數(shù)量瑞士為51.47個(gè)，美國為44.96個(gè)，中國僅有10.46個(gè)。

表5 各國專利指標(biāo)計(jì)算

圖5 6個(gè)主要技術(shù)來源國專利競爭力分析

5 技術(shù)競爭態(tài)勢

5.1 技術(shù)IPC申請(qǐng)趨勢

國內(nèi)外很多學(xué)者都采用IPC分類號(hào)進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域的區(qū)分，IPC分類號(hào)可以分為部、大類、小類、大組和小組。

本文主要選取專利技術(shù)所在的IPC分類號(hào)小類進(jìn)行分析，通過分析發(fā)現(xiàn)基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域的專利主要分布在C12N(微生物或酶)、A61K(醫(yī)用配制品)、C12Q(含酶或微生物的測定或檢驗(yàn)方法)、C07K(肽)、A61P(化合物或藥物制劑的特定治療活性)等小類(圖6)。

由年度申請(qǐng)趨勢來看，從2008年開始C12N申請(qǐng)數(shù)量遙遙領(lǐng)先于其他小類，從2013年開始A61K的專利數(shù)量逐漸超越其他位居第二。

圖6IPC年度申請(qǐng)趨勢

5.2 技術(shù)研發(fā)重心分析

技術(shù)重心指數(shù)是指某一創(chuàng)新主體在某技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量占其全部申請(qǐng)量的比例。通過專利技術(shù)重心指數(shù)可以了解和判斷該國的技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)和布局的主要領(lǐng)域，從而找出自身的優(yōu)勢和特點(diǎn)。從圖7可以看出，美國、中國、日本、瑞士、法國這5個(gè)主要技術(shù)來源國均注重C12N(微生物或酶)的研發(fā)。此外，美國主要的研發(fā)重心還包括A61K(醫(yī)用配制品)、C12Q(含酶或微生物的測定或檢驗(yàn)方法)、C07K(肽)，瑞士和法國的研究重點(diǎn)包括A61K(醫(yī)用配制品)、C07K(肽)、A61P(化合物或藥物制劑的特定治療活性)，中國的研究重點(diǎn)包括A01H(新植物或獲得新植物的方法)、A01K(畜牧業(yè))、A61K(醫(yī)用配制品)，日本的研究重點(diǎn)包括A01K(畜牧業(yè))、A61K(醫(yī)用配制品)、A61P(化合物或藥物制劑的特定治療活性)。

從申請(qǐng)數(shù)量來看，中國在A01H(新植物或獲得新植物的方法)、A01K(畜牧業(yè))、C12R(微生物)領(lǐng)域存在數(shù)量優(yōu)勢(圖8)。

圖7 主要技術(shù)源國技術(shù)重心指數(shù)對(duì)比

圖8 主要技術(shù)來源國IPC分類申請(qǐng)數(shù)量

6 結(jié)論及建議

通過上述分析可知，全球基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠?013年開始迅速增長，已經(jīng)正式進(jìn)入成長期，且從2014年起PCT專利數(shù)量急劇增長，專利的國際化戰(zhàn)略布局加快?？梢灶A(yù)見，未來基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域的競爭將會(huì)更加激烈。建議加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的工作，以不斷提升我國在該技術(shù)領(lǐng)域的專利競爭力。

6.1 重視專利質(zhì)量的提升

專利文獻(xiàn)除了具備科技文獻(xiàn)的屬性之外，還具備法律屬性和經(jīng)濟(jì)屬性。專利文獻(xiàn)是我們進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、專利侵權(quán)取證、專利交易過程中專利價(jià)值評(píng)估的重要依據(jù)，專利質(zhì)量的好壞直接影響到專利的技術(shù)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和法律價(jià)值。通過上述分析可知，目前中國在基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量全球排名第二，有望超越美國成為全球第一。但與爆發(fā)式的專利數(shù)量增長情況形成鮮明對(duì)比的是良莠不齊的專利質(zhì)量，中國的專利在技術(shù)范圍、國際范圍、權(quán)利要求數(shù)方面與美、日等國家差距較大，專利質(zhì)量的提升迫在眉睫。近年來，國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局也意識(shí)到了這個(gè)問題，并且加強(qiáng)了對(duì)專利質(zhì)量的審核。國內(nèi)已經(jīng)有部分企業(yè)和機(jī)構(gòu)設(shè)立專人專崗從事專利質(zhì)量提升工作，并且取得了一定成效，但是還沒有推廣到更多的機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)施，因此專利質(zhì)量的提升還有很長的路要走。

6.2 重視專利國際化戰(zhàn)略布局

雖然中國近年來在基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)數(shù)量逐年增多，并且成為僅次于美國的第二大技術(shù)來源國，但是PCT專利和三方專利數(shù)量與美國差距較大，與瑞士、日本、法國也有一定差距，說明中國的專利缺乏全球性布局。目前中國的專利多在本國申請(qǐng)，存在明顯的母國效應(yīng)。從2014年起，PCT專利數(shù)量急劇增長，包括美國在內(nèi)的一些國家加快了專利的國際化戰(zhàn)略布局，使未來的專利國際化競爭更加激烈，因此中國應(yīng)該盡早開展專利國際化戰(zhàn)略布局。從市場布局的主要區(qū)域來看，目前美國、瑞士、日本、法國等國家多在世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、中國、美國、印度、加拿大、歐專局等區(qū)域布局，在一些發(fā)展中國家尚未開展國際化戰(zhàn)略布局。因此，中國可以結(jié)合各個(gè)國家的知識(shí)產(chǎn)權(quán)環(huán)境和市場前景，選擇一些發(fā)展中國家提前進(jìn)行專利戰(zhàn)略部署，如可以選取“一帶一路”沿線的發(fā)展中國家進(jìn)行考察、布局，提前搶占市場先機(jī)。

6.3 進(jìn)行持續(xù)的專利跟蹤與預(yù)警

專利競爭態(tài)勢處于不斷變化中，專利申請(qǐng)和授權(quán)數(shù)量每時(shí)每刻都在發(fā)生變化，因此應(yīng)該進(jìn)行持續(xù)的專利跟蹤與預(yù)警。中國在基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)該重點(diǎn)跟蹤美國、日本、瑞士、法國4個(gè)國家的專利發(fā)展態(tài)勢，設(shè)立專人專崗持續(xù)地跟蹤技術(shù)研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢，選取合作伙伴，并有針對(duì)性地提出相關(guān)策略。

6.4 找到專利技術(shù)和創(chuàng)新的突破口

通過分析IPC分類可以看出，基因組編輯技術(shù)領(lǐng)域C12N(微生物或酶)是目前競爭最激烈的技術(shù)領(lǐng)域，其次為A61K(醫(yī)用配制品)。目前中國在這兩個(gè)類目下均不具備競爭優(yōu)勢，但在A01H(新植物或獲得新植物的方法)、A01K(畜牧業(yè))、C12R(微生物)領(lǐng)域存在數(shù)量優(yōu)勢，說明中國主要優(yōu)勢在基因組編輯技術(shù)的應(yīng)用方面，而在技術(shù)的原創(chuàng)性方面與美、日等國差距很大，短時(shí)間內(nèi)很難超越，需要加強(qiáng)在這幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)。