葉 萌,李紅征,占 明,熊彩云,劉曉華,涂業(yè)茍,王文輝
(1.江西省林業(yè)有害生物防治檢疫局,江西 南昌300008;2.江西省林業(yè)科學院,江西 南昌330013)
昆蟲性信息素又稱為昆蟲性外激素,是由性成熟的昆蟲個體釋放于體外的一種微量化學物質,這種化學物質具有特殊氣味,能引誘同種異性昆蟲,在覓偶、定向求偶、交配等行為和生理反應中起通訊聯(lián)絡作用[1-2]。從第1個昆蟲性信息素化學結構“蠶蛾醇”被分離并成功鑒定之后,又有新的昆蟲性信息素相繼被發(fā)現(xiàn)。近20多年來,昆蟲性信息素的結構鑒定與化學合成技術取得了飛速發(fā)展,至今已經(jīng)有2 000多種昆蟲性信息素被鑒定和合成,并有上百種昆蟲性信息素商品化生產(chǎn)并進入實際應用[3]。利用昆蟲性信息素及其配套技術對農(nóng)林害蟲進行監(jiān)測和防治,以減少化學農(nóng)藥的使用,成為當今害蟲治理的重要措施之一。
以incoPat全球專利檢索數(shù)據(jù)庫(https://www.incopat.com/)作為數(shù)據(jù)來源,檢索條件設置為TIAB=(性信息素))AND(AD=[19990101 to 20181231]),檢索下載日期為2019年10月31日。以檢索到的在此期間全部申請的專利為統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)來源,利用incoPat的數(shù)據(jù)庫分析功能,從專利申請趨勢、專利技術生命周期、申請人分布、技術構成、專利有效性法律及運營等方面進行統(tǒng)計分析。
昆蟲性信息素專利從1999年1月1日—2018年12月31日20 a期間,共檢索到34個國家(或組織)申請專利887件,總體上呈逐年增長的趨勢(圖1)。數(shù)據(jù)表明,2009—2018的10 a申請數(shù)量每年保持在45件以上,10 a申請數(shù)量為681件,是1999—2008的10 a申請量的3倍多。其中2016年申請數(shù)量最多,為98件,占總數(shù)的11.06%;2002年申請數(shù)量最少,僅6件,占總數(shù)的0.68%。
圖1 性信息素專利申請量年度分布
我國昆蟲性信息素專利申請起步較晚,但發(fā)展迅速。從1999—2019年的20 a期間,中國申請數(shù)量450件(授權207件),全球第1,占全球總申請數(shù)量的50.68%;從2002年起,申請量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢;美國申請數(shù)量為全球第2,占全球總申請數(shù)量的9.71%;日本第3,占全球總申請數(shù)量的8.80%(圖2)。
圖2 性信息素申請主要國家(組織)分布
專利技術和產(chǎn)品一樣,具有一定的生命周期,一般經(jīng)歷萌芽期、成長期、成熟期、衰退期[4]。判斷專利技術生命周期的方法很多,有S曲線法、專利指標法、相對增長率法和技術生命周期圖法等[6],本文應用技術生命周期圖法進行判斷。統(tǒng)計1999—2018年的20 a的性信息素專利技術的申請人數(shù)和申請數(shù)量的年度變化,繪制成性信息素專利的技術生命周期圖(圖3)。結果表明,1999—2008年,這一時期性信息素的專利年申請數(shù)量增長緩慢,每年申請數(shù)量少于30件,申請人數(shù)少于20個,說明這一時期的性信息素相關技術還處于成長期,這一技術開始逐漸獲得市場認可,有部分技術陸續(xù)被生產(chǎn)企業(yè)采用。而2009—2018年,隨著更多企業(yè)和科研單位加入研發(fā),性信息素的相關技術得到不斷發(fā)展,市場參與度提高,性信息素專利的年申請量增速較快,申請量每年穩(wěn)定在45件以上,專利申請人個數(shù)達15個以上,其中2011—2018年專利申請人每年穩(wěn)定在30個以上,申請量穩(wěn)定在60件以上,這一時期參加研發(fā)的企業(yè)增多,專利申請數(shù)量增加較快,說明這一時期的專利技術進入成熟期。性信息素專利技術的萌芽期應該出現(xiàn)在檢索時段之前,且目前還沒有顯現(xiàn)衰退的跡象。由此說明這一領域技術的生命周期應該大于20 a。
圖3 性信息素專利技術生命圖
性信息素專利申請前35 位中僅有1 位為個人申請,其余34 位全部為企業(yè)或機構單位,其中申請量占總申請量1%以上的申請人有16 個(表1),占申請量一半以上的申請人主要是日本的企業(yè),其中SHIN ETSU CHEMICAL CO LTD 的申請量最多,占總申請量的14.45%;日本企業(yè)不僅在日本國申請,在中國、美國等國家也進行了相關專利的申請。而另外15 個申請人是中國企業(yè)或機構單位,其中中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所的申請量第2,占總申請量的4.63%。性信息素專利主要申請人分布的結果表明,昆蟲性信息素相關技術領域進行研發(fā)的主要力量集中在日本和中國。
表1 專利主要申請人分布
目前世界各國專利機構都采用國際專利分類(international patent classification,縮寫為IPC)的方法進行專利檢索。按IPC 分類對性信息素領域的專利進行專利技術構成統(tǒng)計,結果表明這一領域的專利分6 部(A、B、C、F、G、H)19 大類,其中A01 農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、狩獵、誘捕、捕魚大類申請量最多,占申請量的75.08%;C07 有機化學大類申請量第2,占25.59%,說明性信息素專利技術熱點領域主要集中在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等行業(yè)(表2)。
表2 性信息素專利技術大類分布
表3 性信息素專利轉讓人/受讓人排名(前10)
性信息素專利包括有效專利323 件,占總申請數(shù)量的36.41%;失效專利213 件,占24.01%;未確認專利167 件,占18.83%;審中146 件,占16.46%;PCT-有效期滿17 件,占1.92%;部分專利失效12 件,占1.35%;授權后失效9 件,占1.01%。而有效專利中,中國(CN)有效專利207 件(含別國在中國申請的有效專利),占總有效專利64.09%;日本(JP)有效專利47 件,占14.55%;歐洲專利局有效專利(EP)24 件,占7.43%;美國(US)有效專利14 件,占4.33%;其他國家有效專利31 件,占9.60%。
性信息素專利涉及訴訟3 件、許可2 件、在售2 件、質押6 件、變更17 件、轉讓120 件。發(fā)生轉讓的專利120 件中,轉讓專利數(shù)量排名前10 的轉讓人有FUKUMOTO、TAKEHIKO、KINSHO、TAKESHI、YAMASHITA、MIYOSHI、中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所等個人或機構;而受讓人排名前10 的主要是公司和機構(表3)。
近20 a(1999—2018年)以來,昆蟲性信息素全球專利申請共887 件,申請數(shù)量總體上呈上升趨勢,其中中國、美國、日本申請量排名前3。目前這一專利技術處于成熟期,申請人主要是公司或機構,主要集中在日本和中國。技術領域以農(nóng)業(yè)、林業(yè)為主,占申請量3/4 以上的技術集中在引誘、誘捕等技術方面。有效專利323 件,發(fā)生轉讓的專利120 件,轉讓人以個人和機構為主,而受讓人主要以公司或機構為主。
昆蟲性信息素應用于農(nóng)林害蟲監(jiān)測及防控,具有高效環(huán)保的優(yōu)點,同時可以減少化學農(nóng)藥的用量,在害蟲綜合治理(IPM)中發(fā)揮著重要作用,經(jīng)濟效益和生態(tài)效益明顯[7-8]。但是,當前還有大量農(nóng)林害蟲的性信息素還沒有鑒定,且已有的性信息素產(chǎn)品還存在著成本高、使用效果穩(wěn)定性較低及使用不方便等缺陷[2]。因此,加強性信息素技術專利文獻分析,以便今后在昆蟲性信息素技術研發(fā)時緊跟技術熱點,及時搶占市場先機。