黃 瑩

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所，貴州 貴陽 550006）

刺梨是中國(guó)西南部山區(qū)特有的野生水果之一，是天然的藥食兩用水果，《本草綱目拾遺》最早說明了刺梨的價(jià)值及“天下刺梨看中國(guó)，中國(guó)刺梨看貴州”的先天區(qū)位優(yōu)勢(shì)。開展刺梨產(chǎn)業(yè)專利分析和技術(shù)路線預(yù)測(cè)，聚焦刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)發(fā)揮專利信息對(duì)刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策的引導(dǎo)力，進(jìn)一步提高刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)運(yùn)行決策的科學(xué)化程度，有利于推動(dòng)刺梨產(chǎn)業(yè)布局更加科學(xué)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加合理。

1 專利數(shù)據(jù)檢索及建庫(kù)

1.1 數(shù)據(jù)來源及檢索范圍

運(yùn)用合享新創(chuàng)Incopat專利檢索分析系統(tǒng)，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗刪除雜質(zhì)數(shù)據(jù)，獲得研究數(shù)據(jù)量3101件。范圍是2020年8月24日以前公開的120個(gè)國(guó)家、地區(qū)和組織的刺梨相關(guān)專利數(shù)據(jù)。

1.2 技術(shù)分解及基本檢索思路

根據(jù)刺梨產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)特征，將刺梨產(chǎn)業(yè)分解為育種繁育、栽種采收、加工和深加工四個(gè)子領(lǐng)域，如表1所示。再根據(jù)各子領(lǐng)域數(shù)據(jù)中雜質(zhì)數(shù)據(jù)的共性和特點(diǎn)，經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證，形成育種繁育子課題（分析數(shù)據(jù)46件）、栽種采收子課題（分析數(shù)據(jù)183件）、刺梨加工子課題（分析數(shù)據(jù)2156）、深加工子課題（分析數(shù)據(jù)673件）四個(gè)檢索式。

表1 刺梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)分解表

1.3 數(shù)據(jù)加工建庫(kù)

根據(jù)上述檢索策略，逐條查閱專利的摘要以判斷相關(guān)性，刪除無關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗。建立育種繁育、栽種采收、加工和深加工四個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)引：每個(gè)子課題下再做若干個(gè)細(xì)分的技術(shù)標(biāo)引，以便后續(xù)開展有針對(duì)性的分析。例如刺梨加工子課題，根據(jù)對(duì)刺梨的使用目的和加工方式，細(xì)分為13個(gè)技術(shù)標(biāo)引：刺梨用于食品飲品、保健、飼料肥料、中藥、果茶、果脯及烘干、酵素、果醬、榨汁、切割去刺、清洗、發(fā)酵、分選。

2 專利分析

2.1 專利技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

按照申請(qǐng)年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，參照根據(jù)TRIZ理論的專利挖掘模型的專利數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)進(jìn)化S型曲線與期刊發(fā)文增量，可將刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展劃分三個(gè)階段，如圖1所示。

圖2 刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利類型

成長(zhǎng)期（2000-2012年）：該階段刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利已經(jīng)出現(xiàn)，且能夠維持每年較少的專利增量，專利增量明顯少于學(xué)術(shù)期刊增量，技術(shù)概念仍處于理論實(shí)驗(yàn)階段，該情況一直持續(xù)到2007年，專利增量到達(dá)一個(gè)小高峰并且開始超過學(xué)術(shù)期刊增量。刺梨產(chǎn)業(yè)此時(shí)仍未形成規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益來源單一，主要靠簡(jiǎn)單的成果售賣盈利。2007年以后專利數(shù)量增長(zhǎng)速度逐漸上升，刺梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)開始投入市場(chǎng)應(yīng)用，政府及相關(guān)企業(yè)也開始關(guān)注該行業(yè)發(fā)展，前一階段理論研究的積累也開始得到應(yīng)用，進(jìn)一步強(qiáng)化行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。該階段已開始形成小規(guī)模刺梨加工產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品附加值提升，相關(guān)產(chǎn)業(yè)開發(fā)者開始探尋多元化的刺梨深加工模式，吸引更多資金促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

爆發(fā)期（2013-2017年）：刺梨產(chǎn)業(yè)從2013年開始正式進(jìn)入爆發(fā)期，刺梨的藥用價(jià)值、食用價(jià)值及化工價(jià)值進(jìn)一步開發(fā)，國(guó)家與地方政府加大了對(duì)產(chǎn)業(yè)的扶持力度，刺梨研究進(jìn)一步擴(kuò)展到生物、醫(yī)藥、日化等諸多領(lǐng)域，2018年刺梨產(chǎn)業(yè)專利增量達(dá)到峰值630。該階段刺梨產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，有效提高了地方經(jīng)濟(jì)效益，刺梨附產(chǎn)品的加工技術(shù)不斷開發(fā)應(yīng)用，消費(fèi)受眾群體與市場(chǎng)份額逐步擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入黃金期。

瓶頸期（2018-2020年）：2018年開始刺梨產(chǎn)業(yè)專利增量呈斷崖式下降，結(jié)合市場(chǎng)現(xiàn)狀分析可知，由于缺乏品牌形象、上游產(chǎn)業(yè)鏈較短等發(fā)展過程中所積累的問題導(dǎo)致市場(chǎng)盈利增長(zhǎng)緩慢，領(lǐng)域技術(shù)研究熱潮退卻。但另一方面學(xué)術(shù)期刊的數(shù)量呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，表明理論研究仍在快速發(fā)展，刺梨產(chǎn)業(yè)深加工技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)應(yīng)用仍有可觀的發(fā)展空間，隨子領(lǐng)域的技術(shù)突破在與新興技術(shù)的融合中提高行業(yè)利潤(rùn)，產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)新的飛躍發(fā)展。

2.2 專利申請(qǐng)類型及法律狀態(tài)

從圖2可以看出，刺梨產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)以發(fā)明專利為主。其中，發(fā)明專利2717件，占專利總數(shù)的87.6%；實(shí)用新型專利202件，占專利總數(shù)的6.5%；外觀設(shè)計(jì)專利182件，占專利總數(shù)的5.9%。

圖1 刺梨產(chǎn)業(yè)研發(fā)趨勢(shì)圖

對(duì)刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利法律狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中有效專利指授權(quán)并且正常維持的專利；審查中專利指已公開但尚未授權(quán)的專利申請(qǐng)；失效專利指因?qū)＠Ｗo(hù)期屆滿、未繳費(fèi)、專利無效等原因失去專利權(quán)，不再受專利法律保護(hù)的專利。從表2可以看出，各國(guó)針對(duì)刺梨的專利中，無效專利占比大。中國(guó)專利在審查過程中的撤回、授權(quán)后停費(fèi)和駁回等方面所占的比重較大，無效專利占比50%、有效專利僅占20%。可見刺梨產(chǎn)業(yè)的專利布局尚不完善，技術(shù)成熟度不高，進(jìn)一步說明刺梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)仍停留在初步階段。

表2 刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利法律狀態(tài)

2.3 專利區(qū)域分布

從各國(guó)專利申請(qǐng)量來看（圖3），中國(guó)2811件、美國(guó)72件、日本45件、韓國(guó)32件、印尼18件、法國(guó)14件、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織13件、歐洲專利局12件、烏克蘭9件、墨西哥8件、波蘭7件、俄羅斯7件、印度6件、西班牙4件、加拿大3件、德國(guó)3件、新加坡3件、巴西2件、英國(guó)2件。中國(guó)在專利數(shù)量上具有巨大優(yōu)勢(shì)，中國(guó)專利申請(qǐng)量和擁有量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他國(guó)家和地區(qū)的總和，這種現(xiàn)象的背后本土特色品種優(yōu)勢(shì)功不可沒。美國(guó)、日本、韓國(guó)順次排名，這表明在一定程度上，刺梨產(chǎn)業(yè)在這些發(fā)達(dá)國(guó)家中已開始興起相關(guān)研究，同時(shí)也將會(huì)產(chǎn)生大量的海外市場(chǎng)。

圖3 刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)區(qū)域分布

2.4 專利主要申請(qǐng)人

從圖4可以看出，刺梨產(chǎn)業(yè)排名前10位的專利申請(qǐng)人，均為中國(guó)申請(qǐng)人，其中9個(gè)隸屬于貴州；前20位申請(qǐng)人中，外國(guó)企業(yè)2家、貴州高等院校2家、貴州企業(yè)15家；排名前50位的專利申請(qǐng)人，貴州申請(qǐng)人35家、國(guó)外申請(qǐng)人3家。說明刺梨產(chǎn)業(yè)的主要從業(yè)單位在貴州境內(nèi)，該產(chǎn)業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)也在貴州。

圖4 全球刺梨產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)人申請(qǐng)量排名

2.5 專利技術(shù)主題

專利的技術(shù)主題分析反映了某一領(lǐng)域研發(fā)主體的主要研發(fā)方向，根據(jù)IPC分類原則及刺梨產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)特征，將專利數(shù)據(jù)分解為育種繁育、栽種采收、加工及深加工四大子領(lǐng)域及其小類，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5、圖6所示。

圖5 刺梨產(chǎn)業(yè)專利子領(lǐng)域分布

圖6 刺梨產(chǎn)業(yè)專利小類分布

中國(guó)專利熱點(diǎn)技術(shù)主要集中在加工方面，小類熱點(diǎn)技術(shù)主要分布在食品飲料（739件）、藥物（435件）、保健（382件）等應(yīng)用方面。另外，專利申請(qǐng)量較多的技術(shù)主題還有：榨汁（199件）、飼料肥料（195件）、果茶（130件）、提取物用于化妝品日化品（101件）、切割去刺（88件）、刺梨種植（76件）、刺梨清洗（69件）、刺梨提取（68件）、刺梨發(fā)酵（66件）、刺梨用于中藥（62件）等。

國(guó)外專利數(shù)量較少，主要圍繞刺梨的深加工做文章，刺梨提取物用于藥物（127件）、提取物用于化妝品日化品（28件）、刺梨育種繁育（21件）、提取物用于飲料食品（16件）、刺梨提?。?3件）。

3 制約因素分析

從2018年刺梨專利申請(qǐng)數(shù)的直線下降可以看出，當(dāng)前刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在一定程度的結(jié)構(gòu)性失衡，制約了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大。采用雙聚類算法對(duì)專利領(lǐng)域子課題與其技術(shù)主題數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)聚類，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域-主題的雙維度結(jié)構(gòu)，生成可視化雙聚類主題矩陣熱圖，展示高頻主題詞與領(lǐng)域之間的親疏關(guān)系，進(jìn)而獲得領(lǐng)域主題間的結(jié)構(gòu)比例組成。結(jié)合全產(chǎn)業(yè)鏈，通過對(duì)雙聚類樹狀圖進(jìn)行不同維度的解讀，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在3個(gè)方面瓶頸性的問題。

3.1 產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)脫節(jié)

育種繁育和栽種采收子領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)較為緊密，技術(shù)主題在領(lǐng)域雙方內(nèi)部形成良性互動(dòng)，但總體發(fā)展不足，與加工、深加工產(chǎn)業(yè)存在一定程度的產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)缺失，尤其是保鮮技術(shù)領(lǐng)域，刺梨鮮果成熟期較短，采摘后無法長(zhǎng)時(shí)間保存，一般需要24小時(shí)內(nèi)運(yùn)送至加工企業(yè)榨汁儲(chǔ)存，采收和保鮮方面的專利仍未緊密聯(lián)系，鮮果采摘后沒能及時(shí)交貨到企業(yè)，導(dǎo)致出現(xiàn)爛果的風(fēng)險(xiǎn)較大。地方政府缺乏總體規(guī)劃和有效的宏觀指導(dǎo)與調(diào)控，致使鮮果生產(chǎn)和加工不能協(xié)調(diào)發(fā)展，農(nóng)、工、貿(mào)相互脫節(jié)，刺梨產(chǎn)業(yè)機(jī)制未能良好運(yùn)行。縣級(jí)企業(yè)加工儲(chǔ)存能力無法滿足鮮果產(chǎn)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)。刺梨鮮果不能存儲(chǔ)，實(shí)際加工能力僅不到設(shè)計(jì)加工生產(chǎn)能力的10%，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)線和工人一年有近10個(gè)月處于閑置狀態(tài)，增加了企業(yè)的成本。

3.2 產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重

刺梨加工產(chǎn)業(yè)與深加工產(chǎn)業(yè)的聯(lián)系仍比較薄弱，企業(yè)技術(shù)開發(fā)能力較低，大量專利集中在刺梨加工初級(jí)產(chǎn)品和半成品方面，綜合利用水平仍未能全面開發(fā)。從產(chǎn)品種類看，分為食品飲品和保健營(yíng)養(yǎng)品兩大刺梨產(chǎn)品類型，產(chǎn)品的附加值較低，難以在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)形成有效競(jìng)爭(zhēng)力。大部分企業(yè)主要生產(chǎn)刺梨原汁、刺梨果脯、刺梨飲料、刺梨酒等產(chǎn)品，存在嚴(yán)重的低端同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)問題，由于其特有的酸澀口感，市場(chǎng)接受度不高，銷量有限，對(duì)刺梨產(chǎn)業(yè)的拉動(dòng)效果不明顯。精深加工相對(duì)缺乏，刺梨資源利用率較低，品牌產(chǎn)品開發(fā)受限，難以體現(xiàn)出刺梨產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特性、創(chuàng)新性。利潤(rùn)低，企業(yè)回收刺梨果和引進(jìn)人才資金缺乏，進(jìn)而失去擴(kuò)大再生產(chǎn)的動(dòng)力。相對(duì)的，農(nóng)戶也失去了種植刺梨的積極性，從而使得刺梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展停留在一個(gè)惡性循環(huán)階段。

3.3 深加工科技轉(zhuǎn)化力不足

從雙聚類圖譜來看，刺梨深加工專利主要出現(xiàn)在藥物、食品飲品、化妝日化、提取等方面，開發(fā)刺梨面膜、刺梨保健品，刺梨中的SOD等有效成分提取和影響刺梨原汁口感的單寧去除等技術(shù)仍未取得突破，仍處于初級(jí)發(fā)展階段。首先，刺梨生產(chǎn)企業(yè)大多都是改造后的家庭生產(chǎn)車間，這就導(dǎo)致了刺梨加工的起點(diǎn)比較低，生產(chǎn)加工刺梨的技術(shù)處于比較落后的狀態(tài)。其次，專利研究成果制造成本較高，投資所需資金較多，成本回收周期較長(zhǎng)，反應(yīng)遲緩，無法快速回本賺錢，所以銀行或風(fēng)險(xiǎn)資本不愿提供金融支持。綜上，刺梨開發(fā)企業(yè)的資金往往處于短缺狀態(tài)，大多數(shù)企業(yè)無法引進(jìn)設(shè)備，無法進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，難以提高刺梨深加工能力，難以提高產(chǎn)品質(zhì)量，難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的升級(jí)。

4 刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

4.1 育種繁育

具備無籽、高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)及區(qū)域化生產(chǎn)屬性的刺梨品種將成為行業(yè)新寵；如果能培育出以觀賞和綠化為目的的刺梨盆景和綠植，將有效拉長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條，形成新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

4.2 栽種采收

刺梨專用肥方面，龍里縣柯臻科技種植有限公司在中國(guó)提出了9件刺梨專用肥的發(fā)明專利申請(qǐng)，目前均處于實(shí)審中；貴州大學(xué)在中國(guó)提出了8件刺梨專用肥的發(fā)明專利，但只有“一種配制磷酸二氫鈉并副產(chǎn)刺梨專用肥的方法”獲得了授權(quán)，其余均已被駁回；其余刺梨專用肥均為刺梨種植企業(yè)在中國(guó)提出的發(fā)明專利申請(qǐng)，也都沒有獲得授權(quán)。從專利角度，刺梨專用肥屬于技術(shù)和市場(chǎng)空白點(diǎn)，應(yīng)結(jié)合刺梨機(jī)理研究加大實(shí)驗(yàn)和研究力度，重點(diǎn)鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和肥料專業(yè)企業(yè)研發(fā)綠色、有機(jī)專用肥料。刺梨保鮮方面，一般而言，低溫、隔絕氧氣、殺滅微生物和細(xì)菌是常用的保鮮手段。檢索到的12件專利涉及涂膜保鮮劑、超高壓水封保鮮方法、病原菌防控處理等保鮮方法，僅有1件帶有換氣功能的保鮮箱為有效專利，其他均為審中或失效專利。保鮮問題已成為制約刺梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，應(yīng)鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)和刺梨從業(yè)廠商加大研發(fā)試驗(yàn)力度，廣泛借鑒各領(lǐng)域各種保鮮方式，率先以無毒害、無添加的手段解決刺梨保鮮問題。

4.3 刺梨加工

刺梨榨汁方面，專利申請(qǐng)量較多，有壓榨設(shè)備、果汁或果蔬飲料的制備、將刺梨汁添加入食品等。鑒于刺梨難以保鮮的問題，將刺梨榨汁制成飲品或加入食品成為廣大從業(yè)廠商的首選，然而刺梨汁的口感和保鮮仍然是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題，建議加大研發(fā)力度，推出具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。刺梨用于果茶方面，將刺梨加入到柚子茶、大棗復(fù)合代用茶、木瓜代用茶、奶茶、養(yǎng)生茶以及各種水果袋泡茶，并沒有專利申請(qǐng)量在10件以上的申請(qǐng)人，技術(shù)壟斷尚未形成，可介入程度高，應(yīng)加強(qiáng)針對(duì)果茶研究開發(fā)工作的支持力度。刺梨切割去刺除籽方面，針對(duì)刺梨的切柄、去蒂、脫刺以及切半，專利申請(qǐng)量?jī)H有88件，刺梨除籽方面技術(shù)仍然空白。切割去刺除籽是刺梨加工產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建議加大研究力度，尤其加大刺梨除籽環(huán)節(jié)的技術(shù)研究力度。

4.4 刺梨深加工

刺梨提取物用于飲品方面，將刺梨提取物作為添加物與其他配料混合，制成復(fù)合植物飲品、果醋飲料以及口服液等，以提升口感和營(yíng)養(yǎng)，達(dá)到增強(qiáng)抵抗力、抗氧化、美容養(yǎng)顏、健胃消食等目的。該領(lǐng)域?qū)＠壳耙試?guó)外申請(qǐng)為主，建議加大研究力度。刺梨提取物用于藥物方面，可將刺梨提取物用于治療帕金森、肺病、肝病、胃病、止咳、燙傷、腳氣、皮膚病等疾病的藥物。專利目前主要掌握在國(guó)外權(quán)利人的手中，中國(guó)申請(qǐng)人對(duì)此的關(guān)注度遠(yuǎn)不如直接將刺梨用于中藥，建議加大研究力度，實(shí)現(xiàn)該領(lǐng)域的突破。刺梨提取物用于化妝日化用品方面，當(dāng)前，將刺梨提取物作為天然添加劑應(yīng)用于化妝品和日化品已成為新產(chǎn)品開發(fā)的熱點(diǎn)。貴州的專利申請(qǐng)人占比20%，排名第一，其次是廣東、河南。該領(lǐng)域的研究有一定成效，建議繼續(xù)加大研究力度。