楊勝偉 楊秀偉* 余常水 楊選輝 鄧寬平 劉宇宸 石 勇

（1 遵義市農業(yè)科學研究院，貴州遵義 563100；2 貴州派騰知識產權研究中心，貴州貴陽 550004）

以辣椒產業(yè)的相關專利為研究對象，建立分布于辣椒產業(yè)上中下游的技術發(fā)展專利數(shù)據庫，綜合應用專利分析和知識圖譜等理論和工具，對專利技術發(fā)展趨勢、專利類型及法律信息、專利區(qū)域及主要申請人、專利技術主體以及生命周期的分析，形成基于專利分析的辣椒產業(yè)技術發(fā)展預測。

辣椒是世界上重要的蔬菜和調味品，也是重要的工業(yè)原料，在我國，辣椒播種面積和產值均居蔬菜首位（王立浩 等，2021）。貴州是辣椒大省，辣椒產業(yè)是貴州農業(yè)重要的支柱產業(yè)和農民脫貧增收的重要途徑（牟玉梅 等，2020）。如今，貴州省著力打造“辣椒強省”，助力鄉(xiāng)村振興的生態(tài)辣椒產業(yè)，不斷轉型升級、提質增效，加快推動“小辣椒”裂變，成為助農增收的大產業(yè)、脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興的新引擎。

本文立足于貴州省農業(yè)產業(yè)革命的背景，以辣椒產業(yè)的相關專利為研究對象，建立分布于辣椒產業(yè)上中下游的技術發(fā)展專利數(shù)據庫，綜合應用專利分析和知識圖譜等理論和工具，對專利技術發(fā)展趨勢、專利類型及法律信息、專利區(qū)域及主要申請人、專利技術主體以及生命周期的分析，形成基于辣椒產業(yè)專利分析的產業(yè)技術發(fā)展路線預測。

1 專利數(shù)據檢索來源及檢索思路

本文涉及的專利信息檢索工作全部在智慧芽（PatSnap）專利信息服務平臺上完成，該平臺收錄了全球100 多個國家、地區(qū)和組織的超過1.2 億條專利信息，支持中英文混合檢索。檢索范圍包括中國大陸主要專利數(shù)據，檢索截止日期為2020 年5 月22 日。

通過對科技文獻及資料的調研，同時結合貴州辣椒產業(yè)需求的基礎，對辣椒產業(yè)進行技術分解，具體如表1 所示。在技術分解表的基礎上通過關鍵結合IPC 的方式進行專利檢索，再對所檢索到的專利進行篩選、分類和標引，最終形成專利數(shù)據庫。

表1 辣椒產業(yè)技術分解結果

2 專利基本情況分析

截止到檢索日期，共檢索到國內辣椒產業(yè)相關技術專利9 817 件，并對這些專利的申請趨勢、專利類型及法律狀態(tài)信息、專利區(qū)域分布、專利主要申請人、專利技術主題、技術生命周期進行分析。

2.1 專利申請趨勢

從國內專利制度建立之初，國內辣椒產業(yè)領域就開始進行專利申請，之后相關專利的申請量一直處于緩慢發(fā)展的階段，但是在2008 年后開始進入爆發(fā)式增長，并持續(xù)加快，從趨勢上看（圖1），未來幾年整體申請趨勢仍將保持較為快速的增長態(tài)勢（由于2018、2019 年部分專利尚未公開，因此趨勢圖呈現(xiàn)下降趨勢）。

2.2 專利類型及法律狀態(tài)

從專利類型來看，發(fā)明專利8 269 件，占專利的84%，實用新型專利1 548 件。發(fā)明專利中，有效專利773 件，僅占8%的比例，審中專利3 026件，無效專利4 470 件；實用新型專利中，有效專利938 件，無效專利610 件（圖2）。

2.3 專利區(qū)域分布

對國內辣椒產業(yè)領域相關技術專利進行地區(qū)篩選，并對篩選后的數(shù)據進行分析，形成我國辣椒產業(yè)領域相關技術專利地區(qū)申請量分布圖。由圖3可知，安徽省、貴州省、山東省穩(wěn)居前三，安徽省辣椒產業(yè)領域相關技術專利申請量比貴州省多374件，貴州省在該領域技術突破上還需持續(xù)創(chuàng)新創(chuàng)造。

2.4 專利主要申請人

對國內辣椒產業(yè)技術領域專利申請的申請人進行篩選分析，篩選領域內申請量在25 件以上的專利申請人并排名。由圖4 可知，申請量達到25 件及以上的申請人共有20 個，其中貴州省有4 個，分別為貴州省遵義縣貴三紅食品有限責任公司、貴州旭陽食品（集團）有限公司、貴州大學、貴州省蠶業(yè)研究所；天津三鷹農副產品加工有限公司專利申請量高達60 件，比排名第2 的晨光生物科技集團股份有限公司多6 件；申請量達到45 件及以上的申請人有8 個，其中貴州省占2 個，分別為遵義市貴三紅食品有限責任公司、貴州旭陽食品（集團）有限公司。

2.5 專利技術主題

對我國辣椒產業(yè)專利所涉及的產業(yè)方向進行篩選和劃分，將申請量達到100 件以上的技術領域進行統(tǒng)計，結果如圖5 所示。當前，我國辣椒產業(yè)仍然較為注重辣椒制品，其專利申請量也在當前產業(yè)中達到最多，為5 390 件；其次，辣椒育種栽培與辣椒加工機械領域表現(xiàn)也較為活躍，分別達到967、488 件；辣椒用肥料、栽培技術裝置以及切割粉碎裝置的技術發(fā)展方向申請量也較為可觀。此外，辣椒微生物及利用、辣椒素與辣椒堿的提取及制備、食用辣椒油、辣椒的相關醫(yī)學應用方面也在我國辣椒產業(yè)中存在不少專利申請，技術活躍度較高。

2.6 專利技術生命周期

專利技術生命周期是指在專利技術發(fā)展的不同階段中，專利申請量與專利申請人數(shù)量的一般性的周期性規(guī)律。對國內辣椒產業(yè)4 個環(huán)節(jié)，即育種栽培及采摘、初級加工或粗加工、深加工、辣椒作為輔料的專利技術生命周期進行分析，如圖6 所示，我國在辣椒產業(yè)4 個環(huán)節(jié)的相關技術仍然處于高速發(fā)展的成長期，未來在相當長的一段時間內專利申請量以及申請人數(shù)量仍有極大可能維持快速增長，會有更多的技術產生，同時也會吸引更多的企業(yè)加入該產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的競爭中來。

3 核心產業(yè)專利技術路線演進及技術預測

對辣椒產業(yè)4 個環(huán)節(jié)專利技術路線演進及技術預測進行分析。

3.1 育種栽培及采摘

在辣椒育種栽培及采摘技術環(huán)節(jié)，主要涉及的技術包括育種、種子處理、育苗、移栽、水肥管理及肥料配方、病蟲害防治、采摘技術及設備等。選取辣椒育種技術方向作為代表繪制技術路線圖。從圖7 中可知，2002—2012 年以傳統(tǒng)育種技術為主，申請、授權專利較少，2012 年以后隨著生物技術的發(fā)展，育種方法越來越多樣化，人們對知識產權也越來越重視，辣椒育種技術類的專利申請量不斷增加。

從圖8 中可以看出，在辣椒育種栽培及采摘技術領域，未來的技術發(fā)展主路線主要沿著辣椒育種、移栽及移栽后管理、采摘技術方面進行，同時在病蟲害防治、水肥管理、育苗等方面也會有較大的技術創(chuàng)新。從品種到栽培技術，再到機械化采摘技術，將是未來辣椒標準化、規(guī)?；?、產業(yè)化發(fā)展的重要方向。

3.2 初級加工或粗加工

在辣椒粗加工技術環(huán)節(jié)，主要涉及的技術包括糟辣椒、泡椒或者辣椒腌制技術，油辣椒制備相關技術，辣椒醬、豆瓣醬制備相關技術，辣椒粉、煳辣椒或干辣椒制備相關技術，辣椒粉碎設備技術，辣椒清洗、烘干設備技術，以及其他設備技術等。選取糟辣椒、泡椒或辣椒腌制的技術方向作為代表繪制技術路線圖，由圖9 可知，從2007 年開始，此領域的專利在陸續(xù)增加，每年的申請量相對穩(wěn)定，相差不大。

辣椒粗加工環(huán)節(jié)主要涉及的技術包括豆瓣醬相關技術，剁椒相關技術，辣椒醬相關技術，煳辣椒、辣椒粉或干辣椒相關技術，糟辣椒、泡椒或辣椒腌制相關技術，清洗或烘干設備技術，粉碎裝置設備相關技術，其他設備技術等，預測分析表明（圖10），在辣椒粗加工技術領域，未來的技術發(fā)展路線還將會沿著辣椒醬配方及生產工藝、辣椒加工設備等方面進行；另外，在油辣椒、煳辣椒、辣椒粉或干辣椒、糟辣椒、泡椒或辣椒腌制等辣椒制品方面也會朝著增加風味、加工設備智能化等方面進行技術創(chuàng)新。

3.3 深加工環(huán)節(jié)

在辣椒深加工環(huán)節(jié)，主要涉及的技術包括辣椒素、辣椒堿等物質提煉技術，作為化工原料、加工技術等。選取辣椒堿提取相關技術方向作為代表繪制技術路線圖，如圖11 所示，辣椒素、辣椒堿等物質的提取工藝技術已經趨于成熟，物質提取相關設備有待創(chuàng)新改革。

對辣椒深加工領域的專利按技術功效進行篩選分類，并按照專利申請年份進行排序，得到技術預測分析圖（圖12）。辣椒深加工領域專利的技術功效主要分為以下幾類：加工工藝、成本降低、效率提升、食品安全、品質控制以及其他。從圖12 中可以看出，在辣椒深加工技術領域，未來的技術發(fā)展路線主要沿著加工工藝方面進行，更傾向于成本降低、效率提升、品質控制以及食品安全等方向，深加工產品主要面向于辣椒堿、辣椒色素等提取物的制備。

3.4 辣椒作為輔料環(huán)節(jié)

在辣椒作為輔料的技術環(huán)節(jié)，主要涉及的技術為火鍋底料技術。對辣椒作為輔料的火鍋底料相關技術方向繪制技術路線圖（圖13）。辣椒作為輔料的技術主要集中在火鍋底料技術研發(fā)上，自2010年開始火鍋底料研發(fā)技術越來越豐富，每年至少有2～3 個發(fā)明專利授權。從專利授權情況可以看出火鍋底料越來越多樣化，也越來越健康，逐漸向原生態(tài)及養(yǎng)生方向進行研發(fā)，如專利CN106880020A、CN109497491A。

對辣椒作為輔料的產品技術專利按技術功效進行篩選分類，并按照專利申請年份進行排序，得到技術預測分析圖（圖14）。專利技術功效主要分為以下幾類：加工工藝、口感提升、食品安全、即食食品、成本控制、生產效率以及其他。在辣椒輔料食品技術領域，未來的技術發(fā)展路線主要還將會沿著加工工藝方面進行，更傾向于口感提升、食品安全、即食食品、成本控制、生產效率等方向，產品主要面向于火鍋底料，以及即食豆腐干、肉干、魚干、蘿卜干、泡筍等多種豐富的零副食品方面。

4 結論

本文以辣椒產業(yè)的相關專利為研究對象，建立分布于辣椒產業(yè)上中下游的技術發(fā)展專利數(shù)據庫，綜合應用專利分析和知識圖譜等理論和工具，對專利技術發(fā)展趨勢、專利類型及法律信息、專利區(qū)域及主要申請人、專利技術主體以及生命周期的分析，形成基于專利分析的辣椒產業(yè)技術發(fā)展預測。本研究結合辣椒專利數(shù)據庫，對辣椒專利基本情況分析結果表明：國內辣椒產業(yè)領域相關專利的申請量在2008 年以前處于緩慢發(fā)展階段，2008 年之后進入持續(xù)增長階段；其中發(fā)明專利8 269 件，占專利的84%，但有效發(fā)明專利僅有8%，實用新型專利1 548 件；在申請地域上，安徽省、貴州省、山東省穩(wěn)居前三，且安徽省辣椒產業(yè)領域相關技術專利申請量比貴州省多達374 件；專利申請量排名前三位的分別為天津三鷹農副產品加工有限公司（60件）、晨光生物科技集團股份有限公司（54 件）、遵義市貴三紅食品有限責任公司（51 件）；目前我國辣椒產業(yè)在辣椒制品方面較為注重，其專利申請量最多，為5 390 件，辣椒育種栽培與辣椒加工機械領域則分別達到967、488 件，其他產業(yè)領域還需加強；辣椒育種栽培及采摘、初級加工或粗加工、深加工、辣椒作為輔料的4 個環(huán)節(jié)的相關技術仍然處于高速發(fā)展的成長期，未來在一段時間內專利申請量以及申請人數(shù)量將維持快速增長，會有更多的技術產生，同時也會吸引更多的企業(yè)加入該產業(yè)鏈環(huán)節(jié)的競爭中來。

對辣椒產業(yè)4 個環(huán)節(jié)專利技術路線演進及技術預測進行分析，發(fā)現(xiàn)：①在辣椒育種栽培及采摘技術領域，未來的技術發(fā)展主路線還是會沿著辣椒育種、移栽及移栽后管理技術、采摘技術方面進行，從品種到栽培技術，再到機械化采摘技術，將是未來辣椒標準化、規(guī)模化、產業(yè)化發(fā)展的重要方向。② 在辣椒初級加工和粗加工技術領域，未來的技術發(fā)展路線還將會沿著辣椒發(fā)酵產品配方及生產工藝、辣椒加工設備制造、設備智能化等方面進行。③在辣椒深加工技術領域，未來的技術發(fā)展路線主要還將會沿著加工工藝方面進行，更傾向于成本降低、效率提升、品質控制以及安全等方向，深加工產品主要面向于辣椒堿、辣椒色素等提取物的制備。④ 在辣椒輔料食品技術領域，未來的技術發(fā)展路線主要還將會沿著加工工藝方面進行，更傾向于口感提升、食品安全、即食食品、成本控制、生產效率等方向，辣椒輔料食品涉獵面也將越來越廣，如香辣冰淇淋等。

5 建議

①提高規(guī)?；N植水平。設立重大科研專項，重點加強特色辣椒育種，突破單產低、成本高等關鍵環(huán)節(jié)和瓶頸問題，培育具有自主知識產權的辣椒新品種，組織開展“換種工程”，加快品種升級換代，提高辣椒單產和生產效率（彭思云 等，2019a，2019b）。進一步壯大辣椒科研和技術推廣隊伍，以生態(tài)化栽培技術體系構建為主線，開展綠色優(yōu)質高產高效攻關，著力解決連作障礙，提高綠色防控水平，應用輕簡化栽培措施，降低勞動強度，大力推廣高質高效種植模式（王思宇，2019），在確保品質特色和質量安全的基礎上進一步提高單產。

② 深挖工業(yè)化潛力，拓展加工廣度。一是廣泛、深度挖掘傳統(tǒng)辣椒加工工藝。二是提高辣椒制品“靶向性”。貴州辣椒制品目前以滿足本地傳統(tǒng)消費習慣為主，需加快開發(fā)符合國內外市場需求導向的更多大宗產品、精深加工產品、特色風味食品、保健食品和調味品（王濤，2017）。

③發(fā)展精深加工，延長產業(yè)鏈條。發(fā)展辣椒精深加工，延長加工產業(yè)鏈，引導從食用型、原料型向精深加工型轉變，注重發(fā)展辣椒素、辣紅素、辣椒油的提取工業(yè)，以及辣椒在醫(yī)藥、保健、軍事等領域產品的開發(fā)利用（毛東，2018）。

④ 注重應用專利技術，提高產業(yè)發(fā)展的科技水平。先進技術的推廣和應用是減輕勞動強度、提高生產效率、解決用工矛盾、降低種植成本的關鍵。專利往往是先進技術的載體，因此要注重先進專利技術的應用。對于目前有效的先進專利技術，可以通過專利轉讓、技術購買等形式進行技術引進和應用。對于目前處于無效狀態(tài)的高價值專利技術進行開發(fā)利用，專利的“無效”是從法律角度而言，而從技術角度講，無效專利并不一定喪失技術價值，有不少專利在無效后仍是該領域的重要技術，仍然創(chuàng)造著巨大的經濟價值（陸皞然和張雄輝，2017）。

⑤ 加強與科研院所和高校間的合作，提高技術創(chuàng)新能力?？蒲性核案叩仍盒Ｔ谌瞬藕涂蒲袃x器設備等方面均具有明顯的資源優(yōu)勢，具有較強的技術創(chuàng)新能力（金學歡，2018）。同時科研院所和高校也是辣椒產業(yè)中技術創(chuàng)新的主體，通過對專利申請人分析，貴州省辣椒研究所、湖南省蔬菜研究所、貴州省山地農業(yè)機械研究所、遵義市農業(yè)科學研究院、寧夏農林科學院等科研院所，以及貴州大學、山東農業(yè)大學、四川農業(yè)大學、湖南農業(yè)大學等高校具有大量的相關專利申請。因此，尋求與科研院所和高校間的合作，又可以為辣椒生產和發(fā)展提供有力的技術支撐。對辣椒產業(yè)相對集中的地區(qū)進行相關人員培訓，使辣椒產業(yè)相關從業(yè)人員掌握辣椒生產加工的相關技術，可為辣椒產業(yè)走上科技化發(fā)展道路奠定基礎。