王 康 陳 悅

(大連理工大學(xué) 科學(xué)學(xué)與科技管理研究所暨 WISE 實(shí)驗(yàn)室 大連 116024)

0 引 言

在科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì)下，發(fā)展前沿技術(shù)無疑成為各國(guó)的發(fā)展戰(zhàn)略。當(dāng)今以科技為基礎(chǔ)的創(chuàng)新，不獨(dú)限于單一學(xué)科基礎(chǔ)的前沿技術(shù)領(lǐng)域，而且要著眼于當(dāng)代各門學(xué)科及其前沿技術(shù)交叉融合的新態(tài)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外研究表明，與全新的知識(shí)發(fā)現(xiàn)相比，通過創(chuàng)新現(xiàn)有知識(shí)間連接關(guān)系的融合性技術(shù)構(gòu)成了突破性技術(shù)創(chuàng)新的主體[1]。美國(guó)的NBIC會(huì)聚技術(shù)研究計(jì)劃、歐盟委員會(huì)的技術(shù)融合政策、韓國(guó)的“國(guó)家技術(shù)融合發(fā)展的基本原則”等都提供了生動(dòng)的案例。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，學(xué)科間交叉滲透加強(qiáng)，技術(shù)聯(lián)系愈發(fā)緊密，一種技術(shù)的突破往往依賴于其他學(xué)科技術(shù)的支持，現(xiàn)有技術(shù)間的融合成為技術(shù)創(chuàng)新的重要形式。

目前學(xué)界對(duì)技術(shù)融合的認(rèn)識(shí)尚不一致，如Rosenberg[2]認(rèn)為技術(shù)融合是具有共同目標(biāo)的技術(shù)領(lǐng)域合作解決行業(yè)技術(shù)障礙以實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的過程；Kodama[3]認(rèn)為技術(shù)融合包括不同知識(shí)系統(tǒng)、不同領(lǐng)域和不同研究方向的概念融合；Adner等[4]認(rèn)為技術(shù)融合是不同技術(shù)軌道的整合所導(dǎo)致的不同技術(shù)元素整合的過程；湯文仙[5]提出技術(shù)融合的實(shí)質(zhì)過程是技術(shù)在不同產(chǎn)業(yè)間擴(kuò)散的結(jié)果。雖然關(guān)于技術(shù)融合的論述稍有差異，但其實(shí)質(zhì)內(nèi)涵均一致，即技術(shù)融合是各領(lǐng)域內(nèi)或領(lǐng)域間不同技術(shù)的重組，這種重組不是簡(jiǎn)單的技術(shù)疊加，而是關(guān)鍵技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，用于實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的創(chuàng)新和顛覆性技術(shù)的突破。

為測(cè)度潛在的技術(shù)融合，利用專利數(shù)據(jù)分析共同專利申請(qǐng)、交叉和共類以及專利引文中的知識(shí)溢出成為熱點(diǎn)[6]。專利引用過程中伴隨著技術(shù)的流動(dòng)，Kim等[7]通過引文網(wǎng)絡(luò)展示了技術(shù)匯聚的動(dòng)態(tài)過程；No等[8]基于引文分析進(jìn)行技術(shù)融合演化路徑識(shí)別以及技術(shù)跨學(xué)科融合評(píng)估；翟東升等[9]通過分析專利引用網(wǎng)絡(luò)中的知識(shí)流，識(shí)別技術(shù)融合創(chuàng)新的軌道與強(qiáng)度。上述研究能夠很好地反映專利的技術(shù)融合過程，但是由于專利引用所具有的時(shí)滯性，使分析出的結(jié)果難以及時(shí)反映最新技術(shù)融合過程。

基于專利分類號(hào)共現(xiàn)關(guān)系形成的共類矩陣能夠有效地進(jìn)行技術(shù)融合研究，共類標(biāo)簽包括國(guó)際專利分類號(hào)、美國(guó)專利分類號(hào)、德溫特專利分類號(hào)、德溫特專利手工代碼等多種知識(shí)單元，主要以知識(shí)圖譜、共類網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)、以及在共類基礎(chǔ)上衍生的各種測(cè)算指標(biāo)來呈現(xiàn)和測(cè)度技術(shù)融合。此外，周磊等[10]通過將共類矩陣轉(zhuǎn)化為表征知識(shí)創(chuàng)造和技術(shù)應(yīng)用指向性的技術(shù)知識(shí)流(TKF)矩陣，進(jìn)而表征技術(shù)知識(shí)流動(dòng)特征，他還在共類基礎(chǔ)上通過加權(quán)關(guān)聯(lián)規(guī)則探測(cè)技術(shù)融合，進(jìn)一步揭示了技術(shù)融合的深層關(guān)聯(lián)與規(guī)律[11]。

專利共類矩陣在數(shù)據(jù)獲取性、時(shí)效性等方面存在優(yōu)勢(shì)，是研究技術(shù)融合的科學(xué)方法工具。本文基于專利共類的思想，將每條專利IPC代碼進(jìn)行排列組合，然后利用突變檢測(cè)算法對(duì)組合的IPC技術(shù)對(duì)進(jìn)行探測(cè)，檢測(cè)近十年生物芯片領(lǐng)域因技術(shù)融合而形成的前沿，并按技術(shù)融合突發(fā)權(quán)重排序分析技術(shù)融合前沿的持續(xù)演化狀態(tài)，為生物芯片技術(shù)領(lǐng)域政策制定、產(chǎn)業(yè)布局以及技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展提供參考。

1 研究方法

本文的技術(shù)融合分析是基于專利4位IPC代碼的共類分析，兩個(gè)或多個(gè)IPC的組合共現(xiàn)可以視為融合技術(shù)[12]。技術(shù)融合關(guān)系的突變是指，特定時(shí)間內(nèi)多種技術(shù)突然大量同時(shí)出現(xiàn)在新申請(qǐng)的專利中。具體分析過程包含三個(gè)步驟(圖1)，即識(shí)別技術(shù)融合形式、測(cè)度技術(shù)融合突變和預(yù)測(cè)技術(shù)融合前沿和發(fā)展趨勢(shì)。

圖1 基于突變檢測(cè)的技術(shù)融合前沿及其演進(jìn)分析框架

1.1識(shí)別技術(shù)融合形式首先提取原始數(shù)據(jù)集IPC及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間屬性，然后將各專利的IPC進(jìn)行排列組合，以此表示技術(shù)之間的融合。如某篇專利P標(biāo)有{A;B;C;D}四個(gè)IPC，那么在二元組狀態(tài)下，專利P表征了{(lán)A;B}、{A;C}、{A;D}、{B;C}、{B;D}和{C;D}六種形式的技術(shù)融合，在三元組狀態(tài)下，專利P表征了{(lán)A;B;C}、{A;B;D}和{B;C;D}三種形式的技術(shù)融合，在四元組狀態(tài)下，則表征了{(lán)A;B;C;D}一種形式的技術(shù)融合。從二元組(共現(xiàn)關(guān)系)逐級(jí)擴(kuò)展到多元組能夠詳細(xì)的描述技術(shù)融合，突出不同組合下的技術(shù)融合重點(diǎn)。

圖2 生物芯片專利年度趨勢(shì)圖

1.2測(cè)度技術(shù)融合突變采用Kleinberg[13]提出的突變檢測(cè)算法對(duì)不同狀態(tài)下的IPC組合進(jìn)行測(cè)度。該算法關(guān)注相對(duì)增長(zhǎng)率突然變化的詞，更關(guān)注研究領(lǐng)域內(nèi)高活躍度和有潛在影響研究熱點(diǎn)的因素，有助于發(fā)現(xiàn)推動(dòng)學(xué)科(或主題)研究發(fā)展中的微觀因素，廣泛應(yīng)用于論文中主題前沿探測(cè)[14-15]、重要文獻(xiàn)探測(cè)[16]，專利技術(shù)前沿探測(cè)[17]。本文首次將其用于兩個(gè)和多個(gè)技術(shù)相互融合關(guān)系突然變化的探測(cè)，即分析對(duì)象由技術(shù)個(gè)體轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)組合，計(jì)算技術(shù)融合關(guān)系從非突發(fā)狀態(tài)躍遷到突發(fā)狀態(tài)的成本。由于IPC分類號(hào)未能很好地區(qū)分具體技術(shù)領(lǐng)域，因此采用世界產(chǎn)權(quán)組織( WIPO)發(fā)布的ISI- OST-INPI分類體系，該體系能將IPC分類號(hào)對(duì)應(yīng)到35個(gè)不同的技術(shù)領(lǐng)域，便于技術(shù)融合的分析。基于公式(1)計(jì)算技術(shù)融合的突現(xiàn)度，在某種意義上，突現(xiàn)度越大，突現(xiàn)的可信度越高[18]。因此，將突現(xiàn)度應(yīng)用于IPC組合，可根據(jù)該數(shù)值判斷技術(shù)融合前沿的強(qiáng)度和可信度。

(1)

其中，dt表示第t批數(shù)據(jù)的專利量, 有rt篇專利含有考察話題。

圖3 IPC共現(xiàn)規(guī)模分布

1.3預(yù)測(cè)技術(shù)前沿和發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前技術(shù)前沿往往是多學(xué)科和多種技術(shù)融合而成，因而技術(shù)融合的突變也映射著技術(shù)前沿的生成。綜合技術(shù)融合突現(xiàn)度和不同時(shí)間段技術(shù)融合頻次，分析技術(shù)融合的不同演進(jìn)狀態(tài)，據(jù)此展示技術(shù)前沿及其發(fā)展趨勢(shì)。

2 實(shí)證研究

2.1數(shù)據(jù)收集生物芯片技術(shù)是通過縮微技術(shù)，根據(jù)分子間特異性相互作用的原理，將生命科學(xué)領(lǐng)域中不連續(xù)的分析過程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測(cè)。根據(jù)芯片上固化的生物材料，可以將生物芯片劃分為基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、多糖芯片和神經(jīng)元芯片。

綜合考慮查全率與查準(zhǔn)率，參照已有研究[19]制定檢索策略“TI = biochip or TI = microarray or TI = microfluidic or TI = 'lab on chip' or TI = bioMEMS”，以在德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的7283條生物芯片專利(2010- 2019年)構(gòu)建基礎(chǔ)專利數(shù)據(jù)集。專利數(shù)量在2010-2015年期間保持穩(wěn)定，2016年開始呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)(圖2)。近年來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，生物醫(yī)療行業(yè)正朝著個(gè)性化醫(yī)療方向發(fā)展，生物芯片技術(shù)在全球范圍內(nèi)迎來了黃金發(fā)展期，廣泛應(yīng)用到即時(shí)診斷、新藥研制和精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域。2016年7月28日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，明確提出“體外診斷產(chǎn)品要突破微流控芯片、單分子檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)全自動(dòng)核酸檢測(cè)系統(tǒng)等重大產(chǎn)品，研發(fā)一批重大疾病早期診斷和精確治療診斷試劑以及適合基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的高精度診斷產(chǎn)品?！?/p>

2.2技術(shù)融合探測(cè)與趨勢(shì)追蹤在由7283條生物芯片構(gòu)成的初始數(shù)據(jù)集中，有4889條專利具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的IPC分類號(hào)，其中2574條專利具有三個(gè)或三個(gè)以上的IPC，有1346條專利具有四個(gè)或四個(gè)以上的IPC分類號(hào)，其技術(shù)融合規(guī)模見圖3。本文主要對(duì)二元、三元技術(shù)融合前沿進(jìn)行探測(cè)。

2.2.1 技術(shù)融合探測(cè) 提取IPC分類號(hào)，抽取出2912對(duì)二元組技術(shù)和8300對(duì)三元組技術(shù)，經(jīng)突變度計(jì)算，探測(cè)到35對(duì)突現(xiàn)二元組技術(shù)(突現(xiàn)閾值為2.7)，38組突現(xiàn)三元組技術(shù)(突現(xiàn)度閾值為2.6)，其中存在16組已在二元組部分出現(xiàn)過的技術(shù)融合(由兩個(gè)同域技術(shù)與另一領(lǐng)域技術(shù)相融合)，我們?cè)诖藘H分析均包含三種不同技術(shù)的22組技術(shù)融合(表1)。最值得關(guān)注的是最近三年發(fā)生在“通用化學(xué)或物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備”(B大部)與“利用各種方法測(cè)試分析材料技術(shù)”(G大部)(b01l<>g01n，69.3676)之間的融合，其次是“組合化學(xué)；化合物庫(kù)”(C大部)與“利用各種方法測(cè)試分析材料技術(shù)”相融合(G大部)(c40b<>g01n，18.8591)，以及同屬C大部下的“酶學(xué)或微生物學(xué)裝置”與“組合化學(xué)；化合物庫(kù)”技術(shù)融合(c12m<>c40b，14.0675)。依據(jù)ISI-OST-INPI技術(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)，上述融合涉及“化學(xué)工程”與“測(cè)量技術(shù)”“測(cè)量技術(shù)”與“有機(jī)精細(xì)化學(xué)”和“有機(jī)精細(xì)化學(xué)”與“生物技術(shù)”的融合，涵蓋化工和儀表兩大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

表1 生物芯片技術(shù)融合前沿探測(cè)

依據(jù)突變術(shù)語(yǔ)的突變年限(表1)，可將生物芯片技術(shù)融合前沿的發(fā)展劃分成三個(gè)階段。前期(2010-2012年)，在二元組融合中以B、C大部?jī)?nèi)部和B-C-G大部之間的技術(shù)融合為主，同時(shí)涉及B-F和F-G大部之間的融合。具體主要是“生物技術(shù)”與“有機(jī)精細(xì)化學(xué)”(占比26.67%)，“化學(xué)工程”與“微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)”(占比20%)，“有機(jī)精細(xì)化學(xué)”與“測(cè)量技術(shù)”(占比13.33%)的技術(shù)融合，涉及化學(xué)、儀表和機(jī)械工程領(lǐng)域，而技術(shù)融合突變主要集中于化學(xué)領(lǐng)域，具體集中于生物技術(shù)與有機(jī)精細(xì)化學(xué)的融合。在3元組融合中涉及B-C-F-G大部之間的技術(shù)融合，以“生物技術(shù)-有機(jī)精細(xì)化學(xué)-測(cè)量”的技術(shù)融合為主(占比44.44%)，其次是“化學(xué)工程-有機(jī)精細(xì)化學(xué)-測(cè)量”(占比22.22%)，此外還包括“化學(xué)工程-生物技術(shù)-測(cè)量”“微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)-機(jī)械部件-測(cè)量”，“化學(xué)工程-生物技術(shù)-有機(jī)精細(xì)化學(xué)”的技術(shù)融合(各占比11.11%)。三元組以“化學(xué)”與“儀表”之間的融合為主，同時(shí)涉及“化學(xué)”領(lǐng)域內(nèi)部融合和“化學(xué)”“機(jī)械工程”和“儀表”三個(gè)領(lǐng)域之間的融合。

中期(2013-2015年)，在二元組融合中以B-C大部之間的技術(shù)融合為主，同時(shí)涉及C-G、B-F大部之間和F、B、C大部?jī)?nèi)部的技術(shù)融合。具體主要是“化學(xué)工程”與“生物技術(shù)”(占比27.27%)，“微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)”與“生物技術(shù)”(占比18.18%)，同前期一樣，涉及化學(xué)、儀表和機(jī)械工程產(chǎn)業(yè)。與前期相比，盡管中期突現(xiàn)出的技術(shù)融合完全不同于前期，但所有的技術(shù)均在前期出現(xiàn)過；而且，化學(xué)的內(nèi)部融合及其與機(jī)械工程之間的融合比例提升，與儀表融合比例下降，儀表與機(jī)械工程領(lǐng)域融合在中期并未突現(xiàn)，新突現(xiàn)了機(jī)械工程的內(nèi)部融合。在三元組融合中大部之間的融合更加廣泛，包括A、B、C、F、G，以“化學(xué)工程”為中介技術(shù)，與“微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)、生物技術(shù)”“生物技術(shù)、測(cè)量”“其他專用機(jī)械、測(cè)量”“其他專用機(jī)械、微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)”“發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、渦輪機(jī)、機(jī)械部件”“醫(yī)療技術(shù)、測(cè)量”技術(shù)相融合，此外還包括微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)、生物技術(shù)、測(cè)量三者之間的融合。該階段產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域融合以化學(xué)和機(jī)械工程、化學(xué)和儀表之間的融合為主，同時(shí)涉及化學(xué)的內(nèi)部融合。

近期(2016-2019年)，在二元組融合中技術(shù)融合涉及大部增多，包含A-G，A-B，B-G大部之間以及A、G、D、C大部?jī)?nèi)部的技術(shù)融合，突現(xiàn)出一些新的技術(shù)融合，如“高分子化學(xué)，聚合物技術(shù)” 與“中西藥品”“醫(yī)療技術(shù)”“光學(xué)”“紡織和造紙機(jī)” 之間的技術(shù)融合。其中醫(yī)藥成為重要的融合技術(shù)，如“中西藥品”與“測(cè)量技術(shù)”“中西藥品”與“化學(xué)工程”“醫(yī)療技術(shù)”與“測(cè)量技術(shù)”“醫(yī)療技術(shù)”與“化學(xué)工程”以及“中西藥品”內(nèi)部都突顯出融合態(tài)勢(shì)。此外還突現(xiàn)了“測(cè)量技術(shù)”與“光學(xué)”“化學(xué)工程”與“測(cè)量技術(shù)”“其他專用機(jī)械”與“高分子化學(xué)，聚合物”“紡織和造紙機(jī)”之間和內(nèi)部等在前期和中期未出現(xiàn)的技術(shù)融合。在三元組融合中跨部融合更加廣泛，并出現(xiàn)了一個(gè)新的H01J分類號(hào)(對(duì)應(yīng)電子儀器、電氣工程、電子能源技術(shù))。以“測(cè)量”為中介技術(shù)，與“中西藥品，生物技術(shù)”“中西藥品，化學(xué)工程”技術(shù)相融合，此外還包括中期突現(xiàn)過的技術(shù)融合組“化學(xué)工程、微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)、生物技術(shù)”以及該階段新突現(xiàn)的“化學(xué)工程，測(cè)量，電子儀器、電氣工程、電子能源”。與前期和中期相比，近期生物芯片表現(xiàn)出更廣泛的技術(shù)融合，由以“化學(xué)”領(lǐng)域內(nèi)部融合為主向“化學(xué)”與“儀表”兩個(gè)領(lǐng)域之間融合為主轉(zhuǎn)變，同時(shí)新突現(xiàn)了“電氣工程”領(lǐng)域，形成“化學(xué)、儀表、電氣工程”三個(gè)領(lǐng)域之間的融合。此外，與醫(yī)藥技術(shù)的融合成為亮點(diǎn)。

綜上，近十年生物芯片技術(shù)融合涉及技術(shù)廣泛，對(duì)探測(cè)出的二元、三元技術(shù)組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共包含15種技術(shù)，分別是化學(xué)工程(42)、生物技術(shù)(41)、測(cè)量(28)、微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)(23)、有機(jī)精細(xì)化學(xué)(17)、其他專用機(jī)械(9)、中西藥品(7)、發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、渦輪機(jī)(4)、機(jī)械部件(4)、醫(yī)療技術(shù)(3)、紡織和造紙機(jī)(2)、電子儀器、電氣工程、電子能源(1)、高分子化學(xué)，聚合物(1)、光學(xué)(1)、表面技術(shù)，涂層(1)。由此可見，與生物芯片技術(shù)不斷融合的化學(xué)工程、生物技術(shù)、測(cè)量、微結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)和有機(jī)精細(xì)化學(xué)技術(shù)，除測(cè)量屬于儀表領(lǐng)域外，其余均屬于化學(xué)領(lǐng)域。而這些技術(shù)亦是生物芯片領(lǐng)域的通用技術(shù)，故可得出技術(shù)融合前沿大多發(fā)生在該領(lǐng)域通用技術(shù)之間的相互融合，這種類型的融合會(huì)促進(jìn)技術(shù)循序漸進(jìn)的進(jìn)步，對(duì)于顛覆性技術(shù)的出現(xiàn)仍需要該領(lǐng)域加大與其他領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合。

2.2.2 突現(xiàn)技術(shù)融合持續(xù)態(tài)勢(shì) 突現(xiàn)是用來判斷可能成長(zhǎng)為研究前沿或熱點(diǎn)的指標(biāo)，但能否真正成為研究前沿還需要進(jìn)一步的檢測(cè)，即它能否吸引足夠的研究者，是否具有一定的頻次增長(zhǎng)速度[15]。依此，提取出二元組和三元組中高突現(xiàn)度的前十五對(duì)技術(shù)融合組，并跟蹤其突發(fā)年限對(duì)應(yīng)的頻次來進(jìn)一步分析其演化狀態(tài)及趨勢(shì)(表2)。依據(jù)譜系聚類算法，選擇離差平方和方法將通過歐式距離和Z-Score標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，最終將多元技術(shù)融合劃分為五種類型，即核心型、經(jīng)典型、飽和型、發(fā)展型和突發(fā)型，具體含義和解釋見表3。

表2 生物芯片領(lǐng)域高突現(xiàn)權(quán)重技術(shù)融合組

續(xù)表2 生物芯片領(lǐng)域高突現(xiàn)權(quán)重技術(shù)融合組

表3 突變技術(shù)融合類型及解釋

a.核心型。核心發(fā)展型突現(xiàn)的技術(shù)融合只包括(b01l<>g01n)一對(duì)，融合突現(xiàn)度最大，頻次自2010年至今均排名第一，屬于高頻焦點(diǎn)技術(shù)融合對(duì)，是當(dāng)前生物芯片領(lǐng)域基于融合的創(chuàng)新熱點(diǎn)，處于核心地位。上述兩種技術(shù)為設(shè)備和方法層面的融合，屬于生物芯片領(lǐng)域的共性技術(shù)。

近年來微流控、微陣列等芯片技術(shù)得到快速發(fā)展。微流控技術(shù)從最初的單一功能的流體控制器件發(fā)展到了現(xiàn)在的多功能集成、應(yīng)用非常廣泛的微流控芯片技術(shù)，相比于傳統(tǒng)方法，微流控技術(shù)具有體積小、檢測(cè)速度快、試劑用量小、成本低、多功能集成、通量高等特點(diǎn)。微陣列技術(shù)是人類基因組計(jì)劃的逐步實(shí)施和分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展及運(yùn)用的產(chǎn)物，融微電子學(xué)、生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和光電化學(xué)為一體，在原來核酸雜交的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它是第三次革命(基因組革命)中的主要技術(shù)之一。隨著生物芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，其在分析化學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、細(xì)胞篩選、基因分析、藥物輸運(yùn)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，相關(guān)專利大量涌現(xiàn)。

b.經(jīng)典型。經(jīng)典發(fā)展型突現(xiàn)的技術(shù)融合具有早期融合頻次較高、融合突現(xiàn)度較大，雖近期融合頻次有所下降，但仍保持一定規(guī)模的特點(diǎn)，此類融合表示相對(duì)成熟的融合，其將檢測(cè)分析方法與組合化學(xué)、化合物庫(kù)相融合。生物芯片的本質(zhì)是將命科學(xué)領(lǐng)域中不連續(xù)的分析過程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因、糖類及其它生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測(cè)。因此上述突變的技術(shù)融合是研究生物芯片領(lǐng)域的經(jīng)典話題。

c.飽和型。飽和型的技術(shù)融合具有早期融合頻次較高，隨著時(shí)間的發(fā)展頻次逐漸降低并有消失趨勢(shì)的特點(diǎn)。早期的融合熱點(diǎn)主要集中于對(duì)酶、核酸、糖類及其衍生物、核苷、核苷酸、核酸、微生物的測(cè)定或檢驗(yàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，該類研究已逐漸飽和，相關(guān)技術(shù)也已成熟，生物芯片融合熱點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)移。

d.發(fā)展型與突發(fā)型。此聚類主要包括兩種類型：發(fā)展型和突發(fā)型。發(fā)展型具有近幾年融合頻次上升或先降后升的趨勢(shì)。該類技術(shù)融合將生物芯片分析方法與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域融合，用于醫(yī)學(xué)和藥物的診斷和鑒定，如利用DNA芯片可以尋找基因與疾病的相關(guān)性，從而研制出相應(yīng)的藥物，提出新的治療方法；女性在妊娠早期用DNA芯片做基因診斷，可以避免許多遺傳疾病的發(fā)生；2018年由清華大學(xué)、解放軍總醫(yī)院和北京博奧生物共同開發(fā)的“遺傳性耳聾基因診斷芯片”項(xiàng)目獲得年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，發(fā)明了多重等位基因特異性擴(kuò)增及通用芯片技術(shù)和世界第1款遺傳性耳聾基因檢測(cè)芯片，能夠檢測(cè)先天性耳聾、藥物性耳聾、大前庭導(dǎo)水管綜合征相關(guān)的耳聾基因位點(diǎn)，且研制出全套適合大規(guī)模篩查的配套儀器及整體解決方案等。

突發(fā)型技術(shù)融合突發(fā)時(shí)間多處于中后期，一般突發(fā)時(shí)長(zhǎng)延續(xù)兩年且沒有持續(xù)到近期，突發(fā)期間融合頻次不高且變化范圍較小。該類技術(shù)融合在過去所處時(shí)間內(nèi)具有成為融合前沿的特點(diǎn)，但從整體來看不屬于目前的融合前沿。除已有技術(shù)之間的融合外，該類突現(xiàn)出h01j(放電管或放電燈)技術(shù)，與b01l(通用化學(xué)或物理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備)和g01n(利用不同方法測(cè)試分析不同材料)技術(shù)相融合，值得進(jìn)一步關(guān)注。

3 結(jié) 語(yǔ)

技術(shù)融合是技術(shù)產(chǎn)生的重要根源，也是技術(shù)的重要特征，布萊恩·阿瑟(W.Brian Arthur)[20]認(rèn)為已有技術(shù)的新組合在很大程度上能夠解釋技術(shù)(包括不連續(xù)技術(shù))是如何產(chǎn)生的。本文從技術(shù)融合的角度出發(fā)，通過對(duì)專利分類號(hào)排列組合構(gòu)造二元和三元技術(shù)組，創(chuàng)造性的將突變算法用于生物芯片專利技術(shù)融合前沿的探測(cè)，可對(duì)該領(lǐng)域近十年技術(shù)融合前沿演化路徑和未來融合趨勢(shì)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。基于突變檢測(cè)的技術(shù)融合前沿及其演進(jìn)方法具有較強(qiáng)的領(lǐng)域適應(yīng)性，擴(kuò)展了技術(shù)融合研究的視角，豐富了技術(shù)前沿探測(cè)的方法庫(kù)，能夠幫助相關(guān)人員對(duì)目標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)融合前沿演化路徑有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。今后可從技術(shù)融合視角出發(fā)，將該方法用于各個(gè)領(lǐng)域的國(guó)際專利分類號(hào)、德溫特分類代碼、德溫特手工代碼、專利共被引等方面的融合測(cè)度。