王玲燕，董蘭軍，彭 東，朱紅彩，任福森，董彥琪

（1.河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453000； 2.中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心 北京 100190；3.北京郵電大學(xué)圖書(shū)館 北京 100876）

十字花科（Brassicaceae）是植物中最繁盛的科之一，廣布于全世界。該科很多的種具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值，并已為人類(lèi)大量改變及引種馴化。近年來(lái)，蔬菜育種方式呈現(xiàn)多樣化、傳統(tǒng)育種方式與現(xiàn)代育種方式結(jié)合的特點(diǎn)。面臨種源“卡脖子”技術(shù)難題攻關(guān)，專(zhuān)利作為世界上最大的技術(shù)信息源，是國(guó)家、地區(qū)或企業(yè)、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的核心基礎(chǔ)之一，它能夠更好地揭示前沿核心領(lǐng)域技術(shù)，對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展意義重大。

專(zhuān)利是技術(shù)創(chuàng)新最重要的成果形式之一。趙靜娟等對(duì)白菜分子育種領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行檢索、分類(lèi)、整理、分析。劉勤等采用Innography 專(zhuān)利分析平臺(tái)，通過(guò)專(zhuān)利數(shù)據(jù)挖掘，明晰油菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。靳軍寶等對(duì)生物育種技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠墨I(xiàn)進(jìn)行分析，系統(tǒng)揭示了生物育種技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀、熱點(diǎn)以及技術(shù)布局。苗潤(rùn)蓮等從專(zhuān)利視角分析國(guó)際辣椒育種技術(shù)的創(chuàng)新領(lǐng)域分布、主要?jiǎng)?chuàng)新區(qū)域和主要?jiǎng)?chuàng)新主體及其技術(shù)與市場(chǎng)布局策略。吳菲菲等基于德溫特?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)玉米生物育種技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利進(jìn)行全景觀分析。崔遵康等依據(jù)專(zhuān)利導(dǎo)向的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)分析框架，以核心專(zhuān)利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從整體環(huán)境、技術(shù)布局和機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)3 個(gè)方面剖析了糧食作物生物育種技術(shù)領(lǐng)域的全球創(chuàng)新布局及競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。楊艷萍等通過(guò)Thomson Innovation 專(zhuān)利平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)專(zhuān)利的檢索，利用專(zhuān)利計(jì)量學(xué)的方法，對(duì)水稻分子育種技術(shù)國(guó)際發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析。

為了解十字花科作物育種領(lǐng)域的研發(fā)狀況，筆者從專(zhuān)利視角出發(fā)，通過(guò)專(zhuān)利大數(shù)據(jù)分析，梳理該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量及其發(fā)展趨勢(shì)、地域分布、研究機(jī)構(gòu)、重點(diǎn)申請(qǐng)人以及技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)的國(guó)際研發(fā)現(xiàn)狀與態(tài)勢(shì)，宏觀把握整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，尋找發(fā)展空間，以期為我國(guó)政府部門(mén)制定發(fā)展規(guī)劃提供決策依據(jù)，為我國(guó)研究機(jī)構(gòu)和種子行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考信息。

本文利用德溫特創(chuàng)新索引國(guó)際專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)（DII），采用定性定量的分析方法，從國(guó)際專(zhuān)利角度揭示十字花科作物育種領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新能力、發(fā)展態(tài)勢(shì)、競(jìng)爭(zhēng)格局及市場(chǎng)戰(zhàn)略布局。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

分析數(shù)據(jù)源自全球權(quán)威可靠的德溫特創(chuàng)新索引國(guó)際專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)（DII）。DII 將“世界專(zhuān)利索引（WPI）”和“專(zhuān)利引文索引（PCI）”的內(nèi)容整合在一起，采用Web of Science 的界面，通過(guò)學(xué)術(shù)論文和技術(shù)專(zhuān)利之間的相互引證關(guān)系，建立了專(zhuān)利與文獻(xiàn)之間的鏈接。覆蓋全世界1963 年以來(lái)的1000 多萬(wàn)基本發(fā)明專(zhuān)利，3000 多萬(wàn)件專(zhuān)利。每周增加來(lái)自全球40 多個(gè)專(zhuān)利機(jī)構(gòu)（涵蓋100 多個(gè)國(guó)家）的、經(jīng)過(guò)德溫特專(zhuān)利專(zhuān)家深度加工的20 000 篇專(zhuān)利文獻(xiàn)。

1.2 分析方法

1.2.1 檢索條件 采用主題檢索的方式進(jìn)行檢索，檢 索 式 為：TS=（turnip or“mustard greens”or“choy sum”or“oleracea”or“oilseed rape”or“napus”or“rapassp pekinensis”or“bok choy”or“ornamental kale”or“Crucifer”or“Brassica”or“Raphanus sativus”or“Sinapsis alba”or“Capsella bursa pastoris”or“Camelina sativa”or“Crambe abyssinica”or“Orychophragmus violaceus”or“Descurainia sophia”or“Thlaspi arvense”or“cabbage or broccoli or cauliflower”or“Chinese cabbage”or“canola or rape or pakchoi”or“non heading Chinese cabbage”or“caixin or wutacai or zicaitai or kohlrabi”or“Chinese kale”or“brussels sprouts”or“kale or collard or rutabaga”or“black mustard”or“ethiopian mustard”or“radish”or“white mustard”or“shepherd’s purse”or“false flax”or“crambe”or“zhugecai”or“flixweed”or “pennycress”and（“breed”or“seed cultivar”）。共得到全球十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利族4015 個(gè)。數(shù)據(jù)檢索日期為2022 年4 月7 日。檢索專(zhuān)利的時(shí)間跨度為1980 年至2021 年12 月31 日。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析 借助德溫特?cái)?shù)據(jù)分析軟件DDA對(duì)專(zhuān)利數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)引及規(guī)范化處理,然后對(duì)國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀及態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 十字花科作物育種技術(shù)創(chuàng)新歷程

十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)如圖1所示。國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)最早始于1980 年，2000 年以前專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量較少，占全部申請(qǐng)量的3.55%；2000—2017 年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)迅速，占比68.99%；2017 年至今稍有下降趨勢(shì)。但由于專(zhuān)利公開(kāi)時(shí)間和專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)更新有一定的滯后性，所以最近2 年的數(shù)據(jù)會(huì)比實(shí)際數(shù)量少。

圖 1 1980—2021 年國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)

2.2 主要細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新態(tài)勢(shì)

將國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利數(shù)據(jù)按照國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)號(hào)（IPC）對(duì)技術(shù)領(lǐng)域分類(lèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，圖2 所示為十字花科作物研發(fā)熱點(diǎn)排名前10 的技術(shù)分類(lèi)，A01H（組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生）、A23K（專(zhuān)門(mén)適用于動(dòng)物的喂養(yǎng)飼料；其生產(chǎn)方法）、C12N（基因突變育種）、A01K（畜牧業(yè)；禽類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、昆蟲(chóng)的管理；捕魚(yú)；飼養(yǎng)或養(yǎng)殖其他類(lèi)不包括的動(dòng)物；動(dòng)物的新品種）、C12Q（分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)）、A01G（栽培技術(shù)）、C07K（獲得肽的方法）、A01N（人體、動(dòng)植物體或其局部的保存；殺生劑，例如作為消毒劑，作為農(nóng)藥或作為除草劑；害蟲(chóng)驅(qū)避劑或引誘劑；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑）、A01C（種植；播種技術(shù)）、A01P（化學(xué)化合物或制劑的殺生、害蟲(chóng)驅(qū)避、害蟲(chóng)引誘或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性）。

圖2 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新領(lǐng)域

十字花科蔬菜種類(lèi)很多，根據(jù)檢索對(duì)象將其劃分為油菜類(lèi)、甘藍(lán)類(lèi)、根莖類(lèi)、花菜類(lèi)、白菜類(lèi)、觀賞類(lèi)、芥菜類(lèi)、菜薹類(lèi)以及其他類(lèi)。將十字花科作物不同種類(lèi)的國(guó)際專(zhuān)利數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖3 所示，油菜類(lèi)作物申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)量件數(shù)最多，然后依次是甘藍(lán)類(lèi)、根莖類(lèi)、花菜類(lèi)、白菜類(lèi)、觀賞類(lèi)、芥菜類(lèi)、其他類(lèi)、菜薹類(lèi)。

圖3 十字花科作物種類(lèi)的國(guó)際專(zhuān)利數(shù)量分布

2013 年為分界點(diǎn)，將細(xì)分技術(shù)專(zhuān)利數(shù)據(jù)劃分為2013 年前（含2013 年）和2013 年后兩個(gè)時(shí)間段，分別代表早期階段和近期階段，早期專(zhuān)利數(shù)量占專(zhuān)利總數(shù)量的41.1%，在41.1%處畫(huà)一條基準(zhǔn)線，超過(guò)基準(zhǔn)線代表技術(shù)熱點(diǎn)的遷移（圖4）。

圖4 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)主要細(xì)分技術(shù)遷移

綜合圖2、4 可知，2013 年后十字花科作物育種技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)為A23K、A01K、A01C、A01G 等。

2.3 主要?jiǎng)?chuàng)新國(guó)家

2.3.1 主要優(yōu)先權(quán)國(guó)家分布 專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)地域分布可以反映各個(gè)國(guó)家的技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力，由于專(zhuān)利可以在多個(gè)國(guó)家提交申請(qǐng)，為避免專(zhuān)利的重復(fù)計(jì)算，本文以?xún)?yōu)先權(quán)國(guó)家專(zhuān)利族數(shù)量為統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。從圖5 可以看出，中國(guó)以3090 件專(zhuān)利位居首位，占比達(dá)68.8%；美國(guó)以619 件專(zhuān)利排位第2，之后依次是加拿大、韓國(guó)、日本、澳大利亞、巴西、英國(guó)、德國(guó)。

圖5 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利主要優(yōu)先權(quán)國(guó)家分布

2.3.2 主要國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新趨勢(shì) 通過(guò)對(duì)主要國(guó)家十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)（圖6），中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)最早開(kāi)始于1986 年，2000年后申請(qǐng)量一直處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，2017 年達(dá)到申請(qǐng)峰值。說(shuō)明我國(guó)在種業(yè)發(fā)展中，非常重視該領(lǐng)域的研發(fā)工作。美國(guó)1998 年前專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量極少，1999年后陸續(xù)增加。其他幾個(gè)國(guó)家各年度的申請(qǐng)量都相對(duì)較低。

圖6 1980—2021 年國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利主要國(guó)家申請(qǐng)趨勢(shì)

2.4 主要?jiǎng)?chuàng)新主體

2.4.1 主要?jiǎng)?chuàng)新主體分布 根據(jù)專(zhuān)利授權(quán)量的統(tǒng)計(jì)得到十字花科作物育種技術(shù)排名前10 位的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)（圖7），其中排名前3 位的專(zhuān)利權(quán)人依次為：先鋒良種國(guó)際有限公司183 項(xiàng)，所占比例高達(dá)21.97% ；巴斯夫植物科學(xué)公司152 項(xiàng)，占比18.25%；華中農(nóng)業(yè)大學(xué)101 項(xiàng)，占比12.12%。中國(guó)機(jī)構(gòu)表現(xiàn)不俗，共有7 家機(jī)構(gòu)進(jìn)入前10，可以看出，在十字花科作物育種技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)的研究機(jī)構(gòu)和高校具有一定實(shí)力。

圖7 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利主要申請(qǐng)人分布

2.4.2 主要?jiǎng)?chuàng)新主體專(zhuān)利數(shù)量變化趨勢(shì) 專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量可以反映出主體的創(chuàng)新能力。從表1 可以看出，先鋒良種國(guó)際有限公司最早于1988 年開(kāi)始專(zhuān)利申請(qǐng)，隨后幾年，專(zhuān)利申請(qǐng)時(shí)斷時(shí)續(xù)；從1997年開(kāi)始，專(zhuān)利申請(qǐng)活動(dòng)開(kāi)始活躍，專(zhuān)利申請(qǐng)量逐漸增多，2015 年申請(qǐng)量為32 件，形成一個(gè)申請(qǐng)高峰。巴斯夫植物科學(xué)公司在2001—2002 年、2004—2011 年、2014 年、2016 年、2018 年度中申請(qǐng)量最多。其他幾個(gè)機(jī)構(gòu)各年度申請(qǐng)數(shù)量相對(duì)較少。

表1 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)專(zhuān)利主要申請(qǐng)人歷年專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量 件

2.4.3 主要發(fā)明主體技術(shù)布局 由表2 可以看出，在技術(shù)布局中，巴斯夫植物科學(xué)公司和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所在基因突變育種領(lǐng)域布局最多，北京市農(nóng)林科學(xué)院在分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)領(lǐng)域布局最多，其他機(jī)構(gòu)都在通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生領(lǐng)域布局了最多的專(zhuān)利。美國(guó)先鋒良種國(guó)際有限公司在包括通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生在內(nèi)的10 個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠季?82 頻次，其中在通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生、基因突變育種、分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)領(lǐng)域布局專(zhuān)利數(shù)量較多；鎮(zhèn)江瑞繁農(nóng)藝有限公司布局相對(duì)集中，其他機(jī)構(gòu)均與先鋒良種國(guó)際有限公司布局相同。

表2 國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)主要發(fā)明主體技術(shù)布局 件

3 結(jié)論與討論

3.1 專(zhuān)利技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)

在分析過(guò)程中，既對(duì)十字花科作物育種技術(shù)相關(guān)專(zhuān)利進(jìn)行了宏觀整體分析，又對(duì)技術(shù)熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)等微觀角度進(jìn)行了全面分析。研究發(fā)現(xiàn)：

2000 年以來(lái)，國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)整體呈現(xiàn)穩(wěn)定增加的態(tài)勢(shì)，2017 年申請(qǐng)量達(dá)最高值。中國(guó)、美國(guó)、加拿大等為國(guó)際主要技術(shù)創(chuàng)新國(guó)家，其中中、美兩國(guó)申請(qǐng)量合計(jì)占比高達(dá)82.58%。國(guó)際主要?jiǎng)?chuàng)新主體中，美國(guó)先鋒良種國(guó)際有限公司以絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)位居第一。中國(guó)有7 家機(jī)構(gòu)入圍前10，高校和科研機(jī)構(gòu)是主力軍，企業(yè)較少。通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生、基因突變育種、分子標(biāo)記輔助育種等是領(lǐng)域熱點(diǎn)技術(shù)，各主要國(guó)家均進(jìn)行了重點(diǎn)布局，其他技術(shù)領(lǐng)域有少量專(zhuān)利布局。十字花科作物中油菜類(lèi)申請(qǐng)專(zhuān)利數(shù)量件數(shù)最多。中國(guó)專(zhuān)利總數(shù)量排名第一，占比達(dá)68.80%，專(zhuān)利技術(shù)申請(qǐng)多集中在通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生、基因突變育種、分子標(biāo)記輔助育種等未來(lái)新技術(shù)生長(zhǎng)點(diǎn)可能出現(xiàn)的潛在領(lǐng)域，且均是美國(guó)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。

因此，我國(guó)應(yīng)該抓住機(jī)遇，及早進(jìn)行功能基因定位、測(cè)序、挖掘利用以及基因編輯等生物技術(shù)領(lǐng)域?qū)W科前沿研發(fā)布局，搶占技術(shù)制高點(diǎn)，加快培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大企業(yè)，進(jìn)一步提升國(guó)際十字花科作物育種技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 發(fā)展建議

國(guó)際種業(yè)巨頭在十字花科蔬菜育種領(lǐng)域仍處于優(yōu)勢(shì)地位，我國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)創(chuàng)新面臨著巨大的挑戰(zhàn)，今后我國(guó)十字花科生物技術(shù)育種應(yīng)在基因組測(cè)序、合成生物學(xué)等新興技術(shù)領(lǐng)域搶占先機(jī)、狠抓專(zhuān)利創(chuàng)新質(zhì)量；同時(shí)，也要注重國(guó)際合作和國(guó)內(nèi)合作機(jī)會(huì)，彌補(bǔ)專(zhuān)利布局不完善不健全、創(chuàng)新質(zhì)量低和能力不足等問(wèn)題，使我國(guó)由專(zhuān)利大國(guó)變?yōu)閷?zhuān)利強(qiáng)國(guó)。

我國(guó)專(zhuān)利總數(shù)雖位居世界前列，但申請(qǐng)機(jī)構(gòu)規(guī)模小，轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化少，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力較弱。所以，應(yīng)構(gòu)建中國(guó)特色現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新技術(shù)體系，面向生物育種技術(shù)謀劃戰(zhàn)略性育種創(chuàng)新機(jī)制，進(jìn)一步完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成果轉(zhuǎn)化制度，從政策、資金、稅收等方面給予大力支持，鼓勵(lì)科技人員攻克“卡脖子”難題，突破關(guān)鍵核心技術(shù)。同時(shí)，捕捉十字花科生物育種技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠瞻c(diǎn)，積極布局海外專(zhuān)利，增強(qiáng)專(zhuān)利自主創(chuàng)新核心競(jìng)爭(zhēng)力，占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)，推動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展，滿(mǎn)足世界市場(chǎng)需求。