生物育種專利現(xiàn)狀分析

張建英+朱薈彬

摘 要 生物育種是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)史上應(yīng)用推廣最迅速的技術(shù)，本文從專利的角度對該領(lǐng)域的全球?qū)＠暾埌l(fā)展?fàn)顩r及我國專利申請發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，為提高我國生物育種領(lǐng)域發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞 生物育種 轉(zhuǎn)基因 專利分析

中圖分類號：S336；G306 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

生物育種是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)史上應(yīng)用推廣最迅速的技術(shù)，并已在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了巨大的社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。而生物技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)育種的重要手段之一，主要是通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出具有高產(chǎn)、抗蟲、抗病、抗除草劑、抗旱等性狀的農(nóng)作物，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，已在多個作物育種上取得了顯著的成績。目前，生物技術(shù)育成的具有抗蟲、抗除草劑的轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花、油菜等轉(zhuǎn)基因作物已經(jīng)在生產(chǎn)上獲得廣泛應(yīng)用。生物育種包括轉(zhuǎn)基因育種和分子標(biāo)記輔助育種等，轉(zhuǎn)基因技術(shù)可針對目標(biāo)性狀精確改良，不僅省時(shí)而且可打破物種的界限，充分利用遺傳資源。截止到2012年底，全球已有59 個國家或地區(qū)使用/種植了轉(zhuǎn)基因作物。

1全球?qū)＠暾埌l(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著“糧食戰(zhàn)爭”的愈演愈烈，發(fā)展生物育種技術(shù)的必要性、重要性和迫切性逐漸顯露出來。一方面，隨著國內(nèi)種子市場價(jià)值的逐漸增加，外國種業(yè)公司大舉進(jìn)入中國，致使我國種業(yè)市場被蠶食，自主品種存在被外國種子所代替的危機(jī)，尤其是國外種子企業(yè)所擁有的生物育種技術(shù)專利，對我國的糧食生產(chǎn)和國家安全構(gòu)成了很大威脅；另一方面，由于我國的生物育種技術(shù)起步較西方國家晚，無論是技術(shù)水平本身還是產(chǎn)業(yè)化的程度都與發(fā)達(dá)國家存在較大差距。

1985～2014 年全球農(nóng)作物育種技術(shù)專利申請量整體呈增長趨勢，1998-2009年間專利申請量漲幅較大，隨后進(jìn)入一段發(fā)展緩慢的時(shí)期。從圖1所示的全球農(nóng)作物育種專利申請區(qū)域分布來看，美國是全球農(nóng)作物育種領(lǐng)域申請量最大的國家，專利申請量達(dá)11128件，為全球申請量的54%，是排名第二的中國的兩倍。美國是世界農(nóng)作物育種技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，其中轉(zhuǎn)基因技術(shù)也已經(jīng)達(dá)到了非常高的應(yīng)用比例。在美國，90%的玉米、90%的棉花、93%的大豆和98%的甜菜都是轉(zhuǎn)基因作物。自1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物誕生以來，美國一直保持著世界上最大的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)國和相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)國的地位，也是轉(zhuǎn)基因作物種植面積最大的國家。到2013年，美國仍是全球轉(zhuǎn)基因作物的領(lǐng)先生產(chǎn)者，種植面積達(dá)到7020萬公頃（占全球轉(zhuǎn)基因種植面積的40%），主要轉(zhuǎn)基因作物的平均采用率約為90%。中國在全球農(nóng)作物育種領(lǐng)域申請量僅次于美國，排名第2，專利申請量達(dá)5710件，為全球申請量的27%，顯示我國申請人在農(nóng)作物育種領(lǐng)域也擁有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)實(shí)力。但是與美國轉(zhuǎn)基因作物的發(fā)展速度相比，中國轉(zhuǎn)基因作物的推廣顯得比較緩慢，可以說中國轉(zhuǎn)基因之路是障礙重重。目前，中國政府共批準(zhǔn)7 種轉(zhuǎn)基因作物安全證書，但只有抗蟲棉花和抗病毒木瓜進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，中國主糧未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。2013 年，中國轉(zhuǎn)基因作物的種植面積達(dá)6300 萬畝，占全球轉(zhuǎn)基因種植面積的2%，其中轉(zhuǎn)基因抗蟲棉占絕對多數(shù)。可見，中國的生物育種研發(fā)成果推廣阻力較大，產(chǎn)業(yè)化程度很低。這種重研發(fā)輕應(yīng)用的狀況從渣申請人分析中也可見一斑。

圖2中顯示出了全球范圍內(nèi)農(nóng)作物育種領(lǐng)域排名前10位的申請人。美國公司杜邦-先鋒和孟山都排名前兩位，分別擁有3197和2943項(xiàng)的申請量，其他申請人的申請量與之相比均差距很大。可見，杜邦-先鋒和孟山都是農(nóng)作物育種領(lǐng)域技術(shù)和專利的主導(dǎo)者，這兩家公司在該領(lǐng)域擁有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，也是最可能給我國帶來育種領(lǐng)域?qū)＠L(fēng)險(xiǎn)的申請人。孟山都與杜邦先鋒是轉(zhuǎn)基因研發(fā)的寡頭角色。孟山都和杜邦這兩家跨國種子企業(yè)擁有世界41%的生物技術(shù)專利，控制著世界93%的轉(zhuǎn)基因商品種子市場份額。從獲得USDA動物與作物健康監(jiān)測服務(wù)中心（APHIS）批準(zhǔn)的關(guān)于轉(zhuǎn)基因品種田間測試許可的數(shù)量上看，獲得最多批準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)是孟山都（6782個）和杜邦先鋒（1405個），遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他研究主體。除了杜邦-先鋒和孟山都，其他排名靠前的美國申請人包括排名第4位的STINE種業(yè)公司和排名第11位的陶氏等，分別擁有507和176項(xiàng)相關(guān)專利申請。而中國申請人中華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的申請量分別排名第7、8和10位，這三家科研院校的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合能力明顯遜于國際大公司，很多技術(shù)尚處于理論研究階段，缺乏市場轉(zhuǎn)化。

2我國專利申請發(fā)展現(xiàn)狀

1985～2014 年我國農(nóng)作物育種技術(shù)專利申請量和授權(quán)量整體都呈快速增長趨勢。從圖3的全國農(nóng)作物育種專利申請區(qū)域分布來看，2011-2014年，北京、上海以及15個副省級城市及計(jì)劃單列市十二五期間生物農(nóng)業(yè)專利申請量中，北京、南京、武漢一直保持著較高的申請量，這和這三個城市對于農(nóng)作物育種技術(shù)的研發(fā)一直處于較高的水平有關(guān)。杭州、上海、濟(jì)南的申請量分別排在第4到第6名，杭州和上海申請量相對較大，均處在較高的水平?？梢娚镉N的發(fā)展集中度較高，區(qū)域非常不均衡。

從2011-2014年，我國農(nóng)作物育種領(lǐng)域排名前18位的專利申請人（表1）來看，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所以及中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所排名前三位，分別擁有277、269和264項(xiàng)的申請量?？梢?，在國內(nèi)農(nóng)作物育種領(lǐng)域，這三所高校和科研機(jī)構(gòu)擁有較強(qiáng)的實(shí)力，在該領(lǐng)域擁有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。其中來自于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的張啟發(fā)團(tuán)隊(duì)為基因組研究與水稻遺傳改良國家創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，長期以來一直致力于水稻基因組研究，在基因圖譜、雜種優(yōu)勢的生物學(xué)基礎(chǔ)、種質(zhì)資源的鑒定和新基因的發(fā)掘、重要基因的分離克隆、功能基因組合分子技術(shù)育種等研究領(lǐng)域取得了一系列重要成果，成功克隆了一批控制產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病、抗旱、開花、秈粳廣親和等性狀的具有重大應(yīng)用前景的基因。除了這三所高校，美國的杜邦-先鋒、歐洲的巴斯夫、美國的孟山都也擁有較強(qiáng)的實(shí)力，排名分別為第3、4、9名，申請量分別為224項(xiàng)、217項(xiàng)和165項(xiàng)。其他排名靠前的中國高校申請人包括排名第6-8位的浙江大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，分別擁有207、205和196項(xiàng)相關(guān)專利申請。從圖中可以看出的是，進(jìn)入排名前18的申請人中，國內(nèi)大部分為高校及科研機(jī)構(gòu)，企業(yè)有3位，分別為位于第15、17、18的華大基因、大北農(nóng)、北京金色農(nóng)華種業(yè)，分別擁有81、71和69項(xiàng)專利申請，可見其在農(nóng)作物育種領(lǐng)域的國內(nèi)企業(yè)中有較大優(yōu)勢，但與國外跨國公司相比仍然有較大差距。

3結(jié)論

通過對生物育種領(lǐng)域全球和國內(nèi)的專利信息的分析可以看出，美國的研發(fā)實(shí)力是最強(qiáng)的，而且美國的研發(fā)由跨國種業(yè)集團(tuán)所主導(dǎo)，受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，不僅技術(shù)發(fā)展速度快，而且應(yīng)用廣泛，產(chǎn)業(yè)化程度高。反觀我國的生物育種發(fā)展，研發(fā)主體主要為科研院校，企業(yè)沒有在創(chuàng)新的過程中扮演足夠重要的角色，僅有少數(shù)企業(yè)致力于直接的育種創(chuàng)新，并且有的還是以科研院校作為技術(shù)依托，技術(shù)型的創(chuàng)新育種企業(yè)數(shù)量非常之少。雖然科研院校的研發(fā)成果中擁有高技術(shù)水平的成果，擁有一定的技術(shù)優(yōu)勢，但是其本身的成果轉(zhuǎn)化能力弱，難以推廣。因此，推動科研院校的研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化，鼓勵企業(yè)參與技術(shù)研發(fā)是提高我國生物育種領(lǐng)域發(fā)展的兩個關(guān)鍵點(diǎn)。