專利視角下我國納米技術創(chuàng)新現(xiàn)狀分析

劉小琴，馬樹才

（1.遼寧大學 經濟學院，遼寧 沈陽 110136 2.遼寧科技大學工商管理學院，遼寧 鞍山 114012）

管理前沿

專利視角下我國納米技術創(chuàng)新現(xiàn)狀分析

劉小琴1，2，馬樹才1

（1.遼寧大學 經濟學院，遼寧 沈陽 110136 2.遼寧科技大學工商管理學院，遼寧 鞍山 114012）

利用國內納米技術專利數(shù)據(jù)，從發(fā)展趨勢、機構分布、區(qū)域分布和主要技術領域四個方面分析我國納米技術創(chuàng)新的現(xiàn)狀，研究發(fā)現(xiàn)：高校是我國納米技術創(chuàng)新的主要機構，而企業(yè)創(chuàng)新能力相對薄弱；納米技術側重基礎研究，滿足人類生活需求的應用研究比較缺乏；研究主要成果集中在北京、上海、江蘇等經濟發(fā)達地區(qū)，西部欠發(fā)達地區(qū)納米技術專利成果較少。

納米技術；專利；創(chuàng)新現(xiàn)狀

一、引言

納米技術被認為是21世紀經濟發(fā)展的重要引擎，也是提升國家未來競爭力的有利手段。我國政府對納米技術也給予高度重視，通過各類攻關計劃，積極投入資金、力量促進該領域技術創(chuàng)新，以期在未來國際競爭中取得有利地位。那么，過去十幾年里，我國納米技術發(fā)展呈現(xiàn)什么樣的趨勢，發(fā)展現(xiàn)狀如何，技術創(chuàng)新具有什么樣的特點，回答這些問題對于未來我國納米技術產業(yè)的布局和發(fā)展方向、推動納米技術可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

專利申請是反映新技術、新產品開發(fā)活動的一個極為重要的方面［1］，與創(chuàng)新活動關系最為密切［2］，因此，發(fā)明專利能夠體現(xiàn)技術創(chuàng)新水平。目前，國內外已有很多學者從專利視角研究納米技術創(chuàng)新，Marinova&McAleer應用1975-2000年的美國專利局的納米統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析各國家在納米技術領域的地位［3］；Huang&Chen et.al.（2003）、Li，et.al.（2006）基于USPTO、EPO以及JPO專利數(shù)據(jù)分析了納米技術的國家、機構和技術領域分布［4］［5］；唐煒等從專利數(shù)量、被引次數(shù)、生命周期等多個角度對比我國與其他國家納米科技發(fā)展情況［6］；欒春娟等從專利的年度、國別、機構分布等方面對世界納米技術發(fā)展前沿進行研究［7］；張旭和鄭佳在年度分布、國別分布、機構分布和應用領域對全球范圍內納米傳感器專利進行了分析［8］；張惠婧和鐘永恒等則基于德溫特專利數(shù)據(jù)庫從宏觀、中觀和微觀三個視角分析了全球納米光電技發(fā)展現(xiàn)狀［9］；費琳從我國納米技術的時間趨勢、申請人分布、主要技術領域和技術生命周期四個角度進行了分析［10］。但是在專利檢索時，僅用了“納米”一個關鍵詞，關鍵詞的確定有點單一。綜上所述，從專利視角分析納米技術發(fā)展現(xiàn)狀，國內外的研究主要包括三個方面：第一，利用國外專利數(shù)據(jù)庫，研究全球范圍內納米專利發(fā)展現(xiàn)狀，或對我國與其他國家專利進行對比；第二，從專利視角分析納米領域某一類技術的發(fā)展現(xiàn)狀；第三，運用我國專利數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，分析國內納米技術發(fā)展現(xiàn)狀。雖然已有學者對過我國納米專利現(xiàn)狀進行了分析，但檢索關鍵詞不能涵蓋所有納米技術領域，檢索過程可能會漏掉很多專利文獻，影響分析結果。因此，本文在研究全球納米技術最新發(fā)展前沿領域、參考其他學者檢索關鍵詞的基礎上，對納米領域的主要關鍵詞語進行了修正，以中國知識產權網（CNIPR）數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，試圖通過分析1991-2014年我國納米技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢、機構分布、區(qū)域分布和技術領域分布，總結我國納米技術創(chuàng)新特征，為提升我國納米技術創(chuàng)新能力、優(yōu)化國家納米產業(yè)的布局以及促進納米產業(yè)發(fā)展提供參考。

本文使用國家知識產權出版社提供的中外專利數(shù)據(jù)庫（CNIPR）為數(shù)據(jù)來源，以檢索為主，采用多個納米技術相關的主題詞作為

，生成檢索表達式：名稱=（納米or原子力顯微鏡or原子模擬or分子器件or分子計算機or分子模擬or分子發(fā)動機or分子傳感器or量子點or量子計算機or掃描隧道顯微儀or自組裝）。由于發(fā)明專利從申請到公告公布大約要18個月的時間，專利數(shù)據(jù)的這種時滯性，我們設定專利申請檢索截至日期為2014年12月31日（檢索時間為2015年4月）。另外，數(shù)據(jù)庫從公開到收錄數(shù)據(jù)也有一定的延遲性，收集的數(shù)據(jù)可能不會太全面，尤其2013年到2014年的數(shù)據(jù)，僅供參考。

二、趨勢分析

以專利申請日期檢索，全部專利數(shù)量為74 021項（包括中國發(fā)明專利授權），其中發(fā)明專利47 711項，發(fā)明授權專利22 373項，實用新型和外觀專利分別為3 541和392項。

圖1　1991－2014年中國申請發(fā)明專利及增長速度

圖1顯示了1991年至今我國納米技術申請發(fā)明專利的發(fā)展趨勢，根據(jù)其發(fā)展過程，可以把我國納米專利申請分為兩個階段。第一階段是1991至2000年，是我國納米技術的積累階段，該階段研究進展略微緩慢，實際應用程度非常低。1999年至今是我國納米技術發(fā)展的迅猛階段，2000年和2001年專利申請數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，2000年我國申請發(fā)明的納米專利數(shù)量從80項增長到200項，增速達188%；而2000年到2001年出現(xiàn)跳躍式增長，增長速度達500%，納米專利的申請數(shù)量從230項增長到1 480項；2001年之后，納米專利呈現(xiàn)一種快速攀升的態(tài)勢。通過對2000年和2001年中國新申請發(fā)明的納米專利的研究，我們發(fā)現(xiàn)2000年和2001年納米專利數(shù)量的突增與一個關鍵的專利申請人楊孟君有很大關系。2000年，全國共申請發(fā)明專利231項，其中30項由楊孟君提出申請，其個人貢獻率約為13%；而2001年新申請的1 450項發(fā)明專利中，僅楊孟君個人就申請了911項，貢獻率為62.8%。其后，楊孟君再未申請相關專利?？梢姷谌A段申請發(fā)明的專利的數(shù)量增長完全是由兩方面因素引起，一方面源于新舊世紀之交，受全球范圍內出現(xiàn)的納米熱潮的影響，我國納米領域的研究也進入了蓬勃發(fā)展階段，我國政府也對納米材料發(fā)展進行了重要戰(zhàn)略部署；另一方面，“楊孟君”個人大量申請發(fā)明專利也造成納米專利發(fā)明申請總量的異常增加。

三、機構分布

（一）申請機構分布特征

截止到2014年12月31日，已公布的納米發(fā)明專利中，高校申請量為12 332項，占總量的49.5%，企業(yè)申請量占總量的30.4%，科研院所申請量占10.5%，個人和其他類型的專利申請人所占的比重最小，為9.86%，見圖2。圖中顯示，我國納米技術領域主要申請機構為大學和科研院所，占總體比重60.11%，說明我國的納米領域的主要技術創(chuàng)新成果來自各大專院校和科研院所。作為創(chuàng)新主體的企業(yè)，專利數(shù)量僅占1/3，在納米領域并沒有發(fā)揮其創(chuàng)新主體的作用，自主創(chuàng)新能力缺乏。

圖2　納米專利申請機構分布

表1給出了我國納米專利申請排名前20的高產機構，期中浙江大學專利數(shù)量為1 081件，以絕對研發(fā)實力居于首位。排名第二的是“楊孟君”，專利申請量為941，而且是在2000年和2001年內申請的，此后沒有專利產出。一方面說明該申請人在當時該領域擁有強大技術研發(fā)能力；另一方面，也說明其研發(fā)缺乏可持續(xù)性，后繼無力。上海交通大學、清華大學和東華大學排名分別為第三、四和五，在納米技術領域同樣擁有較強的技術優(yōu)勢。表1顯示，排名前20的申請機構中，僅高校就有17所，占的比重高達85%，且均是國家“985”或“211”工程大學。而企業(yè)和科研院所均為1家，這也從另外一個側面反映了我國納米技術領域高校技術實力雄厚，是該領域技術創(chuàng)新的中堅力量。相對高校和科研院所，企業(yè)還有很大的差距，我國納米技術還處于基礎研究階段，離市場應用還有很大的差距。

表1　排名前20的申請機構的納米專利數(shù)量

（二）專利申請人活躍指數(shù)

我們從 2000-2014年往期年平均申請量、2005-2014年近期年平均申請量以及活躍度指數(shù)（近期年平均申請量與往期年平均申請量的比值）三個角度研究了浙江大學、東華大學、上海交通大學、清華大學、天津大學等專利申請前20名的機構在納米領域的申請活躍度，見圖3。從圖中可以看出，排名前20位的機構中，絕大多數(shù)活躍度均超過1，說明這些機構的專利申請量始終保持較好的延續(xù)性，在納米領域的申請仍保持增長的勢頭，研發(fā)投入繼續(xù)增加。所有高校中，江南大學和江蘇大學活躍度最高，分別為1.69和1.68；其次是東南大學、東華大學、天津大學和吉林大學，活躍度分別為1.38、1.36、1.34和1.34。

圖3　排名前20的申請機構專利申請活躍度

四、區(qū)域分布

圖4　國內納米專利各區(qū)域比重（%）

圖4給出了我國各省市納米專利申請總量和占總體的比重。1991年至2014年期間，北京、上海和江蘇分別以7 003、6 334和6 284項的申請量排名第一、第二和第三位，分別占國內申請總量的15.12%、13.67%和13.57%。

北京和上海兩個直轄市由于有眾多實力雄厚的大專院校和科研院所資源，技術人才密集，整體研發(fā)實力較強，有著持續(xù)的專利產出，就發(fā)展趨勢來看，未來仍將是我國納米技術的主要研發(fā)地區(qū)。江蘇盡管總申請量不及北京和上海，但近年來發(fā)展速度超過了其他省市，統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，2012年、2013年和 2014年三年的申請量分別為 1 002、1 423和1 250項，超過了北京和上海躍居全國第一，這與該省對納米產業(yè)的政策導向和投資力度有著密切的關系。另外，廣東、浙江、山東、遼寧、安徽、天津和湖北的整體發(fā)展趨勢和水平比較接近，也是全國范圍內納米技術較為領先的地區(qū)。

從地里位置上看，申請量排名前四的省市，除北京外均處于東部沿海地區(qū)，是我國經濟比較發(fā)達的地區(qū)。而北京雖然不在沿海地區(qū)，但是作為我國政治文化中心，經濟發(fā)達，高校和科研院所集中，優(yōu)勢企業(yè)多，因此北京專利申請量仍居全國前列。另外，專利申請量較少的省市主要分布在西部經濟欠發(fā)達、人口稀少、高校和科研院所較少、企業(yè)實力較弱、少數(shù)民族聚集的地方。中部地區(qū)和東北地區(qū)的各省市，納米專利申請量排名也處于中間位置。

五、技術領域分布

我國納米技術主要研究領域為化學和冶金方向，而在關系人類生活需要的農、輕、醫(yī)學領域、機械工程和照明領域以及紡織、建筑領域研究比較薄弱，說明我國納米技研究還處于基礎研究階段，處于納米產業(yè)鏈前端領域，而在技術實際應用、改善人類生活方面的研究比較缺乏。

表2給出了專利申請量排名前十位的主要技術領域的專利數(shù)量，從中可以看出，這些領域主要集中在納米材料領域，涉及到納米結構的制造和處理，各種納米材料（如納米碳、納米硅、石墨、金屬、納米粉末、納米線、高分子化合物以及各類納米復合材料的之別和表征），還有納米醫(yī)學領域的抗腫瘤藥物的制備以及自下而上的操作單個原子或分子制備納米材料?？梢?，目前我國納米材料是我國納米技術研究的優(yōu)勢領域，有著雄厚的基礎，但是納米生物、納米仿生以及納米器件、納米測量與儀器、納米電子、磁和光學污染治理等領域還比較薄弱?？偠灾?，我國納米技術仍處于基礎研究的探索階段，在滿足人類生活需求的應用研究方面還比較缺乏，同時在最新的納米前沿研究領域如納米器件、納米電子學、納米生物醫(yī)學等領域研究相對不足，這為確定我國未來納米技術的發(fā)展方向提供了參考。

表2　我國納米研究的主要技術領域（單位：項）

六、結論

我國納米技術發(fā)展迅速，尤其在21世紀之初，受全球納米熱潮的影響以及我國政府的大力支持，納米技術得到了長足的發(fā)展，整體研究水平已進入世界先進行列，部分研究方向也成為國際前沿。但是在納米技術高速發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了一些問題。第一，我國納米技術創(chuàng)新的機構主要是高校和科研院所，占總體比重50%以上，而高產機構80%為高校，企業(yè)所占的比重較小，自主創(chuàng)新能力較差，這與國外以企業(yè)為主的創(chuàng)新模式正好相反，需要政府加大對企業(yè)納米技術創(chuàng)新的支持，并對國家納米技術產業(yè)進行整體規(guī)劃，形成良好的技術成果產業(yè)化機制；第二，納米技術以基礎研究為主，滿足社會經濟需求的應用研究相對缺乏，這需要未來納米技術戰(zhàn)略目標應朝著納米基礎研究、應用研究和產業(yè)化并重的方向發(fā)展；第三，納米技術創(chuàng)新能力地域分布不平衡，存在顯著的區(qū)域差異和集聚現(xiàn)象，主要專利成果集中在經濟比較發(fā)達、研發(fā)團體多、優(yōu)勢企業(yè)多的北京、上海和江蘇等地區(qū)，而地域廣大的西藏、青海、內蒙古、新疆等地的成果較少，這需要發(fā)達地區(qū)通過納米技術幫助或合作、人才和產業(yè)轉移等方式來減少這種差距。

［1］康宇航，蘇敬勤.技術創(chuàng)新機會的可視化識別——基于專利計量的實證分析［J］.科學學研究，2008（4）：695-701.

［2］方曙.基于專利信息分析的企業(yè)創(chuàng)新能力研究［D］.成都：西南交通大學，2007.

［3］Marinova D，Mcaleer M.Nanotechnologystrength indicators：internationalrankings based on USpatents［J］. Nanotechnology，2003（1）：1-7.

［4］Huang Z，Chen H，Yip A，Ng G，Guo F，Chen Z-K，Roco MC.Longitudinal Patent Analysis for Nanoscale Science and Engineering：Count，Institution an d Technology Field［J］.Journal of Nanoparticle Research，2009（3-4）：333-363.

［5］LiX，LinY，ChenH，RocoMC.WorldwideNanotechnologyDevelopment：AComparative StudyofUSPTO，EPO，and JPO Patents（1976-2004）［J］.Journal of NanoparticleResearch，2007（6）：977-1002.

［6］唐煒，劉細文.納米科技領域授權發(fā)明專利國家比較［J］.高科技與產業(yè)化，2005（5）：44-47.

［7］欒春娟，侯海燕.全球納米技術領域專利計量［J］. 2008（4）：38-40.

［8］張旭，鄭佳.從專利角度看全球納米傳感器創(chuàng)新現(xiàn)狀與趨勢［J］.科技管理研究，2011（17）：30-33.

［9］張慧婧，鐘永恒，江洪.基于專利分析的全球納米光電技術發(fā)展趨勢研究［J］.電子元件與材料，2014（12）：1-6.

［10］費琳.專利計量視角下的我國納米技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析［J］.科技管理研究，2014（5）：105-109.

AStudyontheCurrentSituationofChina’sNanoTechnologicalInnovationBasedonPatentPerspective

Liu Xiaoqin1，2，Ma Shucai1
（1.College ofEconomics，LiaoningUniversity，ShenyangLiaoning110036；2.College ofBusiness Administration，LiaoningUniversityofScience and Technology，Anshan Liaoning114012）

By applying China’s nano technological patent data，this study analyses the development trend，organization distribution，regional distribution and the main technical field ofnanotechnologyin China.It has found that the university is the main body of nano technology innovation and the enterprise is weak in independent innovation. Nanotechnologyofchina focusingon basic research and the research on application for meetingthe needs ofhuman life is far from enough.Most of the patents are created by economically developed areas such as Beijing，Shanghai and Jiangsu.There are fewnanopatents in the undeveloped areas.

nanotechnology；patents；currentstatusofinnovation

C306

A

1674-5450（2016）02-0126-04

2015－12－05

國家自然科學基金項目（71372121）；教育部人文社會科學研究項目規(guī)劃基金項目（13YJA630031）；教育部人文社會科學研究項目青年基金項目（12YJC630102）

劉小琴，女，山西新絳人，遼寧大學統(tǒng)計學博士研究生，遼寧科技大學講師，主要從事統(tǒng)計學與技術創(chuàng)新管理研究；馬樹才，男，遼寧岫巖人，遼寧大學教授，博士研究生導師，主要從事計量經濟與統(tǒng)計研究。

【責任編輯：李菁責任校對：趙穎】