基于專利情報(bào)分析的轉(zhuǎn)基因水稻研究

雙凡+李昂

摘要： 農(nóng)業(yè)是人類的衣食之源、生存之本，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是國(guó)家自立、社會(huì)安定的基礎(chǔ)。聚焦中國(guó)的糧食安全就必須提到作為中國(guó)人主糧的水稻，該研發(fā)技術(shù)的先進(jìn)與否直接決定了我國(guó)的糧食產(chǎn)量與糧食安全。本文運(yùn)用文獻(xiàn)分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、對(duì)比分析法、專利情報(bào)計(jì)量分析法以及定性與定量分析相結(jié)合的方法針對(duì)全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)與世界整體發(fā)展形勢(shì)的對(duì)比情況以及存在的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)。通過(guò)總結(jié)我國(guó)在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)與不足，針對(duì)存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方法，以明確我國(guó)的優(yōu)勢(shì)所在，揚(yáng)長(zhǎng)避短，為我國(guó)的轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)提供參考意見(jiàn)。

Abstract： Agriculture is the source of human food and clothing and the foundation of the national economy， also is the foundation of national self-reliance， social stability. Focusing on the food safety in China is referred to as Chinese staple food of rice. Whether the R & D technology is advanced or not directly determines the grain output and food security in China. In this paper， we use the method of literature analysis， mathematical statistics， comparative analysis， patent intelligence measurement analysis as well as qualitative and quantitative analysis to analyze the patent data of transgenic rice research and development worldwide， and study the contrast between the research and development of transgenic rice in China and the world as a whole， and the advantages and disadvantages of it. Finally through summarizing the advantages and disadvantages in the field of transgenic rice research in China， and in view of the existing problems， this paper puts forward the corresponding solving methods， in order to clear our advantages， foster strengths and provide a reference for transgenic rice research and development in China.

關(guān)鍵詞： 專利預(yù)警；情報(bào)分析；轉(zhuǎn)基因水稻；糧食安全

Key words： patent early warning；information analysis；transgenic rice；food security

中圖分類號(hào)：G353.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）32-0225-09

0 引言

水稻作為世界第一大糧食作物，是世界上超過(guò)一半人口的主糧。轉(zhuǎn)基因水稻，是指通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將不同品種水稻或外源物種的某些控制特定性狀表達(dá)的基因?qū)肽撤N水稻基因組內(nèi)進(jìn)而培育出的具有高產(chǎn)、品質(zhì)性狀改良、抗蟲(chóng)、抗除草劑、抗病、抗逆等性狀的水稻。自上世紀(jì)80年代末世界首次成功培育轉(zhuǎn)基因水稻之后，世界各國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻研究的速度日益加快，至今30年間，各國(guó)科學(xué)家利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化技術(shù)、花粉管通道技術(shù)、基因槍技術(shù)等轉(zhuǎn)基因技術(shù)方法已成功將來(lái)自于外源植物的抗除草劑基因、抗逆境基因、抗蟲(chóng)基因、抗病基因和高產(chǎn)、品質(zhì)性狀提升基因?qū)敫鲊?guó)的水稻品種之中，并使得它們能夠穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，并對(duì)轉(zhuǎn)基因過(guò)程中的啟動(dòng)因子、基因定位與標(biāo)記以及基因?qū)肱c篩選技術(shù)都有了深入研究，獲得了大量目標(biāo)性狀遺傳和在子代中穩(wěn)定表達(dá)的轉(zhuǎn)基因水稻株系。

未來(lái)全球糧食作物研發(fā)方面，轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)必然會(huì)成為各國(guó)科研機(jī)構(gòu)和跨國(guó)公司研發(fā)的重點(diǎn)，對(duì)轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)所帶來(lái)的相關(guān)成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也會(huì)成為各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，這是因?yàn)閷?duì)轉(zhuǎn)基因作物研發(fā)成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)可以為專利權(quán)所有人帶來(lái)巨大的商業(yè)利益?，F(xiàn)階段，中國(guó)政府雖然還未批準(zhǔn)任何轉(zhuǎn)基因糧食作物的商業(yè)化種植，但各大跨國(guó)種業(yè)巨頭早在上世紀(jì)80年代就已開(kāi)始在中國(guó)的相關(guān)專利布局，尤其是作為亞洲人主糧的水稻，更是被跨國(guó)種業(yè)公司視為研發(fā)重點(diǎn)。進(jìn)行水稻相關(guān)轉(zhuǎn)基因研發(fā)工作的這些跨國(guó)種業(yè)巨頭擁有完善的專利管理與運(yùn)營(yíng)制度，并且熟悉中國(guó)市場(chǎng)的專利相關(guān)法律與管理工作，一旦中國(guó)政府開(kāi)放轉(zhuǎn)基因糧食作物的種植，中國(guó)將立即成為它們的最大市場(chǎng)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

對(duì)涉及轉(zhuǎn)基因水稻研究的的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，使用新加坡的智慧芽專利搜索引擎并結(jié)合中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利搜索引擎，檢索時(shí)構(gòu)建的檢索式采用布爾邏輯運(yùn)算法對(duì)中英文關(guān)鍵詞進(jìn)行組合，檢索的數(shù)據(jù)庫(kù)包括中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；美國(guó)專利商標(biāo)局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；日本特許廳數(shù)據(jù)庫(kù)；韓國(guó)特許廳數(shù)據(jù)庫(kù)；歐洲專利數(shù)據(jù)庫(kù)，WIPO數(shù)據(jù)庫(kù)以及加拿大與俄羅斯專利局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)等在內(nèi)的全球94個(gè)國(guó)家的專利數(shù)據(jù)庫(kù)，覆蓋了所有WTO成員國(guó)以及TRIPS協(xié)議成員國(guó)。endprint

根據(jù)在CNKI論文平臺(tái)的檢索中所得到的關(guān)于轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的關(guān)鍵詞，將檢索式的中英文關(guān)鍵詞鎖定為：水稻（包括野生水稻）（rice or sa）（wild r'ice'oryza officinalis wal）水稻育種（rice breeding）水稻育種方法（rice breeding method）轉(zhuǎn)基因水稻（transgenic rice）高產(chǎn)稻（high or super high yields rice）優(yōu)質(zhì)稻（high quality or starch rice）抗蟲(chóng)稻（resistance to rice plant insect and hopper）抗病稻（resistance to rice disease and viruses 基因或位點(diǎn)（gene or clone or locus or loci）標(biāo)記（molecular marker or marker or qtl），通過(guò)中英文關(guān)鍵詞所編譯的檢索式1：（RICE+ORYZA SATIVA L+ICE+ORYZA SATIVAL）*（TRANSGENE+TRANSGENIC+CLONE+GENE+GENES+LOCUS+MOLECULAR）*（HIGH STARCH+RESISTANCE TO RICE PLANT INSECT AND HOPPER+RESISTANCE TO RICE DISEASE AND VIRUS-ES）*（BREEDING+SEEDS+BREED+SEED）檢索式2：（RICE+ORYZA SATIVA L+RICE+ORYZA SATIVA L）-x（TRANSGENE+TRANSGENIC十CLONE+GENE+GENES LOCUS+MOLECULAR）*（HIGH AND SUPER HIGH YIELDS+HIGH QUALITY OR STARCH+RESISTANCE TO RICE PLANT INSECT AND HOPPER+RESISTANCETORICE DISEASEAND VIRUS-ES）x（BREEDING+BREED+SEED+SEEDS）*（MARK十MARKING+MARKER+QTL）。

檢索時(shí)采用IPC分類號(hào)與轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)中英文關(guān)鍵詞結(jié)合的邏輯檢索式檢索方式，在確保檢全率的情況下通過(guò)限制邏輯檢索式的長(zhǎng)度盡量提高檢準(zhǔn)率，關(guān)鍵詞選用與轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)的關(guān)鍵詞以及同義詞、近義詞，同時(shí)選取最具代表性的技術(shù)節(jié)點(diǎn)名稱作為技術(shù)關(guān)鍵詞，在檢索完成之后利用關(guān)鍵詞與IPC分類號(hào)進(jìn)行除噪去重，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。

2 全球轉(zhuǎn)基因水稻的專利分布

2.1 轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利申請(qǐng)趨勢(shì)分析

在設(shè)定的檢索時(shí)間段1985年1月1日至2015年12月31日內(nèi)，在世界范圍內(nèi)共檢索到16216件關(guān)于轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的相關(guān)專利，其申請(qǐng)趨勢(shì)如圖1所示。通過(guò)此折線統(tǒng)計(jì)圖我們可以發(fā)現(xiàn)，在1985年至1995年間，轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量較較少，且增長(zhǎng)與減少的波動(dòng)較小，此階段正處于技術(shù)積累期，對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻的研發(fā)剛剛開(kāi)始，因?yàn)榧夹g(shù)的周期性較長(zhǎng)，因此在這十年期間專利申請(qǐng)數(shù)量較少，從1996年開(kāi)始轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的專利申請(qǐng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，在之后的二十年中轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利申請(qǐng)開(kāi)始迅速增長(zhǎng)，雖然在2006年至2007年間出現(xiàn)過(guò)短暫的下降，但總體上保持了高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，尤其是2006年至2011年間，轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的專利增長(zhǎng)速度超過(guò)年均30%。

2.2 全球轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利關(guān)鍵詞分析

對(duì)全球16216件轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)進(jìn)行聚類分析后，我們將各個(gè)IPC分類號(hào)中的關(guān)鍵詞進(jìn)行提取，依據(jù)所屬IPC分類號(hào)的不同分為十四組關(guān)鍵詞，使用了十四種顏色代表如圖2所示，同時(shí)將16216件專利依據(jù)所屬IPC分類號(hào)的不同制作了專利地形圖，山峰處等高線越密集說(shuō)明專利數(shù)量越多，等高線越稀疏則說(shuō)明專利數(shù)量越少，通過(guò)十四組關(guān)鍵詞彩色覆蓋后形成轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域關(guān)鍵詞彩色地形圖如圖3所示?？梢郧逦匕l(fā)現(xiàn)專利地形圖中等高線最為密集的區(qū)域出現(xiàn)在兩點(diǎn)，分別是：①桃紅色區(qū)域關(guān)鍵詞為枯葉病、MIRNA、預(yù)報(bào)、標(biāo)記、預(yù)測(cè)。②橘紅色區(qū)域：植物、昆蟲(chóng)、害蟲(chóng)、重組、整合。進(jìn)一步分析兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的具體專利文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)區(qū)域分布代表著抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)與抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)。

2.3 世界范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利主要申請(qǐng)人技術(shù)統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)16216件專利申請(qǐng)的統(tǒng)計(jì)分析之后，我們找出了在本領(lǐng)域申請(qǐng)量排名前二十位的申請(qǐng)人如圖4所示。全球轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量排名前20位申請(qǐng)人包括：拜耳農(nóng)作物科學(xué)股份公司、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、巴斯夫歐洲公司、先正達(dá)參股股份有限公司、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院植物研究所、深圳華大科技公司、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物研究所、中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究所、住友化學(xué)株式會(huì)社、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)水稻研究所、先鋒國(guó)際良種公司、陶氏益農(nóng)公司、孟山都技術(shù)公司。在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)領(lǐng)域的全球?qū)＠暾?qǐng)人排名中，有中國(guó)的十一位申請(qǐng)人進(jìn)入全球申請(qǐng)人排名前二十位，這十一位申請(qǐng)人中包括十所高等院校和科研院所，以及一家基因技術(shù)公司。而另外九位申請(qǐng)人全部為歐美的大型跨國(guó)生物技術(shù)公司。美國(guó)農(nóng)業(yè)部將孟山都公司、杜邦公司、先正達(dá)公司以及拜爾公司、陶氏益農(nóng)公司、巴斯夫公司合稱為生物技術(shù)領(lǐng)域的“六巨頭”（Big Six），六家跨國(guó)公司的共同特點(diǎn)是在農(nóng)作物種子研發(fā)和農(nóng)業(yè)化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)兩個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有完善的專利布局和雄厚的研發(fā)實(shí)力，有資料統(tǒng)計(jì)顯示，2011年“六巨頭”在種子市場(chǎng)的份額高達(dá)60%，而這六家大型跨國(guó)生物技術(shù)公司全部在本領(lǐng)域申請(qǐng)人排名的前20位，由此可見(jiàn)，它們的研發(fā)實(shí)力足以匹敵國(guó)家級(jí)的科研機(jī)構(gòu)。

2.4 轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利IPC分類統(tǒng)計(jì)分析endprint

在全球轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)領(lǐng)域的16216件專利申請(qǐng)中，涉及多達(dá)近百個(gè)IPC分類號(hào)（IPC分類號(hào)中的小組級(jí)別），通過(guò)對(duì)IPC分類號(hào)下的專利申請(qǐng)數(shù)量的統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)各國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。16216件專利的IPC分類號(hào)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)排名前20位的IPC分類號(hào)如圖5所示。

排名前20位的IPC分類號(hào)分別為C12N15/82微生物或酶，其組合物用于植物細(xì)胞；A01H5/00新型被子植物或獲得新型被子植物的方法；C12N15/29編碼植物蛋白質(zhì)；C12N5/10新型被子植物種籽或獲得新型被子種籽的方法，通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生；C12Q1/68核酸的測(cè)定或檢驗(yàn)方法；C12N15/63使用載體引入外來(lái)遺傳物質(zhì)，載體，其宿主的使用，表達(dá)的調(diào)節(jié)；C07K14/415氨基酸的肽，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，其衍生物；C12N15/11 DNA或RNA片段，其修飾形成技術(shù)（不用于重組技術(shù)的DNA或RNA）；C12N1/21引入外來(lái)遺傳物質(zhì)修飾的方法，A01P3/00化學(xué)化合物或制劑；C12N1/19制備或分離含有一種微生物的組合物的方法；C12N15/113調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼核酸，如反義寡核苷酸；C12N15/09 DNA重組技術(shù)；C12N15/84專門適用于植物真核細(xì)胞宿主的載體或表達(dá)系統(tǒng)的Ti-質(zhì)粒；C12N1/15引入外來(lái)遺傳物質(zhì)修飾的物質(zhì)或方法；A01P7/04特性滅殺節(jié)肢動(dòng)物劑；A01H4/00通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生制品或方法，這20個(gè)IPC分類號(hào)下的專利申請(qǐng)量占16216件專利申請(qǐng)的比例超過(guò)95%，說(shuō)明這20個(gè)分類號(hào)所屬的研發(fā)領(lǐng)域是全球轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的重點(diǎn)，也是專利權(quán)人在全球?qū)＠季謺r(shí)側(cè)重的技術(shù)領(lǐng)域。

3 基于情報(bào)分析的全球轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)分析

我們將轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的專利分為5類：①抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)；②抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)；③高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)；④抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)；⑤抗逆轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)。這5個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域涵蓋了12327件專利申請(qǐng)，占轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)比例超過(guò)76%，是國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。將5個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)文件分別提取關(guān)鍵詞并進(jìn)行分類與彩色標(biāo)記后，結(jié)合各個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域的專利地形圖可以更清楚地了解轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)集中點(diǎn)，能夠更加清晰地顯示出中外申請(qǐng)人在各個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)中的優(yōu)勢(shì)與不足。

3.1 抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利分析

將抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出12組關(guān)鍵詞，并對(duì)12組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記如圖6所示，將彩色標(biāo)記覆蓋于抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中得到抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)關(guān)鍵詞彩色地形圖如圖7所示，可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有兩個(gè)區(qū)域，分別是：①黃色區(qū)域，關(guān)鍵詞為基因、編碼，蛋白，殺蟲(chóng)，桿菌；②橘黃色區(qū)域，關(guān)鍵詞為啟動(dòng)子、基因、表達(dá)、特異性、水稻。

水稻抗蟲(chóng)性狀培育時(shí)導(dǎo)入受體細(xì)胞的外源基因主要有：來(lái)自于蘇云金桿菌的各序列Bt毒性蛋白基因[1]、來(lái)自于豇豆和煙草的外源蛋白酶抑制基因[2]和來(lái)自于雪花蓮的雪花凝集素（Galanthus Nivalis agglutinin，GNA）基因等[3]。在已經(jīng)成功導(dǎo)入并表達(dá)遺傳的Bt系列轉(zhuǎn)基因水稻中最為廣泛使用的是cry1A系列Bt基因，如：cry1Ac[4-6]、cry1Ab[7-9]，以及cry1Ab/Ac 融合基因[10]，使用cry1A系列基因的水稻品種在大田試驗(yàn)中全都出表現(xiàn)對(duì)二化螟等主要水稻害蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性，大田試驗(yàn)表現(xiàn)良好，同時(shí)對(duì)環(huán)境未造成污染。使用植物來(lái)源的抗蟲(chóng)基因主要有植物凝集素基因和蛋白酶抑制劑基因等，Sun等人將GNA基因轉(zhuǎn)入到水稻中，并獲得了純合的轉(zhuǎn)基因水稻植株[11]。該水稻植株系抗蟲(chóng)效果好，并能穩(wěn)定遺傳，同時(shí)科學(xué)家們將分別來(lái)源于馬鈴薯和玉米并能夠受多種啟動(dòng)子控制與多種外界刺激表達(dá)的蛋白酶抑制基因pinⅡ與巰基蛋白酶抑制劑基因[12-13]、來(lái)自于傳統(tǒng)多年生豆科植物大豆與豇豆自身的KUNIZ型胰蛋白酶抑制基因SKTI與CpTI基因[14-15]、來(lái)源于云南野生水稻品種與西藏野生大麥品種自身的水稻巰基蛋白酶抑制劑基因和絲氨酸胰基因BTI-Cme[16-17]導(dǎo)入水稻植株中，也獲得了良好的抗蟲(chóng)效果。

轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的中國(guó)申請(qǐng)人同樣表現(xiàn)優(yōu)異，并取得了顯著的研究成果。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張啟發(fā)院士研究團(tuán)隊(duì)利用SSR與RAPD多帶分子標(biāo)記技術(shù)鑒定并準(zhǔn)確定位水稻性狀控制基因超過(guò)420個(gè)，同時(shí)該研究團(tuán)隊(duì)將水稻Actin啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的融合型人工改造合成的蘇云金芽胞桿菌殺蟲(chóng)蛋白基因crylA（b）、crylA（c）導(dǎo)入中國(guó)傳統(tǒng)的秈型恢復(fù)系水稻品種明恢63，經(jīng)過(guò)多代培養(yǎng)與人工選擇，獲得穩(wěn)定遺傳且有效抵抗主要水稻害蟲(chóng)二、三化螟蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)水稻新品種華恢1號(hào)及華恢1號(hào)與汕優(yōu)水稻品種的雜交組合Bt汕優(yōu)63[18]。除此之外，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的科學(xué)家們利用經(jīng)過(guò)修飾的CpTI基因和Bt殺蟲(chóng)蛋白基因，獲得了無(wú)選擇標(biāo)記高抗鱗翅目害蟲(chóng)的雙價(jià)轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因水稻株系[19]。來(lái)自于浙江大學(xué)的舒慶堯團(tuán)隊(duì)將密碼子經(jīng)過(guò)特定優(yōu)化處理的蘇云金芽胞桿菌Bt系列crylA（b）殺蟲(chóng)基因?qū)胫袊?guó)傳統(tǒng)水稻品種秀水11中，得到轉(zhuǎn)基因水稻新品種克螟稻。馬炳田教授團(tuán)隊(duì)利用基因槍手段將來(lái)源于中國(guó)雪花蓮的外源凝集素基因gna導(dǎo)入到蜀恢527秈型雜交稻中，經(jīng)過(guò)三代培育篩選后成功表達(dá)并得到了新的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻新蜀恢527[20-21]。

3.2 抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)

將抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，從所有專利申請(qǐng)文件中提取出8組關(guān)鍵詞，并對(duì)8組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，如圖8所示，將彩色標(biāo)記覆蓋于抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中，得到抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)關(guān)鍵詞彩色地形圖，如圖9所示?？梢园l(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有一個(gè)區(qū)域，即為地形圖中的桃紅色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：植物蛋白、編碼、抗病、轉(zhuǎn)基因。endprint

我們整理發(fā)現(xiàn)現(xiàn)今水稻病害主要為三大類，分別為細(xì)菌性水稻病害白葉枯（bacterial blight）、真菌性水稻病害稻瘟病（blast）和紋枯?。╯heath blight）[22]。針對(duì)這些水稻疾病，科學(xué)家們已經(jīng)找到并克隆出上百個(gè)針對(duì)性基因，包括針對(duì)白葉枯病的個(gè)抗病基因Xal基因、 Xa21基因、Xa27基因、Xa3/26基因、xa5基因、xa13基因[23]；針對(duì)稻瘟病的Pizt基因、Pi2基因、Pib基因、Pi-d2基因、Pi5基因、Pi9基因、Pikm基因、Pi-ta基因、Pi36基因、Pi37基因等特性基因[24]。

而轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的中國(guó)申請(qǐng)人同樣表現(xiàn)優(yōu)異，尤其是在抗稻瘟病的研究領(lǐng)域取得了大量的研究成果。包括：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的簡(jiǎn)玉瑜教授團(tuán)隊(duì)利用基因槍技術(shù)成功將來(lái)自于天蠶中提取的抗菌肽B基因?qū)雵?guó)產(chǎn)水稻細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)5代培育后并成功穩(wěn)定遺傳的再生植株，其再生植株的百葉枯病表現(xiàn)出非常有效的抵抗力[25]；嚴(yán)成其教授團(tuán)隊(duì)將來(lái)自于美國(guó)“1188”品種的外源抗白葉枯病的DNA轉(zhuǎn)入到“1067”品系中，成功在受體品種中表達(dá)[26]；中國(guó)科學(xué)與遺傳與發(fā)育生物研究所的翟文學(xué)教授團(tuán)隊(duì)將Xa21基因轉(zhuǎn)入我國(guó)的5個(gè)自有的雜交水稻品種明恢63、珍汕97B等系列之中，獲得了對(duì)110個(gè)后代株系，這些株系對(duì)多發(fā)的白葉枯病具有很好的抗性效果。經(jīng)過(guò)三十多年的努力，中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)成功定位并且復(fù)制與導(dǎo)入受體細(xì)胞中的一系列稻瘟病抗性基因即Pi系列基因。2012年，中國(guó)科學(xué)家從蘿卜中提取出抗真菌多肽硫堇（thionins）Rs2afp1基因，該基因可以增加植物抗性蛋白質(zhì)的積累促進(jìn)植物的自我防御機(jī)制抵抗真菌性與細(xì)菌性病毒的入侵。同時(shí)中國(guó)科學(xué)家已經(jīng)定位并導(dǎo)入了一系列抗水稻條紋葉枯病的特性基因，這些新品種轉(zhuǎn)基因水稻在試驗(yàn)中全部能夠有效抵抗水稻條紋葉枯病[27]。

3.3 高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)

將高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出8組關(guān)鍵詞，并對(duì)8組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，如圖10所示。將彩色標(biāo)記覆蓋于高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中，得到高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)關(guān)鍵詞彩色地形圖，如圖11所示?？梢园l(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有一個(gè)區(qū)域，即為橘黃色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：BGIOS植物、生長(zhǎng)、表達(dá)、促進(jìn)。

30多年來(lái)，科學(xué)家們除了對(duì)水稻抵抗外部惡劣環(huán)境與病蟲(chóng)害的基因進(jìn)行研究外，還一直致力于尋找來(lái)源于水稻自身和其他外源植物的高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良基因。水稻產(chǎn)量主要取決于光合作用效率，水稻株型、控制粒數(shù)和結(jié)實(shí)率等性狀的基因，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)向受體細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入光合作用高效基因、增產(chǎn)株型基因的轉(zhuǎn)基因水稻新品種研制已獲得初步的成效[28-30]。同樣，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)向受體細(xì)胞導(dǎo)入提高氮、磷、鉀等微量元素高效利用的基因以達(dá)到增產(chǎn)和改良品質(zhì)性狀目的轉(zhuǎn)基因水稻新品種的方式同樣是現(xiàn)階段各國(guó)研究重點(diǎn)[31-34]。通過(guò)轉(zhuǎn)基因方式得到的轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)水稻能夠有效減少化肥的施用，進(jìn)而有效解決化肥的大量使用帶來(lái)土壤板結(jié)和水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。此外，在轉(zhuǎn)基因水稻30多年的研究中，科學(xué)家們一直致力于增加稻米中的蛋白質(zhì)含量與微量元素比例，從而為貧困人口帶去福音。至今為止，最成功的實(shí)踐當(dāng)屬黃金大米，這種稻米是利用轉(zhuǎn)基因的方法將來(lái)自于水仙花的八氫番茄紅素合成酶基因和細(xì)菌來(lái)源的八氫番茄紅素去飽和酶基因?qū)胧荏w水稻細(xì)胞中，使得β-胡蘿卜素在水稻胚乳中大量合成，進(jìn)而增加β-胡蘿卜素的含量[35]。β-胡蘿卜素是維生素A 的前體，每年全球在貧困地區(qū)的人們由于維生素A缺乏而導(dǎo)致的失明與兒童死亡的數(shù)量巨大，黃金大米若能普及，則可以有效并低價(jià)地解決此問(wèn)題。

高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)中，中國(guó)申請(qǐng)人同樣表現(xiàn)優(yōu)異，尤其是在水稻品質(zhì)性狀改良的研究領(lǐng)域取得了大量的研究成果。中國(guó)科學(xué)院作物研究所的高越峰教授團(tuán)隊(duì)將來(lái)源于中國(guó)產(chǎn)四棱豆的高賴氨酸蛋白基因（lys基因）和單子葉植物強(qiáng)啟動(dòng)子基因ubiqutin一同通過(guò)基因槍技術(shù)導(dǎo)入到水稻品種“中花8號(hào)”的幼胚組織中，得到的多代培養(yǎng)后的新轉(zhuǎn)基因水稻品種細(xì)胞中賴氨酸含量有了極大的提高[36]；福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的胡昌泉教授團(tuán)隊(duì)將外源的可溶性淀粉合成酶（SSS）基因和淀粉分支酶（SBE）的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入中國(guó)廣泛種植的秈稻恢復(fù)系明恢86，多代培養(yǎng)后所得子代轉(zhuǎn)基因水稻細(xì)胞中直鏈淀粉含量均出現(xiàn)大幅度降低，并且產(chǎn)量較高。在增加水稻產(chǎn)量的研究中，我國(guó)科學(xué)家成功分離出LRK1富亮氨酸重復(fù)受體蛋白激酶基因、GS系列2/3控制粒數(shù)基因和控制粒重基因，NAC家族轉(zhuǎn)錄因子控制粒數(shù)基因、控制分蘗基因（tac1）、高產(chǎn)基因D1、OsPrkase控制酶合成基因、控制水稻莖葉的夾角BIN2基因等[37]。

3.4 抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)

抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，從所有專利申請(qǐng)文件中提取出11組關(guān)鍵詞，并對(duì)11組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，如圖12所示。將彩色標(biāo)記覆蓋于抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中，得到抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)關(guān)鍵詞彩色地形圖，如圖13所示?？梢园l(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有兩個(gè)區(qū)域，分別為①黃色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：取代、苯基、烯醇、衍生物、特拉姆；②紫色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：基因、植物、編碼、啟動(dòng)子、水稻。

各國(guó)科學(xué)家在研究轉(zhuǎn)基因抗除草劑水稻時(shí)通常分為兩個(gè)策略，即修飾除草劑作用的靶蛋白基因和通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)引入新的酶系統(tǒng)[38]。前者通過(guò)降低水稻細(xì)胞中控制靶蛋白敏感性的基因活性或者提高靶蛋白基因的表達(dá)水平以此方式得對(duì)除草劑的抗性，后者則是通過(guò)提高現(xiàn)有水稻品種或重塑水稻細(xì)胞對(duì)除草劑的代謝能力進(jìn)而能夠達(dá)到抗除草劑的效果。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)基因抗除草劑水稻主要特點(diǎn)是可以使用化學(xué)除草劑（如草丁膦和草甘膦）進(jìn)行大規(guī)模的機(jī)械化田間除草，這種耕作方式可以大幅度降低成本。endprint

轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的中國(guó)申請(qǐng)人在該技術(shù)領(lǐng)域雖然起步較晚但依然取得了大量的研究成果。中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用轉(zhuǎn)bar基因的明恢86B系水稻與不育系雜水稻作為親本交選配后選擇出抗除草劑的雜交新組合特優(yōu)86B。經(jīng)過(guò)大田試驗(yàn)表明特優(yōu)86B能夠在不同生長(zhǎng)階段均表達(dá)出抗除草劑的性狀特征，沒(méi)有出現(xiàn)基因沉默現(xiàn)象同時(shí)親本遺傳的bar基因能穩(wěn)定遺傳[39]。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所在研究中獲得了抗草胺磷轉(zhuǎn)基因（Bar）水稻恢復(fù)系，并將該技術(shù)成果用于水稻雜交制種中除草劑篩選和控制雜交種的種子純度的實(shí)際生產(chǎn)中[40]。來(lái)自于中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的胡利華教授團(tuán)隊(duì)和蘇軍教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)體外人工突變方式獲得了EPSP合酶基因，該基因能夠有效抵抗草甘膦，實(shí)驗(yàn)表明，新的轉(zhuǎn)EPSP 合酶基因水稻品種的抗草甘膦的能力相對(duì)于原細(xì)胞有顯著提高。

3.5 抗逆轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)

將抗逆轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出10組關(guān)鍵詞，并對(duì)10組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，如圖14所示。將彩色標(biāo)記覆蓋于抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中，得到抗逆轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)關(guān)鍵詞彩色地形圖，如圖15所示?？梢园l(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有兩個(gè)區(qū)域，分別為①綠色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：編碼、轉(zhuǎn)錄、因子、抗逆性、耐逆性；②紅色區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：編碼、啟動(dòng)子、抗逆、誘導(dǎo)、脅迫。

現(xiàn)階段，科學(xué)家們已經(jīng)成功分離出各類抗逆基因上百個(gè)包括：MnSOD基因、Shsp17.7基因、MAPKs基因、以及轉(zhuǎn)錄因子ZFP25基因、SNC1基因等[41-46]。同時(shí)科學(xué)家們還分離出了同時(shí)具備抗旱、抗鹽、抗冷三性狀于一體的基因序列包括：TPSP基因、CBF3基因、OsiSAP8基因、OsCOIN基因和轉(zhuǎn)錄因子ZFP25基因、OsiSAP8基因等[47]。

抗逆轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的中國(guó)申請(qǐng)人在該技術(shù)領(lǐng)域起步較早并取得了大量的研究成果。中國(guó)科學(xué)家對(duì)抗旱基因、抗鹽堿基因的研究起步較早并率先定位出山菠菜脯氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因、耐逆植物山菠菜和甜菜中克隆了與耐逆性（抗寒、抗旱、抗鹽堿三位一體基因）相關(guān)的DREB類調(diào)控因子基因、甜菜堿脫氫酶基因等[47]。郭巖教授團(tuán)隊(duì)將含鹽生植物菠菜中的BADH基因?qū)胨酒贩N中花4號(hào)中，所獲得的植株能夠有效提高其耐鹽堿能力[48]。除此之外中國(guó)科學(xué)們經(jīng)過(guò)30多年的不懈努力成功克隆出了許多抗逆基因包括：滲透調(diào)節(jié)基因：P5CS基因、adc基因、TP2SP基因；水稻抗旱基因：DREB1基因、SNAC1基因、SNAC2基因、OsZIf23基因、CBF3、ABF3基因、OCPI1基因；脫水保護(hù)蛋白基因：LEA321基因和HVA1基因、離子泵和離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因；RWC3基因和CIPK 等轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因，并成功將一部分抗逆基因?qū)胨局仓戢@得穩(wěn)定遺傳[49]。

4 中外典型企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)專利對(duì)比分析

4.1 孟山都公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)專利情報(bào)分析

將孟山都公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出10組關(guān)鍵詞，并對(duì)10組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，將彩色標(biāo)記覆蓋于孟山都公司水稻研發(fā)專利地形圖中，得到孟山都公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利關(guān)鍵詞彩色地形圖，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有一個(gè)區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：草甘膦、除草劑、耐受性組合。孟山都公司在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的專利保護(hù)重點(diǎn)為抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻與抗逆轉(zhuǎn)基因水稻的研發(fā)，其抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻主要針對(duì)自家的“農(nóng)達(dá)”系列除草劑（主要成分即為草甘膦），抗逆轉(zhuǎn)基因水稻則主要集中于抗寒與抗低磷環(huán)境基因。

在具體專利分析中，申請(qǐng)?zhí)枮镃N02139212.9的專利（名稱為“改善的轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)量和脅迫耐受性”）保護(hù)了涉及插入表達(dá)載體的多核苷酸和多肽被引入植物并異位表達(dá)的方法。該專利被引用兩次，其在全球范圍內(nèi)共有375件同族專利，同族專利分布于全球五大洲的40個(gè)國(guó)家內(nèi)，如美洲，歐洲，澳大利亞與巴西境內(nèi)（因?yàn)橹袊?guó)的專利法并不對(duì)轉(zhuǎn)基因種子的成品進(jìn)行保護(hù)，因此，其在中國(guó)境內(nèi)的專利數(shù)量大幅度減少）。

4.2 中國(guó)科學(xué)院轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)專利情報(bào)分析

中國(guó)科學(xué)院作為中國(guó)境內(nèi)規(guī)模最大、層次最高、科技研發(fā)能力最為雄厚的科研院所，在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域所涉及的15個(gè)主要IPC分類號(hào)中都有廣泛涉及，其在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)中擁有大量的專利申請(qǐng)。將中國(guó)科學(xué)院轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出9組關(guān)鍵詞，并對(duì)9組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，將彩色標(biāo)記覆蓋于中國(guó)科學(xué)院水稻研發(fā)專利地形圖中，得到中國(guó)科學(xué)院轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利關(guān)鍵詞彩色地形圖，可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有一個(gè)區(qū)域，其關(guān)鍵詞為：基因、編碼、植物蛋白。

在具體專利分析中，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410039232.4的專利，名稱為“一種培育無(wú)選擇標(biāo)記轉(zhuǎn)基因植物的方法及其專用表達(dá)載體”，發(fā)明人包括來(lái)自中國(guó)科學(xué)院的朱楨院士。該專利文獻(xiàn)被引用8次，專利質(zhì)量較高，但在全球范圍內(nèi)，該專利僅有兩件同族專利，并且全部分布在中國(guó)境內(nèi)。

4.3 先正達(dá)公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)專利情報(bào)分析

將先正達(dá)公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出12組關(guān)鍵詞，并對(duì)12組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，將彩色標(biāo)記覆蓋于先正達(dá)水稻研發(fā)專利地形圖中，得到先正達(dá)公司轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利關(guān)鍵詞彩色地形圖，可以發(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有三個(gè)區(qū)域，分別為①基因、表達(dá)、編碼、聚糖；②真菌、組合、微生物、除草、化合物；③基因、轉(zhuǎn)化、表達(dá)、細(xì)胞。先正達(dá)公司在15個(gè)主要IPC分類號(hào)下均有專利技術(shù)分布，其重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域包括抗逆尤其是抗寒與抗鹽堿轉(zhuǎn)基因水稻，抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻與相關(guān)基因的啟動(dòng)因子研究。endprint

在具體專利分析中，申請(qǐng)?zhí)枮镃N200980107582.0的專利（名稱為“在植物組織中異源多肽的高水平表達(dá)和積累”）保護(hù)了一種在植物細(xì)胞的液泡中增加纖維二糖水解酶的表達(dá)和/或積累的組合物和方法。該專利申請(qǐng)?jiān)谌蚍秶鷥?nèi)引用一次，在全球范圍內(nèi)共擁有12件同族專利，主要分布于美國(guó)、巴西、阿根廷、中國(guó)和澳大利亞。

4.4 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)相關(guān)專利情報(bào)分析

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)主要由張啟發(fā)院士團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)，其研究成果主要集中于抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻，近年來(lái)研究團(tuán)隊(duì)的研究領(lǐng)域有所擴(kuò)大，在抗病轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)和品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)中也有頗多建樹(shù)。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)所開(kāi)發(fā)的抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻華恢1號(hào)及其Bt汕優(yōu)63獲得了由中國(guó)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的安全證書。將華中農(nóng)業(yè)大學(xué)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域涉及的專利申請(qǐng)按照IPC分類號(hào)涉及的技術(shù)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)之后，我們從所有專利申請(qǐng)文件中提取出12組關(guān)鍵詞，并對(duì)12組關(guān)鍵詞進(jìn)行彩色標(biāo)記，將彩色標(biāo)記覆蓋于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利地形圖中，得到華中農(nóng)業(yè)大學(xué)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利關(guān)鍵詞彩色地形圖?？梢园l(fā)現(xiàn)該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)關(guān)鍵詞最為密集的有兩個(gè)區(qū)域，分別為①桿菌、芽孢、菌株、蘇云金、芽胞；②控制、啟動(dòng)子、表達(dá)、誘導(dǎo)、克隆。

在具體專利分析中，申請(qǐng)?zhí)枮镃N02139212.9的專利（名稱為“水稻抗白葉枯病基因Xa26（t）”）保護(hù)了一種DNA片斷的分離克隆和應(yīng)用技術(shù)。該專利申請(qǐng)?jiān)谌蚍秶鷥?nèi)共計(jì)被引用7次，專利質(zhì)量較高，但是在全球范圍內(nèi)該專利申請(qǐng)的同族專利數(shù)量?jī)H為兩件，并且全部是在中國(guó)境內(nèi)。

5 結(jié)論

我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)與世界整體發(fā)展形勢(shì)的對(duì)比情況以及存在的優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)為：我國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的科研水平處于世界領(lǐng)先地位，尤其是在抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)、抗逆轉(zhuǎn)基因水稻特別是抗寒轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)，以及高產(chǎn)與品質(zhì)性狀改良轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域之中，中國(guó)申請(qǐng)人的技術(shù)普遍優(yōu)于外國(guó)申請(qǐng)人。但在專利質(zhì)量維度的分析之中，中國(guó)申請(qǐng)人的專利文件質(zhì)量與歐美日地區(qū)的專利申請(qǐng)人仍有一定差距，中國(guó)申請(qǐng)人專利保護(hù)范圍較窄，雖然較窄的專利保護(hù)范圍更容易獲得專利授權(quán)，規(guī)避了專利申請(qǐng)被駁回的風(fēng)險(xiǎn)，但也在無(wú)形之中損失了發(fā)明人與申請(qǐng)人的利益。在專利質(zhì)量維度的全球同族專利的調(diào)查分析中，中國(guó)排名全球申請(qǐng)量前二十位的申請(qǐng)人其所擁有的同族專利僅在中國(guó)大陸境內(nèi)進(jìn)行申請(qǐng)，鮮有海外專利布局，相比之下，外國(guó)申請(qǐng)人，尤其是歐美地區(qū)的大型跨國(guó)生物技術(shù)公司所持有轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)專利全部都進(jìn)行了全球同族專利布局。

歷經(jīng)了幾代中國(guó)科學(xué)家的不懈努力和近三十年的發(fā)展和積累，中國(guó)已經(jīng)成為世界上為數(shù)不多的擁有包括定向功能基因提取與克隆、細(xì)胞基因測(cè)序，功能品種選擇與培育、轉(zhuǎn)基因生物安全性評(píng)價(jià)、轉(zhuǎn)基因作物大田試驗(yàn)與管理等各環(huán)節(jié)在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系的國(guó)家之一，轉(zhuǎn)基因作物研究尤其是作為中國(guó)人主糧的轉(zhuǎn)基因水稻的研發(fā)在整體水平已處于世界領(lǐng)先地，為國(guó)家的糧食安全提供了有力的保障，并取得了一批高水平的科技成果，初步形成了自己的特色與優(yōu)勢(shì)。

但我們要清醒地認(rèn)識(shí)到，雖然在轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域中中國(guó)申請(qǐng)人在研發(fā)技術(shù)上已不遜色于發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)申請(qǐng)人，但在對(duì)專利技術(shù)的運(yùn)用與保護(hù)中，中國(guó)申請(qǐng)人與歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家申請(qǐng)人還存在著巨大差距。因此，通過(guò)本文的研究，對(duì)中國(guó)轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的專利保護(hù)提出以下意見(jiàn)：①轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)生命周期長(zhǎng)、研發(fā)資金投入巨大、專利申請(qǐng)的授權(quán)率較低、審查周期長(zhǎng)，專利申請(qǐng)的數(shù)量增長(zhǎng)呈現(xiàn)差別較大的波動(dòng)，專利在授權(quán)之后的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也受到了明顯的影響。因此，有關(guān)部門應(yīng)該制定政策，縮短轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域的專利審查周期，國(guó)家應(yīng)該建立相應(yīng)的研發(fā)基金資助中國(guó)育種企業(yè)在本領(lǐng)域的研發(fā)工作，同時(shí)促進(jìn)科研院所與高校的已有專利技術(shù)成果加速轉(zhuǎn)讓或自行實(shí)施，并為發(fā)明人自行實(shí)施提供寬松的創(chuàng)業(yè)環(huán)境和良好的投資、融資政策，真正地使科研院所與高校實(shí)驗(yàn)室的成果造福于全人類。

②中國(guó)申請(qǐng)人類型以大型的國(guó)家級(jí)科研院所和高校為主，其研發(fā)資金來(lái)源主要是政府的科技項(xiàng)目撥款，其研究成果申報(bào)專利完成后，并未及時(shí)在商業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行推廣與應(yīng)用，也就是科技成果的轉(zhuǎn)化力度較低，研發(fā)成果更是鮮有在國(guó)際范圍內(nèi)推廣的案例。相比之下，歐美的轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)人類型主要為企業(yè)，其研發(fā)資金主要來(lái)源為企業(yè)自有資金，研發(fā)成果一旦申報(bào)專利成功，就會(huì)立即進(jìn)入商業(yè)運(yùn)作模式，在全世界范圍內(nèi)展開(kāi)大規(guī)模的推廣與應(yīng)用，以期獲得豐厚的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，進(jìn)而有資金進(jìn)入新的研發(fā)計(jì)劃中，形成良性循環(huán)。因此，國(guó)家有關(guān)部門在制定有關(guān)科技發(fā)展與研究政策時(shí)，可以引入社會(huì)資金，應(yīng)更加注重引導(dǎo)金融機(jī)構(gòu)針對(duì)生物領(lǐng)域企業(yè)尤其是中小企業(yè)和創(chuàng)業(yè)型企業(yè)予以資金支持，更加鼓勵(lì)專利等無(wú)形資產(chǎn)的抵押物使用，使得這些生物領(lǐng)域企業(yè)能夠及時(shí)抓住市場(chǎng)機(jī)遇做大做強(qiáng)。

③中國(guó)自1985年實(shí)施專利法以來(lái)，尤其是加入世界貿(mào)易組織之后，才開(kāi)始有企業(yè)意識(shí)到在全球范圍內(nèi)進(jìn)行專利布局的重要性，近十年間涌現(xiàn)了如華為、中興等一批高科技企業(yè)開(kāi)始在全球范圍內(nèi)進(jìn)行完善的專利布局，但在生物技術(shù)領(lǐng)域尤其是轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域還未出現(xiàn)此類企業(yè)。在全球范圍內(nèi)的完善專利布局既能夠保護(hù)自己的技術(shù)研發(fā)成果，又能夠借專利武器打擊壓制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而在全球范圍內(nèi)進(jìn)行完整的專利布局，除了要有過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力外，還要有精通管理學(xué)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)知識(shí)的復(fù)合型人才，而我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)復(fù)合型人才的培養(yǎng)工作起步較晚，因此現(xiàn)階段很難進(jìn)行全球范圍內(nèi)的專利布局。因此，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)復(fù)合型人才的培養(yǎng)工作也是一項(xiàng)較為迫切的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]Bravo A；Gill S S；Soberon M.Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxin and theirpotential for insect control 2007（04）：100-105.endprint

[2]Duan X， Li X， Xue Q et al. Transgenic rice plants harboring an introduced potato proteinase inhibitorⅡgene are insect resistant[J].Bio/Technology，1996，14：494-498.

[3]Loc N T，Tinjuangjun P，Gatehouse A M R，et al.Linear transgene constructs lacking vector backbone sequences generate transgenic rice plants which accumulate higher levels of proteins insect resistance[J].Mol Breed，2002，9：231-244.

[4]WUnn J， Kloti A， Burkhardt P K， et al. Transgenic indica rice breeding line IR58 expressing a synthetic cry1A（b） gene from Bacillus thuringiensis provides effective insect pest control[J].Bio/Technology，1996，14：171-176.

[5]Wu C， Fan Y， Zhang C， et al. Transgenic fertile japonica rice plants expressing a modified cry1A（b） gene resistant to yellow stem borer[J].Plant Cell Rep，1997，17：129-132.

[6]Alam M F，Datta K，Abrigo E，et al.Transgenic insect resistant maintainer line （IR68899B） for improvement of hybrid rice[J].Plant Cell Rep，1999，18：572-575.

[7]Cheng X， Sardana R， Kaplan H， et al. Agrobacterium-transformed rice plants expressing synthetic cryIA（b） and cryIA（c） genes are highly toxic to striped stem borer and yellow stem borer[J].Proc Natl Acad SciUSA，1998，95：2767-2772.

[8]Nayak P， Basu D， Das S， et al. 1997. Transgenic elite indica rice plants expressing CryIAc delta-endotoxin of Bacillus thuringiensis areresistant againstyellow stemborer （Scirpophagaincertulas）[J].Proc，Natl，SciUSA，1997，9：2111-2116.

[9]Loc N T， Tinjuangjun P， Gatehouse A M R， et al. Linear transgene constructs lacking vector backbone sequences generate transgenic rice plants which accumulate higher levels of proteins conferring insect resistance. Mol Breed， 2002， 9： 231-244.

[10]Ramesh S， Nagadhara D， Pasalu I C， et al.Development of stem borer resistant transgenic parental lines involved in the production of hybrid rice[J].J Biotechnol， 2004，111：131-141.

[11]孫小芬，唐克軒，萬(wàn)丙良，等.表達(dá)雪花蓮凝集素（GNA）的轉(zhuǎn)基因水稻純系抗褐飛虱[J].科學(xué)通報(bào)，2001，46：1108—1113.

[12]丁玉梅，曾黎瓊，程在全，等.高效抗蟲(chóng)基因pinⅡ轉(zhuǎn)化水稻的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，16：27-32.

[13]Irie K， Hosoyama H， Takeuchi T， et al. Transgenic rice established to express corn cystatin exhibits strong inhibitory activity against insect gut proteinases[J].Plant MolBiol，1996，30：149-157.

[14]Lee S I， Lee S H， Koo J C， et al. Soybean Kunitz trypsin inhibitor （SKTI） confers resistance to the brown planthopper （Nilaparvata lugens Stal） in transgenic rice[J]. Mol Breed，1999，5：1-9.

[15]Xu D， Xue Q， McElroy D. Constitutive expression of a cowpea trypsin inhibitor gene， CpTi， in transgenic rice plants confers resis-tance to two major rice insect pests[J]. Mol Breeding，1996，2：167-173.endprint

[16]Vain P，Worland B，Clarke M C， et al. Expression of an engineered cysteine proteinase inhibitor for nematode resistance in transgenic rice plants[J].Theor Appl Genet，1998， 96：266 -271.

[17]Alfonso-Rubi J， Ortego F， Castanera P， et al. Transgenic expression of trypsin inhibitor CMe from barley in indica and japonica rice， confers resistance to the rice weevil Sitophilus oryzae[J].Transgenic Res，2003，12：23-31.

[18]陳浩，林擁軍，張啟發(fā).轉(zhuǎn)基因水稻研究的回顧與展望[J].科學(xué)通報(bào)，2009，54（18）：2699-2717.

[19]朱楨.轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2010，12（2）：9-16.

[20]馬炳田，李平，朱禎.轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因優(yōu)良秈型恢復(fù)系的獲得及其外源基因的遺傳穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2002（03）： 211-215.

[21]簡(jiǎn)玉瑜，陳遠(yuǎn)玲，李靜，高麗麗，董春.轉(zhuǎn)基因水稻外源基因的遺傳和表達(dá)初步研究[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，22（1）：56-59.

[22]過(guò)崇儉.中國(guó)農(nóng)作物病蟲(chóng)害[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1995：14-24.

[23]Wang C T， Wen G S， Lin X H， et al. Identification and fine mapping of the new bacterial blight resistance gene， Xa31（t）， in rice[J].Eur J Plant Pathol，2009，123：235-240.

[24]吳家道，楊劍波，許傳萬(wàn)，等.水稻抗白葉枯病基因 Xa21 轉(zhuǎn)基因水稻及其雜交稻研究[J].作物學(xué)報(bào)，2001，27：29-34.

[25]曾宇翔，李西明，馬良勇，季芝娟，楊長(zhǎng)登.水稻紋枯病抗性基因定位及抗性資源發(fā)掘的研究進(jìn)展[J].中國(guó)水稻科學(xué)，2010， 24（5）： 544-550.

[26]成曉越，王栩鳴，楊勇，周潔，余初浪，韓雪穎，程曄，嚴(yán)成其，陳劍平.一氧化氮參與疣粒野生稻對(duì)水稻白葉枯病的抗性[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，26（1）：1-6.

[27]Coca M， Bortolotti C， Rufat M， et al. Transgenic rice plants expressing the antifungal AFP protein from Aspergillus giganteus show enhanced resistance to the rice blast fungus Magnaporthe grisea[J].Plant Mol Biol，2004，54：245-259.

[28]Ku M S B， Agarie S， Nomura M， et al. High-level expression of maize phosphoenolpyruvate carboxylase in transgenic rice plants [J].Nat Biotechnol，1999，17： 76-80.

[29]Jiao D， Huang X，LiX， et al.Hotosynthetic characteristics and tolerance to photo-oxidation of transgenic rice expressing C4 photo-synthesisenzymes[J].Photosynth Res，2002，72：85-93.

[30]Fukayama H， Hatch M D， Tamai T， et al. Activity regulation and physiological impacts of the maize C4-specific phosphoenol pyruvat carboxylase overproduced in transgenic rice plants[J].Photosynth Res，2003，77：227-239.

[31]Bandyopadhyay A， Datta K，Zhang J，et al.Enhanced photosynthesi rate in genetically engineered indica rice expressing pepc gene cloned from maize[J].Plant Sci，2007，172： 1204—1209.

[32]Lam H M， Coschigano K T， Oliveira I C，et al.The molecular -genetics of nitrogen assimilation into amino acids in higher plants[J].Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol，1996，47： 569-593.

[33]Yamaya T， Obara M， Nakajima H， et al.Genetic manipulation and quantitative-trait loci mapping for nitrogen recycling in rice[J].Exp Bot，2002，53：917-925.endprint

[34]Shrawat A K， Carroll R T， DePauw M， et al. Genetic engineering of improved nitrogen use efficiency in rice by the tissue-specific expression of alanine aminotransferase[J]. Plant Biotechnol ， 2008，6：722-732.

[35]Paine J A， Shipton C A， Chaggar S， et al. A new version of Golden Rice with increased pro-Vitamin A content[J].Nat Biotechnol， 2005，23：482-487.

[36]高越峰，荊玉祥，沈世華.高賴氨酸蛋白基因?qū)胨炯翱捎D(zhuǎn)基因水稻植株的獲得[J].植物學(xué)報(bào)，2001，43（05）：506-511.

[37]王德正，王守海，吳爽.玉米pepc 基因在雜交轉(zhuǎn)育的轉(zhuǎn)基因水稻后代中的傳遞和表達(dá)特征[J].作物學(xué)報(bào)，2004，31（02）：195-201.

[38]朱冰，黃大年，楊煒，等.利用基因槍法獲得可遺傳的抗除草劑轉(zhuǎn)基因水稻植株[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)雜志，1996，29：15-20.

[39]段發(fā)平，范樹(shù)國(guó)，段俊.轉(zhuǎn) bar 基因水稻恢復(fù)系的生理性狀和農(nóng)藝性狀[J].雜交水稻，2003，18（02）：58-61.

[40]王才林，趙凌，宗壽余.水稻抗除草劑基因 bar 的轉(zhuǎn)育研究[J].作物學(xué)報(bào)，2005，18（03）：305-309.

[41]Xiong L， Schumaker K S，Zhu J K.Cell signaling during cold， drought， and salt stress[J].Plant Cell，2002，14：S165-S183.

[42]Kanneganti V， Gupta A K. Overexpression of OsiSAP8， a member of stress associated protein （SAP） gene family of rice confers tol-erance to salt， drought and cold stress in transgenic tobacco and rice[J].Plant Mol Biol，2008，66：445-462.

[43]Vinocur B，Altman A.Recent advances in engineering plant tolerance to abiotic stress： achievements and limitations [J].Curr Opin Bio-tech，2005，16：123-132.

[44]Xiao B，Chen X，Xiang C，et al.Evaluation of seven function- known candidate genes for their effects on improving drought resistance of transgenic rice under the field conditions [J].Mol Plant，2009，2：73-83.

[45]Gao J，Chao D，Lin H.Toward understanding molecular mechanisms of abiotic stress responses in rice[J].Rice，2008，1：36-51.

[46]Hou X，Xie K，Yao J，et al.Homolog of human ski-interacting protein in rice positively regulates cell viability and stress tolerance[J].Proc Natl Acad Sci USA，2009，106： 6410—6415.

[47]朱楨.轉(zhuǎn)基因水稻研發(fā)進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2010，12（2）：9-16.

[48]孫耀中，東方陽(yáng)，陳受宜，楊曉玲，劉永軍，郭學(xué)民.鹽脅迫下轉(zhuǎn)甜菜堿醛脫氫酶基因水稻幼苗耐鹽生理的研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2004，19（3）：38-42.

[49]張妍，王瑛，梁玉玲.轉(zhuǎn)基因 LEA3 基因水稻的抗性分析[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28（05）：33-35.endprint