基于專利分析我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新結構與方向

耿 立 李盡哲 馬俊義 茹永強

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基于專利分析我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新結構與方向

耿 立1李盡哲2*馬俊義2茹永強2

( 1. 河南農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟與管理學院，河南 鄭州 450046；2. 信陽農(nóng)林學院，河南 信陽 464000 )

分析1986—2017年中國食藥用菌產(chǎn)業(yè)專利申請的年度間增量與增長率變化、學科分布與品種分布，以及工廠化生產(chǎn)相關專利的品種結構與機構分布；討論我國食藥用菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出的波動性特征及其原因，建議通過培育優(yōu)質工廠化生產(chǎn)企業(yè)、拓展技術創(chuàng)新領域和鼓勵產(chǎn)學研協(xié)同的政策組合解決這一波動性。

食藥用真菌；產(chǎn)業(yè)；技術創(chuàng)新；專利變化；結構；方向

近年來，我國食藥用菌產(chǎn)業(yè)尤其食藥用菌工廠化生產(chǎn)迅速發(fā)展，并取得了巨大的成績，全行業(yè)裝備水平、技術創(chuàng)新能力與組織管理能力等方面均有顯著提升[1]；同時，也遇到了原輔料成本上升、產(chǎn)能相對過剩、企業(yè)關停并轉、規(guī)?；a(chǎn)效益明顯下降等諸多問題[2-5]。在供給側結構性改革、“高質量發(fā)展”和“健康中國”的背景下，如何加快食藥用菌行業(yè)科技創(chuàng)新速度、提升科技創(chuàng)新質量、提高科技成果轉化率和產(chǎn)業(yè)化水平，以突破當前發(fā)展瓶頸，獲得可持續(xù)發(fā)展動力，成為食藥用菌產(chǎn)業(yè)面臨的迫切問題。本文試從食藥用真菌產(chǎn)業(yè)相關技術專利的增量變化及結構特征等方面進行分析，探究食藥用菌產(chǎn)業(yè)轉型升級的技術創(chuàng)新路徑。

1 年度增長特征

在中國知網(wǎng)“專利數(shù)據(jù)總庫”中輸入“食藥用真菌”進行全文檢索，得到1986年至2018年3月間全部學科專利總數(shù)為16 197項[1]。其中，1986—2017年中國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請數(shù)量及增長率，見圖1和圖2。

由圖1可見，1986—2017年中國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請量總體呈現(xiàn)遞增狀態(tài)；其中，1986—2009年緩慢增長，從2010年開始出現(xiàn)顯著增長，這與2010年開始我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)工廠化的快速發(fā)展是緊密相關的；2015年、2016年、2017年的新增專利分別為2 524項、2 521項和4 076項，增量最為顯著。

另圖2可看出，我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利增長率表現(xiàn)出明顯的波動性，大小年特征明顯。2001年增長率為76.19%，2002年急劇回落至－29.73%，2003年又升高到59.62%；2009年增長率由2007年的46.15%迅速回落至2.4%，2010年又躍升至62.11%；2017年專利增長率由上一年度的－0.12%暴增至61.68%。

2 學科分布特征

2.1 一級學科門類下主栽品種發(fā)明專利的申請數(shù)量

在中國知網(wǎng)專利數(shù)據(jù)庫，以專利名稱為檢索條件，分別檢索靈芝、香菇、金針菇、黑木耳、銀耳、杏鮑菇、猴頭、平菇、羊肚菌、灰樹花、白靈菇、海鮮菇、蟹味菇（含白玉菇）等13個主栽品種名稱，對各品種檢索到的發(fā)明專利申請數(shù)量進行匯總，結果見圖3。

13個主栽品種的發(fā)明專利申請總量中，工程科技（Ⅰ輯）類占65.31%，是食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的主體。醫(yī)藥與衛(wèi)生科技類占9.82%，表明食藥用真菌類產(chǎn)品在我國醫(yī)藥衛(wèi)生領域的應用開發(fā)比例較少，今后，應加強食藥用菌生物活性物質與功能成分提取工藝的研究，開發(fā)新型生物醫(yī)藥類產(chǎn)品，使食藥用真菌為我國人民健康事業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻。

圖1 1986—2017年我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請量

圖2 1989—2017年我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利增長率

圖3 1986—2017年一級學科門類下我國主栽食藥用真菌品種發(fā)明專利的申請數(shù)量

表1 1986—2017年工程科技（Ⅰ輯）類子學科下我國主栽食藥用真菌品種的專利申請量及比例

2.2 工程科技（Ⅰ輯）類子學科下主栽品種的專利申請量

對工程科技（Ⅰ輯）類子學科下分布的主栽食藥用真菌品種的專利申請數(shù)量進行歸納，結果如表1。

由表1可知，全部主栽品種相關專利中，食藥用真菌產(chǎn)業(yè)的技術研究和成果仍主要集中在輕工業(yè)和手工業(yè)，占62.03%。涉及的主要技術領域為栽培技術、農(nóng)藝、生理生化等。但食藥用菌產(chǎn)業(yè)專利申請量中工業(yè)通用技術及設備子學科的比例僅占0.30%，說明食藥用真菌工廠化生產(chǎn)裝備工程領域的原創(chuàng)性研究成果明顯不足，核心技術創(chuàng)新成果的知識產(chǎn)權仍主要為日韓等國的企業(yè)所有。這種知識產(chǎn)權構成與我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的現(xiàn)實極不適應，而部分工廠化設施設備與食藥用菌主流工藝技術之間的不配套、不適應，也是造成近3年眾多工廠化生產(chǎn)企業(yè)因污染率高、能耗大、產(chǎn)量與質量無法穩(wěn)定而關停并轉的主要原因。

環(huán)境科學與資源利用子學科的專利僅占0.32%，說明食藥用菌在環(huán)保、生態(tài)與資源再生等方面的應用研究嚴重滯后。隨著國家環(huán)境保護政策的強化與資源約束趨緊，該領域的研究亟待加強。

3 品種分布特征

3.1 主栽品種的發(fā)明專利總量分布

在中國知網(wǎng)“專利數(shù)據(jù)總庫”中分別輸入上述13個主栽食藥用真菌品種名稱，進行專利名稱檢索，得到各主栽品種的發(fā)明專利申請量分布（表2）。其中，與靈芝、香菇相關的發(fā)明專利申請量，共占我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請總量的48.76%，是我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新成果的主體部分。靈芝相關的專利，主要與功能成分提取及相關產(chǎn)品加工工藝有關；而香菇相關的專利，主要與農(nóng)藝性狀及栽培工藝有關。同樣作為主栽品種的平菇，1988年至今的30年間，相關專利數(shù)量僅為559項，僅占5.32%。這與我國平菇栽培技術較為成熟、管理方式較為粗放、栽培主體為個體農(nóng)戶等因素有關。

作為工廠化主栽品種的金針菇、杏鮑菇、海鮮菇和蟹味菇，占比分別為9.99%、7.09%、0.86%和0.75%。該比例的分布與我國工廠化生產(chǎn)的菇類規(guī)模結構相對應，即金針菇是工廠化生產(chǎn)的最主要品種，占我國工廠化食藥用真菌總產(chǎn)量的45%，杏鮑菇次之，約占32%，蟹味菇和海鮮菇分別僅占6%和5%。分析認為，隨著消費者認知度的提高和區(qū)域市場的擴大，蟹味菇和海鮮菇這兩個品種有較大的發(fā)展空間。

表2 主栽食藥用真菌品種的發(fā)明專利申請量分布

3.2 主栽品種的專利增量變化特征

1983—2017年，我國13個主栽食藥用真菌品種的專利申請量，見圖4。

由圖4可見，靈芝與香菇是我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展最早、成果最多的品種。1983—2017年兩個品種的專利申請量一直處于穩(wěn)步增長的態(tài)勢。2011年開始，13個主栽品種的專利申請量都出現(xiàn)明顯的快速增長趨勢，這與我國同期食藥用真菌工廠化的迅猛發(fā)展是相對應的。2008年，幾乎所有主栽品種的專利申請量均出現(xiàn)了明顯下降，分析認為，這主要與2008年全球金融危機爆發(fā)后出口市場與國內市場明顯萎縮造成大量食藥用真菌企業(yè)倒閉有關。

同時，2015—2016年杏鮑菇和金針菇這兩個工廠化生產(chǎn)代表品種的專利申請量曲線都出現(xiàn)了非常明顯的下降。分析認為，產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖倥蛎浐?，在殘酷競爭中，市場優(yōu)勝劣汰，部分企業(yè)由于缺乏技術自生能力，難以持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)并獲得足夠效益，進而關停并轉。隨著工廠化生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的減少，工廠化品種的專利申請量也相應減少，是造成這種下降的主要原因。

2017年，各主栽品種的專利申請量均有所提升，說明食藥用真菌產(chǎn)業(yè)正進入調整期，仍然繼續(xù)生產(chǎn)的企業(yè)集中資源加速新技術或新品種的開發(fā)，爭取快速取得應用性強、回報率高的成果，以獲得技術自生能力，在成本和產(chǎn)品品質競爭中獲勝，成為產(chǎn)業(yè)資源的整合者。

4 工廠化生產(chǎn)相關專利

4.1 增量變化特征

1987年至今，我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)相關專利申請共953項，僅占同期食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請總量的5.88%。一方面，表明我國食藥用真菌工廠化進程尤其是工廠化生產(chǎn)的技術創(chuàng)新進程仍處在發(fā)展初期，另一方面，說明食藥用真菌工廠化的發(fā)展迫切需要更多有價值的技術創(chuàng)新成果來帶動。

圖4 1983—2017年我國主栽食藥用真菌品種的專利申請量

由圖5可見，2013—2017年，食藥用真菌工廠化相關專利數(shù)量穩(wěn)定在125～179項，其中2015年申請量最高，為179項。2011年是食藥用真菌工廠化生產(chǎn)相關專利申請量增速最快的一年，達60項，占食藥用真菌產(chǎn)業(yè)專利申請總量610項的11.76%（圖6）。這與2010—2011年我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)的迅速增多直接相關。

圖6提示2013—2017年，工廠化相關專利的增長率呈現(xiàn)不斷下滑的趨勢，由11.76%下降到2.96%。該現(xiàn)象與我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)進入調整期直接相關：據(jù)《2015—2016年度全國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)情況調研報告》，2013—2016年全國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量連續(xù)負增長，增長率分別為－4.82%、－2.80%、－14.13%和－5.75%。分析認為，我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)初期過于注重數(shù)量規(guī)模擴張，在工廠化技術創(chuàng)新方面動能不足，是造成工廠化企業(yè)數(shù)量增長率和專利申請增長率雙下滑的根本原因。更為重要的是，技術創(chuàng)新意識不強、資金和人才資源投入不足，導致工廠化生產(chǎn)企業(yè)“缺乏自生能力”，也是造成近幾年大量工廠化生產(chǎn)企業(yè)關停并轉的主要原因之一。

具體來看，近年來多地工廠化生產(chǎn)項目的投資建設，系受地方政府投資優(yōu)惠政策和項目補貼拉動，而不是通過技術改進、技術創(chuàng)新等方式拉動的；政府補貼政策往往導向企業(yè)增加廠房、設備等固定資產(chǎn)投資以迅速擴張產(chǎn)能，從而擠占了企業(yè)有限的資金和人力資源，使技術改進和技術創(chuàng)新活動缺乏必要的要素資源投入；缺乏這種技術改進與創(chuàng)新，造成多數(shù)工廠化生產(chǎn)企業(yè)無法通過“降低單位生產(chǎn)成本與提高產(chǎn)品質量”等內涵發(fā)展方式，來應對原輔材料成本上漲、市場競爭加劇、消費需求升級等新形勢，因而破產(chǎn)倒閉。那些注重了技術創(chuàng)新的企業(yè)——如后文所述的豐科、華綠、正漢、光明森源等大型企業(yè)，則獲得了更大的發(fā)展機遇。

圖5 1987—2017年我國食藥用真菌工廠化相關專利 申請量

圖6 1987—2017年我國工廠化專利申請量與食藥用真 菌產(chǎn)業(yè)專利申請總量的比例

表3 2011—2017年液體菌種和杏鮑菇專利申請量與食藥用菌工廠化專利申請總量的關系

4.2 品種結構特征

由表3可見，2011—2017年我國與食藥用菌工廠化生產(chǎn)有關的專利申請總量中，與液體菌種有關的占比11.05%，與杏鮑菇有關的占比9.98%?？梢姡后w菌種技術、杏鮑菇工廠化生產(chǎn)技術，是我國食藥用菌工廠化技術研究的主線，該類研究具有基礎性，側重于日韓技術的引進消化及本土化改進方面。

值得注意的是，同期我國對荷葉離褶傘、白靈菇、茶樹菇、灰樹花、玉蕈等工廠化新菇類的研究一直沒有間斷，如：2011年與灰樹花相關3項，2012年與雞腿菇相關2項，2013年與荷葉離褶傘相關5項、與雞腿菇相關3項、與灰樹花相關2項，2015年與白靈菇相關11項，2016年與茶樹菇和灰樹花相關各3項，2017年與玉蕈相關4項。該類研究開發(fā)具有自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略意義，往往帶來新的技術標準體系和新的消費市場的形成，這種原創(chuàng)性和開源式的技術創(chuàng)新是我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)應當重點扶持的領域[6]。

4.3 機構分布特征

圖7 1987—2017年我國食藥用真菌工廠化專利申請的機構分布

由圖7可見，我國已申請的食藥用真菌工廠化生產(chǎn)相關專利中，上海豐科生物科技股份有限公司、上海市農(nóng)業(yè)科學院各擁有34項，均占比3.56%，分列為食藥用真菌企業(yè)和非企業(yè)機構的第一位，是食藥用真菌產(chǎn)業(yè)界科技創(chuàng)新的排頭兵。前20位的機構中，上海豐科、上海國森、江蘇華綠、上海光明森源、浦東天廚菇業(yè)、山東正漢等我國食藥用真菌工廠化生產(chǎn)領域的領軍企業(yè)均榜上有名。上海市是專利申請機構和申請數(shù)量最集中的地區(qū)，認為這種情況既與上海工廠化生產(chǎn)企業(yè)具有較強的現(xiàn)代管理意識和知識產(chǎn)權保護意識有關，也與上海當?shù)卣膭羁萍紕?chuàng)新的優(yōu)惠政策有關。

專利申請量大于3項的機構共38家，總計315項，其中企業(yè)申請量達200項，占63.49%?？梢?，在食藥用真菌工廠化生產(chǎn)技術領域，企業(yè)已成為科技創(chuàng)新的主體。工廠化生產(chǎn)企業(yè)真正成為技術創(chuàng)新主體，有利于提高工廠化技術領域創(chuàng)新活動的針對性和成果應用性，有利于成果快速轉化和效益最大化。而上海國森生物科技有限公司作為第二發(fā)明人，與上海市農(nóng)業(yè)科學院共同申請了15項專利，是該技術領域產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的典范。今后，我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)政策的制定者，應當考量給予食藥用真菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)更多的優(yōu)惠政策，以鼓勵和支持工廠化生產(chǎn)企業(yè)的自主創(chuàng)新和產(chǎn)、學、研協(xié)同創(chuàng)新活動。

值得注意的是，多數(shù)機構的專利申請行為在內容和時間上非常集中，如天津中天精科科技有限公司的14項申請均在2015年6月11日提出，發(fā)明人均為同一人，且與杏鮑菇液體菌種發(fā)酵有關；合肥福泉現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司的12項申請中，10項均在2016年6月27日提出，發(fā)明人均為同一人，發(fā)明內容涉及虎杖渣、蟑螂粉、紅棗皮粉、紫荊澤蘭等稀有物料為原料的液體菌種培養(yǎng)基制備方法，發(fā)明涉及的技術方法類同、推廣應用價值都很有限；天津市金三農(nóng)農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司的6項申請，均在2014年12月19日同一天提出?？梢?，技術創(chuàng)新缺乏持續(xù)性以及部分成果的推廣適用性有限，以致于存在僅僅為了資金補貼而申請專利的投機行為，是我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新活動的缺陷。

5 小結與討論

我國食藥用真菌產(chǎn)業(yè)相關專利的增長率變化具有明顯的波動式上升特征，近年來工廠化生產(chǎn)模式的快速擴張加劇了這種波動性。這種技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出的波動性，既是食藥用真菌產(chǎn)業(yè)波動式發(fā)展的表征之一，也是造成產(chǎn)業(yè)發(fā)展波動的重要原因之一。

食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出波動性的原因，一是目前的創(chuàng)新活動主要集中于靈芝和香菇這兩個品種，以及栽培技術、農(nóng)藝、生理生化等領域；二是由于工廠化生產(chǎn)的技術創(chuàng)新活動尚處于發(fā)展初期，創(chuàng)新成果產(chǎn)出能力不足；三是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和近年新建的食藥用真菌企業(yè)，技術創(chuàng)新意識和知識產(chǎn)權保護意識不強、技術開發(fā)人才和資源投入不足。

由于技術創(chuàng)新活動與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都有一定的周期性，所以技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出增長量和產(chǎn)業(yè)中的企業(yè)數(shù)量變化表現(xiàn)出一定的波動性或波動式上升，對食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說，是正常的現(xiàn)象；然而我國食用菌產(chǎn)業(yè)的當前問題在于，大批規(guī)模導向而非技術創(chuàng)新導向的工廠化生產(chǎn)企業(yè)項目，造成了低質產(chǎn)能的迅速擴張，造成產(chǎn)業(yè)資源被急劇消耗，繼而推高全行業(yè)生產(chǎn)原輔料成本；同時由于新的工廠化生產(chǎn)企業(yè)缺乏技術創(chuàng)新動能和創(chuàng)新資源，無法降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質量以獲得更高利潤率，只能通過將大規(guī)模低質廉價產(chǎn)品投放市場的方式進行低水平的價格戰(zhàn)。因而，缺乏技術創(chuàng)新動機和能力的工廠化生產(chǎn)企業(yè)，是造成全行業(yè)成本上升和產(chǎn)品價格下降，以及多數(shù)企業(yè)關停并轉的根本原因。所以，解決食用菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新成果產(chǎn)出的波動性，根本上有賴于解決工廠化生產(chǎn)企業(yè)的技術創(chuàng)新動機和創(chuàng)新能力問題，在于使一大批具有技術自生能力、技術創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的食藥用真菌工廠化生產(chǎn)企業(yè)脫穎而出，并成為食藥用真菌產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的主體。

為此，產(chǎn)業(yè)政策的制定者應當設計更多優(yōu)惠組合，重點支持兩類技術創(chuàng)新活動：一是基于工廠化生產(chǎn)模式的裝備制造、生態(tài)環(huán)保、資源再生、生物與醫(yī)藥、國民衛(wèi)生和健康等領域的技術創(chuàng)新活動。這些領域將為食藥用真菌產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的技術創(chuàng)新模式提供新的思路和更有價值的發(fā)展空間。二是鼓勵通過產(chǎn)、學、研協(xié)同的方式，在食藥用真菌工廠化生產(chǎn)的實踐中發(fā)現(xiàn)和解決更多具有產(chǎn)業(yè)共性或關聯(lián)性的課題，以在整合創(chuàng)新主體優(yōu)勢和節(jié)約資源的基礎上，獲得更多具有原創(chuàng)性和更大“破壁效應”的技術成果。

[1] 黃毅. 中國香菇工廠化栽培的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 食藥用菌, 2014(5): 255-259.

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Technology innovation structure and direction of the mushroom industry based on patent analysis

Geng Li1Li Jinzhe2*Ma Junyi2Ru Yongqiang2

( 1. College of Economics and Management, Henan Agriculture University, Zhengzhou 450046, China; 2. Xinyang College of Agriculture And Forestry, Xinyang 464000, China )

The change of annual incremental and growth rate, distribution of subject and variety of the patents related to the edible and medicinal mushroom industry of China in 1986—2017, as well as the variety structure and organization distribution of the patents related to industrialized cultivation were analyzed. The fluctuation of the technological innovation results in the edible and medicinal mushroom industry and its reasons were discussed. The policy combination of cultivating high-quality industrialized cultivation enterprises, expanding new research areas and encouraging collaboration innovation will help to solve the fluctuation problem.

Edible and Medicinal Mushroom; Industry; Technological Innovation; Structure; Direction

S646

B

2095-0934（2019）01-031-07

河南省科技攻關項目（182102110373）；河南省高等學校重點科研項目（16A180051）

耿立（1987—），在讀碩士，經(jīng)濟師、農(nóng)藝師，主要從事食用菌工廠化生產(chǎn)管理與技術研究。E-mail：514759016@qq.com。

李盡哲（1982—），副教授，從事食藥用真菌生產(chǎn)研究。E-mail：xynz1688@163.com。

注：本文專利數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)截止日期為2018年3月16日。