基于論文和專(zhuān)利的全自動(dòng)生化分析儀發(fā)展態(tài)勢(shì)研究①

龔春紅 孫勁松

( 中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所 北京 100038)

0 引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、居民收入的逐步提高及自我保健意識(shí)的提高，醫(yī)療支出占比越來(lái)越大，宏觀經(jīng)濟(jì)將會(huì)拉動(dòng)需求，促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)消費(fèi)[1]。全自動(dòng)生化分析儀是生物醫(yī)藥行業(yè)中體外診斷的一個(gè)重要分支，簡(jiǎn)稱(chēng)“全自動(dòng)生化儀”，它是根據(jù)光電比色原理來(lái)測(cè)量體液中某種特定化學(xué)成分的儀器，主要是為各級(jí)醫(yī)院的檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)提供臨床生化學(xué)、臨床血液學(xué)、臨床免疫學(xué)等多方面的檢驗(yàn)項(xiàng)目，為醫(yī)師在疾病的診斷、治療、預(yù)防中提供重要的科學(xué)依據(jù)[2]。由于全自動(dòng)生化分析儀測(cè)量速度快、準(zhǔn)確性高、消耗試劑量小，現(xiàn)已在各級(jí)醫(yī)院、防疫站、計(jì)劃生育服務(wù)站得到廣泛使用[3]。

目前從文獻(xiàn)計(jì)量的角度對(duì)全自動(dòng)生化分析儀的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行研究的論文較少，本文利用論文和專(zhuān)利2種數(shù)據(jù)源，分別針對(duì)該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究狀況展開(kāi)分析，具有一定的研究意義和新穎性。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

科學(xué)引文索引(science citation index，SCI)數(shù)據(jù)庫(kù)是Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的子庫(kù)，是獲取學(xué)術(shù)信息的重要資源之一[4]。該數(shù)據(jù)庫(kù)目前收錄自然科學(xué)8 200余種學(xué)術(shù)期刊，其內(nèi)容涵蓋了農(nóng)業(yè)、天文學(xué)與天體物理、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、生物學(xué)、生物技術(shù)與應(yīng)用微生物學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、基因與遺傳、免疫學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、腫瘤學(xué)、兒科學(xué)、藥理學(xué)與制藥、精神病學(xué)、心理學(xué)、外科學(xué)、熱帶醫(yī)學(xué)、獸醫(yī)學(xué)和動(dòng)物學(xué)等150多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域[5]。本研究以該庫(kù)論文數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以分析全自動(dòng)生化儀的基礎(chǔ)研究概況，檢索式為T(mén)S=((automa* biochemi* analy?er*) OR (automa* clinical chemi* analy?er*) OR (automa* bio* chemi* analy?er*))，文獻(xiàn)類(lèi)型限定為Article和Review。

Innography專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)具有核心專(zhuān)利挖掘功能的商業(yè)專(zhuān)利數(shù)據(jù)庫(kù)和專(zhuān)利分析軟件，是基于網(wǎng)絡(luò)的最新專(zhuān)利檢索與分析平臺(tái)[6]。數(shù)據(jù)源包括90多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的專(zhuān)利、8 000多萬(wàn)件全球?qū)＠麛?shù)據(jù)，方便在世界范圍內(nèi)進(jìn)行專(zhuān)利搜索，可以幫助了解世界前沿的技術(shù)態(tài)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)手，預(yù)測(cè)諸多商業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)等[7]。本研究以該庫(kù)專(zhuān)利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以分析全自動(dòng)生化儀的技術(shù)應(yīng)用情況，檢索式為(@(abstract,pclaims,title) (“Automa* CHEMIc* ANALY*”) or (“Automa* CHEMIs* ANALY*”))。

2 全自動(dòng)生化儀發(fā)展態(tài)勢(shì)

2.1 論文和專(zhuān)利逐年分布情況

從圖1可見(jiàn)，在SCI核心數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的期刊中，從1970年發(fā)表的第1篇全自動(dòng)生化分析儀相關(guān)論文開(kāi)始，至今全球共發(fā)表了1 109篇相關(guān)論文。在1970-1990年間，全自動(dòng)生化分析儀的論文數(shù)量零星出現(xiàn)；1990年之后，每年相關(guān)論文發(fā)表數(shù)量呈現(xiàn)緩慢穩(wěn)定的上升趨勢(shì)；而在2012年之后，論文數(shù)量有了明顯增長(zhǎng)，在2018年達(dá)到峰值99篇。

Innography數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的全自動(dòng)生化分析儀相關(guān)專(zhuān)利有1 277件。相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量增長(zhǎng)在1981和1988年2年內(nèi)如雨后春筍，并在1981年出現(xiàn)歷史最高數(shù)量81件。1991年全自動(dòng)生化分析儀的專(zhuān)利數(shù)量劇減至19件。1999年至今，全自動(dòng)生化分析儀的專(zhuān)利數(shù)量每年在10件左右，表明該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)活動(dòng)在20世紀(jì)80年代達(dá)到峰值后日趨減少。

圖1 全自動(dòng)生化分析儀論文發(fā)表和專(zhuān)利數(shù)量逐年分布情況

2.2 專(zhuān)利技術(shù)生命周期情況

專(zhuān)利數(shù)量表示某技術(shù)發(fā)展活動(dòng)(量)，發(fā)明人數(shù)量表示參與研發(fā)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員數(shù)量，觀察這種關(guān)系就可以掌握該技術(shù)領(lǐng)域的成熟度[8]。若實(shí)際專(zhuān)利數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量按照1年的時(shí)間來(lái)統(tǒng)計(jì)，每年變化波動(dòng)比較大，造成專(zhuān)利生命周期曲線雜亂，無(wú)法識(shí)別該技術(shù)的發(fā)展階段。因此，本文以5年為統(tǒng)計(jì)時(shí)間段，統(tǒng)計(jì)各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的專(zhuān)利數(shù)量和發(fā)明人，結(jié)果如圖2所示。從全自動(dòng)生化分析儀技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)生命周期曲線可直觀顯示出該技術(shù)在世界范圍內(nèi)發(fā)展的5個(gè)階段。

第1階段，萌芽探索階段。1959-1967年，相關(guān)的專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)量均緩慢增長(zhǎng)，表明該技術(shù)尚處于快速發(fā)展之前的發(fā)展前期。

第2階段，緩慢成長(zhǎng)階段。1968-1977年，相關(guān)的專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)量，都比第1階段有了緩慢增加，專(zhuān)利數(shù)量呈現(xiàn)出一定的上升趨勢(shì)。

第3階段，爆發(fā)階段。1978-1987年，專(zhuān)利數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量增長(zhǎng)均顯著升高，1981年專(zhuān)利數(shù)量達(dá)到歷史最高水平，1982年專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)量達(dá)到最高水平，表明這一階段，全自動(dòng)生化分析儀技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)活動(dòng)達(dá)到十分活躍的階段。

第4階段，緩慢衰退階段。1988-2002年，相關(guān)的專(zhuān)利數(shù)量和專(zhuān)利發(fā)明人數(shù)量，比上一階段有了明顯下降。表明有許多機(jī)構(gòu)和人員退出該領(lǐng)域的研發(fā)。

第5階段，穩(wěn)定成熟階段。2003年至今，專(zhuān)利數(shù)量和發(fā)明人數(shù)量每年均保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的較低階段，每年專(zhuān)利數(shù)量在10件左右，發(fā)明人數(shù)量在10～30人。表明全自動(dòng)生化分析技術(shù)在2003年之后，技術(shù)已相對(duì)成熟，需進(jìn)一步改善研究態(tài)勢(shì)以應(yīng)對(duì)困難。

圖2 全自動(dòng)生化分析儀專(zhuān)利技術(shù)生命周期圖

2.3 論文發(fā)表國(guó)家分布情況

從圖3可見(jiàn)，中國(guó)在SCI核心數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的全自動(dòng)生化分析儀相關(guān)論文數(shù)量遙遙領(lǐng)先于世界其他國(guó)家，成為該領(lǐng)域基礎(chǔ)研究成果的主要發(fā)表國(guó)家。除中國(guó)以外，前5位國(guó)家還有美國(guó)、德國(guó)、日本和意大利，共被SCI核心數(shù)據(jù)庫(kù)期刊收錄690篇，占到世界總收錄論文總量的62.22%，其中，中國(guó)與美國(guó)2個(gè)國(guó)家的論文數(shù)量占到全世界的1/3以上。

圖3 全自動(dòng)生化分析儀論文發(fā)表主要國(guó)家

2.4 技術(shù)來(lái)源國(guó)及受理國(guó)分布情況

在全自動(dòng)生化分析儀領(lǐng)域，根據(jù)發(fā)明人國(guó)籍確定技術(shù)來(lái)源國(guó)，發(fā)現(xiàn)共有25個(gè)國(guó)家/地區(qū)作為專(zhuān)利技術(shù)的發(fā)源地和所有國(guó)進(jìn)行了相關(guān)專(zhuān)利保護(hù)的申請(qǐng)。從表1可見(jiàn)，日本作為專(zhuān)利發(fā)源地的全自動(dòng)生化分析儀的數(shù)量為753件，占世界總數(shù)的58.97%，成了世界上最主要的全自動(dòng)生化分析儀專(zhuān)利來(lái)源國(guó)。美國(guó)居于其后，這2個(gè)國(guó)家的專(zhuān)利和占到世界總量的83.79%。表明以上2個(gè)國(guó)家是開(kāi)展全自動(dòng)生化分析儀技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的主要力量。英國(guó)排名世界第3位，僅次于美國(guó)，但相關(guān)專(zhuān)利的數(shù)量卻只占日本的5.44%。表明英國(guó)在該領(lǐng)域并不占主導(dǎo)地位。

專(zhuān)利受理國(guó)/組織是該專(zhuān)利受理的國(guó)家和地區(qū)，體現(xiàn)了專(zhuān)利技術(shù)的應(yīng)用地和全球?qū)＠季智闆r[9]。在全自動(dòng)生化分析儀領(lǐng)域，共有30個(gè)國(guó)家/組織受理了相關(guān)專(zhuān)利保護(hù)。根據(jù)專(zhuān)利數(shù)量，前5位分別為日本、美國(guó)、德國(guó)、歐洲專(zhuān)利局(European Patent Office，EPO)和英國(guó)，中國(guó)排在第6位。因?yàn)槿毡竞兔绹?guó)為專(zhuān)利主要發(fā)明國(guó)，首先在本土申請(qǐng)專(zhuān)利，而且歐美的市場(chǎng)較大，故在以上國(guó)家/地區(qū)有著更多的專(zhuān)利布局。

表1 全自動(dòng)生化分析儀專(zhuān)利技術(shù)來(lái)源國(guó)/地區(qū)和受理國(guó)/組織分布

2.5 論文和專(zhuān)利主要機(jī)構(gòu)分布情況

全自動(dòng)生化分析儀的論文發(fā)表機(jī)構(gòu)共有1 541家，其中大部分是高校和科研院所，企業(yè)數(shù)量少。如表2所示，SCI核心數(shù)據(jù)庫(kù)收錄相關(guān)論文數(shù)量最多的機(jī)構(gòu)是中南大學(xué)，共發(fā)表18篇；法國(guó)公共援助醫(yī)院(APHP)與其非常接近，共17篇；排在其后的上海交通大學(xué)差距較大，只有13篇。在排名前10位的機(jī)構(gòu)中，中國(guó)為7所，美國(guó)2所，法國(guó)1所?？梢?jiàn)，中國(guó)在全自動(dòng)生化分析儀領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究較為活躍。

表2 全自動(dòng)生化分析儀論文和專(zhuān)利主要機(jī)構(gòu)分布

除了將部分研究成果以學(xué)術(shù)論文的形式發(fā)表出來(lái)外，機(jī)構(gòu)還會(huì)申請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)利對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。世界范圍內(nèi)全自動(dòng)生化分析儀相關(guān)專(zhuān)利的機(jī)構(gòu)共有155家，其中前10家全部為企業(yè)，表明企業(yè)是開(kāi)展全自動(dòng)生化分析儀創(chuàng)新活動(dòng)的主體。由表2可見(jiàn)，日本東芝公司以416件占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。專(zhuān)利數(shù)量排名前10位的企業(yè)中日本有5家，美國(guó)有3家，德國(guó)和英國(guó)各1家。5家日本企業(yè)的專(zhuān)利數(shù)量占全世界的53.48%，其中4家占據(jù)了世界前5位，表明日本在全自動(dòng)生化儀領(lǐng)域占有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.6 高質(zhì)量論文和專(zhuān)利分析

對(duì)1 109篇全自動(dòng)生化分析儀領(lǐng)域的論文進(jìn)行引文分析，發(fā)現(xiàn)總共被引用20 363次，篇均被引18.36次，H指數(shù)為57，說(shuō)明至少有57篇論文被引用57次。其中Erel O和Neselioglu S于2014年發(fā)表的名為“A novel and automated assay for thiol/disulphide homeostasis”的論文被引255次，是領(lǐng)域內(nèi)的高被引論文之一。被引頻次前10的論文標(biāo)題、作者、期刊、出版年、被引頻次如表3所示。

表3 全自動(dòng)生化分析儀高被引論文

專(zhuān)利強(qiáng)度(patent strength)是Innography專(zhuān)利檢索與分析平臺(tái)的專(zhuān)利價(jià)值評(píng)價(jià)指標(biāo)，用來(lái)反映國(guó)家某項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利強(qiáng)度。“專(zhuān)利強(qiáng)度”與專(zhuān)利的權(quán)利要求數(shù)量、引用與被引次數(shù)、是否涉案、專(zhuān)利時(shí)間跨度、同族專(zhuān)利數(shù)量等多個(gè)因素有關(guān)，是專(zhuān)利價(jià)值判斷的綜合指標(biāo)，可以綜合代表該專(zhuān)利的價(jià)值。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度超過(guò)80%的為核心專(zhuān)利[10]。將本文檢索到的1 127件專(zhuān)利按照專(zhuān)利強(qiáng)度進(jìn)行篩選，強(qiáng)度高于80%的核心專(zhuān)利有10件，具體如表4所示。圖4所示，全自動(dòng)生化分析儀相關(guān)專(zhuān)利的專(zhuān)利強(qiáng)度10以下的專(zhuān)利數(shù)量為673件。

表4 全自動(dòng)生化分析儀高強(qiáng)度專(zhuān)利

圖4 全自動(dòng)生化分析儀不同專(zhuān)利強(qiáng)度的專(zhuān)利數(shù)量分布

4 結(jié) 論

本文從論文和專(zhuān)利2個(gè)角度出發(fā)，對(duì)全自動(dòng)生化儀的發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行了研究。從逐年分布情況來(lái)看，全自動(dòng)生化儀領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究活動(dòng)較為活躍，而技術(shù)研發(fā)活動(dòng)則發(fā)展相對(duì)較慢，有待進(jìn)一步加強(qiáng)；從專(zhuān)利技術(shù)生命周期來(lái)看，目前全自動(dòng)生化儀技術(shù)已相對(duì)成熟，需要進(jìn)一步改善以應(yīng)對(duì)困難；從論文發(fā)表國(guó)家分布來(lái)看，中國(guó)在成果數(shù)量方面占據(jù)著優(yōu)勢(shì)；從技術(shù)來(lái)源國(guó)及受理國(guó)來(lái)看，日本在全自動(dòng)生化儀的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中處于主導(dǎo)地位；從主要機(jī)構(gòu)分布來(lái)看，中國(guó)高校在基礎(chǔ)研究方面較為活躍，例如中南大學(xué)等，而日本企業(yè)則在技術(shù)創(chuàng)新方面占據(jù)著優(yōu)勢(shì)，如東芝公司等。