三七種植技術專利分析

馮超　于偉

摘 要：三七作為傳統(tǒng)中藥材是我國中藥行業(yè)的重要原料資源。三七種植技術的創(chuàng)新發(fā)展對以其為原料的制藥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文以三七種植為技術主題的中國發(fā)明專利申請檢索結果作為樣本，對三七種植的相關專利技術進行統(tǒng)計分析，從時間分布、申請人類型、技術領域分布、主要申請人專利分布、關鍵技術等角度，對該領域的專利技術狀況進行梳理，以期為國內三七種植領域的研究和創(chuàng)新提供借鑒。

關鍵詞：三七;種植;專利分析

中圖分類號：S567.23+6

文獻標識碼：A

三七（Panax notoginseng（Bruk）F.H.Chen）是五加科人參屬植物，又名“田七”、“金不換”，屬于我國傳統(tǒng)中藥，在歷代本草書籍中均有收載。三七性溫，味甘、苦，歸肝、胃經，具有活血化瘀、止血、消腫定痛等多種功效?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，三七具有抗血栓、抗心律失常、抗心肌缺血、抗炎、抗腫瘤、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、提高記憶力以及增強免疫力等多種藥理作用，近些年被廣泛應用于心腦血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、神經系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)等各種疾病的臨床治療中，應用前景廣闊[1]。

目前，含有三七的中成藥品種多達400多個，如血塞通、復方丹參滴丸、復方血栓通膠囊等廣泛使用的中成藥均以三七為主要原料藥材。因此，三七的品質和產量對以其為原料的制藥工業(yè)有至關重要的影響。三七屬于陰生植物，生長分布范圍較窄，僅局限于N23°30′附近的中高海拔地區(qū)。三七的整個生長過程中均需要在遮蔭條件下進行，喜好冬暖夏涼的氣候和陰涼潮濕的生態(tài)環(huán)境。光照、溫度、水分、土壤等均對三七栽培和內在品質有明顯影響[2]。云南省文山州因其獨特的土壤和氣候環(huán)境而成為三七的原產地和全球主產區(qū)。近10a，隨著三七市場日漸活躍，三七種植產區(qū)不斷擴大，為保證三七的品質達到國際標準，標準化和精細化種植成為三七產業(yè)發(fā)展的重點。筆者以三七種植技術為入口進行專利分析，以期揭示三七種植產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展脈絡，為企業(yè)研發(fā)及市場競爭提供可供參考的專利信息情報。

1 三七種植技術的中國發(fā)明專利申請概況

筆者在國家知識產權局自主開發(fā)的專利檢索與服務系統(tǒng)（簡稱S系統(tǒng)）和IncoPat專利檢索平臺上以關鍵詞作為主要檢索手段獲取專利信息。檢索后，通過詳細瀏覽去除技術主題明顯不相關的噪音文獻，得到265件以三七種植為技術主題的中國發(fā)明專利申請，以此作為分析的數(shù)據(jù)樣本。檢索時間截至2019年10月29日。由于專利申請公開時間相對滯后，2017年及以后的申請量數(shù)據(jù)并不能準確反映實際情況，實際的申請量可能會高于目前統(tǒng)計數(shù)據(jù)，該期間的數(shù)據(jù)僅供參考。

1.1 申請量的時間分布

三七種植技術在中國申請量的時間分布見圖1。

由圖1數(shù)據(jù)可見，我國三七種植的現(xiàn)代化發(fā)展起步較晚，2002年才出現(xiàn)第1件涉及三七種植技術的發(fā)明專利申請。2002—2011年為技術緩慢發(fā)展期，在此期間，年申請量均少于5件。2012年起，申請量總體處于持續(xù)增長階段，分別在2016年、2018年出現(xiàn)申請量高峰。這與國家將中醫(yī)藥發(fā)展作為經濟社會發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措密不可分。2015年出臺的《中藥材保護和發(fā)展規(guī)劃（2015—2020年）》、2016年印發(fā)的《中醫(yī)藥發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要（2016—2030年）》、2018年編制的《全國道地藥材生產基地建設規(guī)劃（2018—2025年）》進一步為中藥材產業(yè)尤其是道地藥材發(fā)展指明了方向。在此階段，隨著國家和當?shù)貙χ兴幉陌l(fā)展的重視，三七種植技術現(xiàn)代化也顯現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢。

1.2 申請人分析

主要申請人及申請量（圖2），不同申請人類型申請量分布情況（圖3）具體如下。

由圖2、3可見，在涉及三七種植技術的發(fā)明專利申請中，企業(yè)的申請量最高，約占47%，其次是高校及科研院所，約占40%，個人申請量則明顯低于企業(yè)和高校及科研院所的申請量，可見，企業(yè)、高校及科研院所是主要的創(chuàng)新主體。在申請量排名前10的主要申請人中，高校及科研院所申請人占6席，企業(yè)申請人占4席。企業(yè)申請人中，文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司的申請量最高，而其余3位企業(yè)申請人的申請量僅為3～4件，明顯低于文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司的申請量。在高校及科研院所申請人中，昆明理工大學的申請量最高，其次是云南農業(yè)大學，兩者申請量相當，均明顯高于其余4位高校及科研院所申請人的申請量。在申請量排名前10的申請人中，有8位申請人地處云南，這與云南作為三七的主產區(qū)有關，也反映出云南省對于三七種植技術進行創(chuàng)新的迫切需求。

1.3 技術領域分布

通過統(tǒng)計專利涉及的國際專利分類號（IPC），對三七種植技術涉及的主要技術領域和研究方向進行分析。三七種植的技術分布見表1。

從表1可以看出，涉及園藝、栽培、林業(yè)等的A01G是三七種植技術領域的最主要分類號，其次是A01C涉及種植、播種和施肥，以及C05G涉及肥料等領域。此外，在三七種植技術專利中，還涉及殺生劑（A01N、A01P），農業(yè)機械（A01B），新植物或獲得新植物的方法（A01H），微生物或酶、變異或遺傳工程、培養(yǎng)基（C12N）以及利用酶、核酸或微生物的測定或檢驗方法等（C12Q）技術領域。這些領域基本上涵蓋了育種、栽培、防治病蟲害、機械種植、檢驗等整個三七種植過程。

2 主要申請人的專利布局情況分析

文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司是文山市苗鄉(xiāng)三七實業(yè)有限公司的子公司及研發(fā)中心，主要涉及三七種植技術以及三七系列產品的研發(fā)。在對三七種植技術的申請人分析中可以看出，文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司的申請量位居首位，是三七種植技術中最為活躍的創(chuàng)新主體。以下對文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司有關三七種植技術的專利申請進行分析。

2.1 三七種植技術專利申請趨勢及法律狀態(tài)

文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司涉及三七種植的專利申請量共47件（包含3件以文山市苗鄉(xiāng)三七實業(yè)有限公司為申請人的專利申請）。最早的專利申請出現(xiàn)在2013年。這些專利申請主要集中于2013年、2015年、2016年和2018年，其中，2013年4件，2015年3件，2016年38件，2018年2件。在法律狀態(tài)上，8件已被授予專利權，4件被駁回，33件處于審中狀態(tài)，2件處于已公開狀態(tài)。

2.2 技術領域分布

從圖4可以看出，文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司關于三七種植的專利申請的技術領域主要涉及種植和栽培（A01G和A01C），占比為63.2%。這些專利申請主要集中于連作土地的消毒或處理方法，無土、無農殘、輪作、林下?lián)嵊仍耘喾椒ǖ难邪l(fā)以及銹病、白粉病、黃芽柞水、疫霉病等病害的防治。此外，還有少量涉及育種、農業(yè)機械改進、殺蟲劑、肥料等技術領域的專利申請，文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司的創(chuàng)新活動基本涵蓋了三七種植的各個方面。

2.3 重點專利申請

表3列出了部分重點專利申請的主要內容、當前法律狀態(tài)等情況。由于文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司的專利申請高峰期在2016年，大部分專利申請還處于實質審查階段，已授權的專利主要為2013年的申請。在已授權的專利中，主要涉及三七種植的病蟲害防治和土壤治理，自2016年起，開始出現(xiàn)涉及農業(yè)機械、快速選地等方面的專利申請。

3 關鍵技術分析

三七種植栽培技術主要包括選地和整地、建棚和作畦、播種和移栽、田間管理等工作[3]。在對涉及三七種植技術的專利申請梳理的過程中發(fā)現(xiàn)，三七品種選育和育種方法改進、土壤改良、防治病蟲害以及種植和栽培技術改進構成了三七種植的關鍵性技術[4，5]。

3.1 抗病新品種的選育以及育種方法的改進

抗病新品種的選育主要采用生物學方法。2013年，中國中醫(yī)科學院中藥研究所（CN104278039A）提出利用RT-PCR技術從三七中克隆出病程相關功能基因用以培育三七抗病新品種。2018年，華大基因與文山市苗鄉(xiāng)三七實業(yè)有限公司等聯(lián)合申請的專利（CN110317893A，CN110317894A）中利用基因組技術精確定位三七總根重基因位點，進而開發(fā)出與其緊密相連的SNP標記，實現(xiàn)高產株的篩選，提高三七種植效益。

育種方法改進主要包括改良育苗基質、以化學劑或者包衣等方法處理三七種子或種苗、誘導法、組織培養(yǎng)方法等。2012年，云南遠益園林工程有限公司和大理蒼山植物園生物科技有限公司聯(lián)合申請的專利（CN102627494A）中披露了一種三七種子漂浮育苗法，其中選用了由深層紅土、腐殖土、珍珠巖、火燒園土、蛭石混合制成的栽培基質。2015年，云南三七科技資源藥物研究有限公司（CN105191542A）將三七種子用4%～6%的CuSO4水溶液消毒處理后埋于濕潤沙中。2016年，中國科學院昆明植物研究所（CN106172508A）提出用水溶性成膜材料、植物益生菌、生長素制成的水溶性凝膠，在三七種苗的根部表面形成生物膜，能夠保證三七種苗的存活并改善三七后期生長的微生態(tài)環(huán)境。云南農業(yè)大學（CN105993938A）利用赤霉素誘導離體三七休眠芽出苗，杜云龍（CN105993871A）利用枝頂孢霉促進三七高萌發(fā)率。上述方法顯著縮短育苗時間。

3.2 土壤改良

三七對生產環(huán)境的特殊要求以及品種的單一性，導致種植連作障礙嚴重，進而造成適宜種植的地塊緊張，輪作周期縮短，嚴重影響了三七的產量和品質。目前，主要通過土壤改良技術，改善土壤的微生態(tài)環(huán)境，克服連作障礙，進而保障三七持續(xù)種植。

土壤改良技術主要包括采用物理、化學或生物學方法消毒或處理土壤，不同作物輪種，改良肥料等方法。物理方法主要采用射頻殺菌（CN103495189A）、高溫蒸汽輸入（CN103918509A）、火燒（CN106034625A）、高溫火焰焚燒（CN106332568A）等?；瘜W方法則主要采用雙氧水（CN103918509A）、二氧化氯（CN104488408A）、辣根素（CN104756800A）、氯化苦（CN104826150A）、棉?。–N108293705A）等作為消毒劑或熏蒸劑單獨或組合使用。生物學方法多采用植物益生菌發(fā)酵制成菌劑、植物益生菌與化學劑或者無機物等復合制成土壤調節(jié)劑等方法（CN1693420A，CN103045582A）。

對于輪作方式，云南省農業(yè)科學院藥用植物研究所（CN103404343A）采用三七、玉米或者水稻、萬壽菊、小麥、陸稻、三七輪作種植的方法縮短三七輪作周期。文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司（CN106305095A）采用1a三七、2a水稻、1a紫蘇的水旱輪作方法縮短三七種植連作間隔時間。文山高田三七中藥飲片有限公司（CN109964770A）采用檸檬套種、種植諸葛菜進行壓青，改善三七連作障礙。

此外，還出現(xiàn)了物理處理土壤與輪作聯(lián)用以及施用改良有機肥等方法。文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司在CN108293344A中公開了在三七種植后的土地上種植水稻，隨后添加細沙與表層土壤并施加有機肥以減輕三七種植的連作障礙;在CN108314557A中施用由自制火土、油枯、羊糞經堆料、發(fā)酵制成有機肥，施用后可使得同一塊土壤中可以連續(xù)2輪次或更多輪次進行三七種植。

3.3 栽培和種植技術

三七種植技術包括套種、間種、林下種植、無土栽培等。套種或間種主要利用不同植物間相生的特性增加種植作物的產量和增強抗病性。經瀏覽文獻看出，與三七套種、間種的主要作物包括佛手瓜、萬壽果、茶樹、李子、川滇榿木、石斛、大果山楂等。

林下種植主要利用林下陰涼的環(huán)境和豐富的腐殖層為三七生長提供有利條件，對克服連作障礙有重要意義。云南維和藥業(yè)無量藥谷種植有限公司（CN103392472A）提出一種林下三七的種植方法，其中合理選擇林下土地，利用仿生作穴播種自然落種繁育技術等一系列野生撫育方法，人為創(chuàng)造適合三七生長發(fā)育的生態(tài)環(huán)境，加快恢復三七野生資源，提高三七藥材的品質。

無土栽培或種植則側重于對栽培或種植基質的創(chuàng)新。云南農業(yè)大學采用沸石、玉米桿發(fā)酵有機肥和蛭石或珍珠巖作為無土栽培的基質使用（CN102972266A，CN102972264A），或者以純凈水作為溶劑，添加氯化銨、硝酸鈉、水溶性磷酐、水溶性氧化鉀等成分制成營養(yǎng)液對三七水培（CN105948861A）。文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司則以泥炭、甘蔗渣、珍珠巖、蛭石、菇渣和椰糠制成基質解決三七無土栽培等問題（CN106305396A）。

此外，在有關種植和栽培技術的專利中，還包括涉及農業(yè)機械以及種植裝置等改進的申請，如播種機、種植架、遮陽棚、防霜棚、避雨裝置、溫室工作設施、節(jié)水灌溉裝置等，這在一定程度上提高了三七種植的效率，對三七種植工業(yè)產業(yè)化有重要意義。

3.4 防治病蟲害

根腐病、疫霉病、黑斑病、黃銹病、白粉病、蛞蝓等是三七種植中常見的病蟲害。在土壤改良階段，通常在種植前對土壤進行消毒滅菌等以降低病害發(fā)生的可能性。在種植階段，不僅要考慮防治病蟲害的有效性，還需考慮可能出現(xiàn)的農殘高等問題。開發(fā)植物來源的藥劑以及生物學方法、物理學方法等綠色環(huán)保技術顯得尤為重要。

昆明線敵生物科技有限公司（CN103314814A）利用防治根結線蟲的植物源制劑防治三七根腐病。云南師范大學（CN104371952A）利用伯克氏菌菌株（保藏編號CGMCC No.9733）防治三七種植中的土傳病害。云南中醫(yī)學院（CN105409654A）將黃花蒿、松針和已腐熟樹皮混勻制成覆蓋基質覆蓋于種植三七的土壤表面抑制三七根腐病的發(fā)生。文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司（CN106305230A）對白粉病發(fā)病中心進行隔離，通過防風控制、濕度控制、溫度控制、施藥防治對隔離區(qū)進行白粉病防治控制。

4 總結與建議

中藥材質量一直以來是中藥產業(yè)健康發(fā)展戰(zhàn)略的基礎，近年來，隨著國家對中醫(yī)藥產業(yè)的大力扶植以及人們對中藥需求的日益增長，對中藥材原料的品質提出了新的要求和挑戰(zhàn)。中藥材種植作為中醫(yī)藥產業(yè)鏈的上游環(huán)節(jié)，直接影響著中藥材的質量和產量，成為中醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展的限制性環(huán)節(jié)之一。

在對三七種植技術的國內專利申請進行分析時發(fā)現(xiàn)，涉及三七種植技術的專利申請主要集中于2015—2018年期間，因此，大量專利申請仍處于審中狀態(tài)，授權的專利申請比例相對較低，僅為16.6%。同時，三七種植的特殊地域性導致各地區(qū)之間發(fā)展不平衡。在三七的主要種植地區(qū)，領軍企業(yè)較少，除了文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司之外，其它企業(yè)申請人零散分布，當?shù)馗咝：涂蒲性核膶＠暾埩侩m然較高，但是企業(yè)與高校的聯(lián)合申請較少，大多各自為戰(zhàn)，這導致創(chuàng)新動力不足，整個行業(yè)競爭力有待提升?；诒疚膶θ叻N植技術專利情況的分析，筆者提出以下建議。

4.1 促進產學研一體化發(fā)展，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)新活力

企業(yè)和高校及科研院所是三七種植技術中最為主要的創(chuàng)新主體。企業(yè)應加強與高校等科研單位的聯(lián)合研發(fā)，利用高校和科研院所的科研能力突破技術瓶頸，促進技術創(chuàng)新在產業(yè)上的應用。要充分發(fā)揮龍頭企業(yè)在整個行業(yè)中的引領作用，帶動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。如，文山苗鄉(xiāng)三七科技有限公司作為三七種植領域的重要申請人和龍頭企業(yè)，近年來已開始尋求與研究院所的合作，在今后發(fā)展中，可以考慮與昆明理工大學、云南農業(yè)大學等當?shù)馗咝＜訌姾献髋c交流，將當?shù)馗咝５目蒲谐晒a業(yè)化，同時為自身的技術創(chuàng)新注入新的動力，進而帶動云南三七種植產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

4.2 提升三七種植技術的整體科技水平

從應用技術領域分析上看，三七種植技術已從單純的病蟲害防控等向科學育種育苗、農業(yè)機械改進、標準化種植栽培等多元化創(chuàng)新上轉變。今后應重點發(fā)展育種創(chuàng)新、生態(tài)種植、機械化生產、信息化管理等技術，主要包括采用以基因組學等的先進生物技術選育優(yōu)良品種;開展物理和生物防治等綠色防控技術，降低農殘量，提升藥材品質;研發(fā)適用于三七生產、采收、加工、病蟲害防控的高效實用機械農具，提升三七藥材生產效率;推進信息化管理技術在三七種植生產中的應用，提升生產信息化水平等。

國內三七種植企業(yè)要密切關注種植技術的新發(fā)展，通過技術創(chuàng)新構建現(xiàn)代化、標準化的三七種植生產體系，提升三七藥材品質和供給能力，這對制藥產業(yè)發(fā)展乃至于傳統(tǒng)中醫(yī)藥的傳承發(fā)展都具有重要意義。

參考文獻

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（責任編輯 周康）