淺談色譜儀器與算法結(jié)合技術(shù)方案的有效檢索

摘 要 通過(guò)對(duì)一個(gè)涉及計(jì)算機(jī)算法技術(shù)的色譜裝置專利申請(qǐng)的技術(shù)特點(diǎn)與檢索過(guò)程分析，揭示色譜儀器與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合方案的檢索重點(diǎn)，為相關(guān)領(lǐng)域的審查工作提供參考。

關(guān)鍵詞 色譜儀器;算法;檢索;專利審查

前言

色譜是化學(xué)領(lǐng)域常用的分離分析手段，從最早的柱色譜開(kāi)始，逐步發(fā)展出氣相色譜、高效液相色譜、逆流色譜、超高效液相色譜、離子色譜等等技術(shù)，在幫助化學(xué)研究者進(jìn)行物質(zhì)分離方面起到巨大作用。與此同時(shí)，自1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)與各種技術(shù)相互融合，極大提高了研究效率，也擴(kuò)展了研究者的研究視野。由于色譜分析中的檢測(cè)器信號(hào)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，而色譜儀器控制也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，因此這兩者的結(jié)合可說(shuō)是相得益彰，兩者共同經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展進(jìn)程，其中衍生出很多新技術(shù)、新理論。

近年來(lái)，色譜設(shè)備領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人將專利布局的部分重心放在色譜儀器與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的跨領(lǐng)域融合技術(shù)，在色譜儀本體的技術(shù)水平保持一致的前提下，通過(guò)對(duì)色譜儀中使用的軟件技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，擴(kuò)展了色譜儀器受到專利保護(hù)的深度與廣度。本人作為相關(guān)領(lǐng)域的審查員，時(shí)常面對(duì)涉及色譜分析與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的審查案例，這類案件的檢索需要多領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)支撐，還需要準(zhǔn)確把握該申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思[1]，也是工作中較為困難的一類案件。本文通過(guò)分享一個(gè)檢索案例，介紹這類案件的技術(shù)特點(diǎn)以及相應(yīng)的檢索思路。

1案例基本信息與技術(shù)特點(diǎn)

該案例的主題是“色譜數(shù)據(jù)處理裝置以及處理方法”，為國(guó)際PCT申請(qǐng)的中國(guó)國(guó)家階段案件，在進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段，申請(qǐng)人所要求保護(hù)的技術(shù)方案為：

“一種色譜數(shù)據(jù)處理裝置，其處理以對(duì)目標(biāo)試樣收集的時(shí)間、波長(zhǎng)以及吸光度為維度的三維色譜數(shù)據(jù)，其特征在于，具有： 微分光譜生成單元，其基于所述三維色譜數(shù)據(jù)，對(duì)于表示在全部時(shí)間范圍或者規(guī)定時(shí)間范圍的各時(shí)間點(diǎn)的波長(zhǎng)與吸光度的關(guān)系的吸光度光譜，生成表示在規(guī)定的波長(zhǎng)范圍中的波長(zhǎng)方向的微分系數(shù)即波長(zhǎng)微分系數(shù)的變化的微分光譜;以及 判定單元，其基于所述微分光譜的波形的時(shí)間變化，判定目標(biāo)成分的峰值中是否包含其他的一種或多種成分?！?/p>

該方案的目的在于提供一種不需要復(fù)雜的計(jì)算處理，就能夠高精度地判定目標(biāo)試樣是否含有雜質(zhì)的色譜數(shù)據(jù)處理裝置以及處理方法。在實(shí)際應(yīng)用中，該方案以色譜儀器獲得的具有時(shí)間、波長(zhǎng)以及吸光度這三個(gè)維度的三維色譜數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，計(jì)算得出目標(biāo)物質(zhì)的純度，并直接顯示在用戶界面上，相比較傳統(tǒng)做法中需要分餾后進(jìn)行的純度檢測(cè)明顯節(jié)省了操作。該案的國(guó)際PCT申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环莠F(xiàn)有技術(shù)檢索結(jié)果，但其中提供的對(duì)比文件只是涉及了本案中的背景技術(shù)，而沒(méi)有觸及技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。

2實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢索的突破口

該權(quán)利要求是針對(duì)色譜數(shù)據(jù)的處理而基于特定的計(jì)算機(jī)算法而建立的技術(shù)方案，屬于跨領(lǐng)域技術(shù)方案，權(quán)利要求中的技術(shù)術(shù)語(yǔ)表達(dá)復(fù)雜拗口，體現(xiàn)發(fā)明點(diǎn)的語(yǔ)句“基于所述微分光譜的波形的時(shí)間變化”采用上位概念對(duì)特征進(jìn)行概括，含義不明確，關(guān)鍵詞不易表達(dá)和擴(kuò)展。由于該細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)方案數(shù)量少，且不同技術(shù)方案的表述缺乏共性，因此本案在檢索時(shí)對(duì)比文件的篩選難度大。此外由于色譜領(lǐng)域存在較多的非專利現(xiàn)有技術(shù)，因此檢索過(guò)程需要盡量準(zhǔn)確的關(guān)鍵詞作為突破口。

審查員對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案進(jìn)行分析和總結(jié)，根據(jù)說(shuō)明書(shū)中多個(gè)段落的內(nèi)容，認(rèn)為本申請(qǐng)的主要構(gòu)思是：如果源自目標(biāo)成分的峰值中含有其他的成分的話，則在包含該其他的成分的時(shí)間范圍內(nèi)的各時(shí)間點(diǎn)的吸光度光譜中，目標(biāo)成分的極大（或者極?。┪詹ㄩL(zhǎng)受到該其他的成分的影響而發(fā)生變化。因此，在該時(shí)間范圍中，時(shí)刻t的吸光度光譜的波長(zhǎng)方向的微分系數(shù)變?yōu)榱愕牟ㄩL(zhǎng)（極大或者極小吸收波長(zhǎng)）發(fā)生變動(dòng)。

3檢索和審查過(guò)程

基于以上構(gòu)思的判斷，“吸光度光譜的導(dǎo)數(shù)為0”是本申請(qǐng)技術(shù)方案用于判定純度的核心點(diǎn)。審查員選擇以下關(guān)鍵詞：chromatography（色譜） derivative（導(dǎo)數(shù)） zero（零） purity（純度）在“百度學(xué)術(shù)”或“Google Scholar”中進(jìn)行期刊文章檢索，檢索得到以下現(xiàn)有技術(shù)文件[2]：Anne Grant et al， Journal of Chromatography， 341 （1985） 219-235。審查員從該對(duì)比文件的公式推導(dǎo)與實(shí)際分析兩方面內(nèi)容中梳理其公開(kāi)內(nèi)容，最終確定，該對(duì)比文件公開(kāi)了以下內(nèi)容：

對(duì)波長(zhǎng)方向求導(dǎo)得到的三維色譜數(shù)據(jù)表達(dá)式如下：

其中的參數(shù)包括時(shí)間、波長(zhǎng)和吸光度，由于色譜運(yùn)行過(guò)程屬于時(shí)間緯度的運(yùn)行過(guò)程，從其中公開(kāi)的表達(dá)式可以得到表示各時(shí)間點(diǎn)的波長(zhǎng)與吸光度的關(guān)系的吸光度光譜，生成微分光譜，同時(shí)獲得了表示在規(guī)定的波長(zhǎng)范圍中的波長(zhǎng)方向的微分系數(shù)，即波長(zhǎng)微分系數(shù)的表達(dá)式。

根據(jù)基于三維色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行的演算過(guò)程及數(shù)據(jù)，零點(diǎn)交叉波長(zhǎng)的偏移這一變化規(guī)律只與波長(zhǎng)值以及兩種物質(zhì)的比例有相關(guān)性，而與涉及物質(zhì)的時(shí)間參數(shù)無(wú)關(guān)。在得出雜質(zhì)在主物質(zhì)中含量的同時(shí)，該方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了判定目標(biāo)成分的峰值中是否包含其他的一種或多種成分。在色譜分析過(guò)程中（during chromatography）的零點(diǎn)吸收波長(zhǎng)計(jì)算也可以指出雜質(zhì)對(duì)混合物光譜的影響。對(duì)于某一個(gè)色譜分析過(guò)程，純物質(zhì)在色譜運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)該不發(fā)生零點(diǎn)交叉波長(zhǎng)的變化，而不純物質(zhì)應(yīng)該發(fā)生該變化，變化程度取決于具體的色譜條件和化合物性質(zhì)。

通過(guò)分析該文件的公開(kāi)內(nèi)容，并與本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)內(nèi)容相比較可以看出，該文件與本申請(qǐng)實(shí)質(zhì)上都利用了純物質(zhì)與不純物質(zhì)的一階導(dǎo)數(shù)光譜（微分光譜）在最大吸收波長(zhǎng)附近性質(zhì)不同的特性，該文件中公開(kāi)的內(nèi)容與基于本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)總結(jié)出的主要技術(shù)方案基本一致，因此可認(rèn)為公開(kāi)了本申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思。該案件的審查程序采用該對(duì)比文件進(jìn)行了評(píng)述，雖然申請(qǐng)人試圖提出反對(duì)意見(jiàn)，但申請(qǐng)人的意見(jiàn)沒(méi)有能夠反駁上述文件與本案在方法與效果上的相似性，最終該案件以駁回結(jié)案。

4經(jīng)驗(yàn)分享

色譜分析領(lǐng)域的審查案件中涉及較多的方法和應(yīng)用類技術(shù)方案，而現(xiàn)有技術(shù)中這類技術(shù)方案更多地存在于非專利文獻(xiàn)中。由于非專利文獻(xiàn)的檢索工具不像專利文獻(xiàn)那樣存在標(biāo)準(zhǔn)化的檢索環(huán)境，特別是算符的缺失使得原始申請(qǐng)?jiān)诒磉_(dá)形式上的準(zhǔn)確檢索缺少手段，因此若想在非專利文獻(xiàn)中準(zhǔn)確找到相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，就更需要對(duì)原始申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行準(zhǔn)確的歸納與提煉，通過(guò)少而精的關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索工作。

本案的實(shí)際檢索操作是非常簡(jiǎn)單的，只是用了一些簡(jiǎn)單的關(guān)鍵詞，但為了進(jìn)行這一檢索操作，對(duì)于申請(qǐng)文件的深入閱讀與理解以及構(gòu)思的提煉必不可少。該案例中權(quán)利要求內(nèi)容和撰寫形式難以理解，有效地起到了掩飾技術(shù)方案真實(shí)意義的作用，這時(shí)候?qū)τ谡f(shuō)明書(shū)內(nèi)容的分析與領(lǐng)會(huì)就需要付出更大的精力。在抓住了核心構(gòu)思之后，檢索的針對(duì)性與案件走向的把握性都會(huì)得到實(shí)質(zhì)性的提升[3]，對(duì)于審查工作提質(zhì)增效具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣娜云，劉永康，殷晨亮.還原發(fā)明構(gòu)思，準(zhǔn)確選取最接近現(xiàn)有技術(shù)[J].中國(guó)發(fā)明與專利，2019，16（S2）：29-32.

[2] Anne Grant et al. Application of derivative spectroscopy to the determination of chromatographic peak purity[J]. Journal of Chromatography，1985，341（2）：219-235.

[3] 飛竹玲，侯炳萍.淺談專利審查中基于發(fā)明構(gòu)思的創(chuàng)造性評(píng)判[J].中國(guó)發(fā)明與專利，2019，16（8）：101-104.

作者簡(jiǎn)介

肖錫峰（1986-），男，山東濟(jì)南人;畢業(yè)院校：廈門大學(xué)，專業(yè)：分析化學(xué)，學(xué)歷：理學(xué)碩士;現(xiàn)就職單位：國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心，研究方向：光電分析技術(shù)領(lǐng)域。