轉(zhuǎn)基因玉米生物育種技術(shù)的專利分析及產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

黨星， 郅斌偉， 曹克浩， 劉婷婷， 陳飚， 丁遠(yuǎn)杰

1.國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，北京 100088；

2.中關(guān)村政府采購促進(jìn)中心，北京 100142；

3.吉首大學(xué)林產(chǎn)化工工程湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 張家界 427099

轉(zhuǎn)基因玉米（genetically modified maize），簡稱GM玉米，是指利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，通過基因工程方法導(dǎo)入外源基因培育的具有特定性狀的玉米品種。20世紀(jì)80年代開始，轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到了迅速發(fā)展，目前已培育出了抗蟲、抗除草劑、抗旱、抗病等多種轉(zhuǎn)基因玉米品種［1］。轉(zhuǎn)基因玉米在美國和歐洲一些國家已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并成為全球種植面積第二的轉(zhuǎn)基因作物。

在我國，玉米是種植范圍最廣、用途最廣、產(chǎn)量最高的糧食作物，可持續(xù)發(fā)展玉米產(chǎn)業(yè)對(duì)于滿足市場需要和保障糧食安全具有重要作用。轉(zhuǎn)基因玉米作為發(fā)展生物育種技術(shù)和拓寬生產(chǎn)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)玉米穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)發(fā)揮了重要的作用。我國在2009年8月首次為玉米轉(zhuǎn)基因作物品種頒發(fā)安全證書。國家《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出推進(jìn)新型抗蟲棉、抗蟲玉米、抗除草劑大豆等重大產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的要求［2］。2019年12月30日農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告擬為2種轉(zhuǎn)基因玉米和1種轉(zhuǎn)基因大豆品種頒發(fā)安全證書，并于2020年1月21日正式獲批［3］。此外，我國在十三五規(guī)劃（2016—2020年）、十四五規(guī)劃（2021—2025）中提出“加速推動(dòng)基因組學(xué)等生物技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，推進(jìn)生物育種等新一代生物技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的規(guī)?；l(fā)展”的綱要，極大地推動(dòng)了轉(zhuǎn)基因玉米生物育種技術(shù)的發(fā)展。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，除了農(nóng)桿菌介導(dǎo)法、DNA直接插入法、花粉管通道法和病毒介導(dǎo)法等傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)之外，近年來發(fā)展的基因編輯技術(shù)，也被世界各國投入玉米生物育種的研究中。基因編輯技術(shù)主要包括基因敲除技術(shù)和定點(diǎn)插入技術(shù)，由于前者可產(chǎn)生不含外源基因的作物而被視為非轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)［4］，這將推動(dòng)中國轉(zhuǎn)基因玉米商業(yè)化的突破。

專利文獻(xiàn)是記載科學(xué)信息和創(chuàng)新技術(shù)的重要載體，不僅能反映出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，還能從中分析跨國種業(yè)集團(tuán)所取得的最新科技成果、專利布局和戰(zhàn)略發(fā)展方向，從而為研究者提供科研立項(xiàng)的依據(jù)，規(guī)避知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)壁壘，同時(shí)能為政府在制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策上提供參考依據(jù)。因此，本文通過統(tǒng)計(jì)分析全球轉(zhuǎn)基因玉米的專利文獻(xiàn)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量和可視化方法，研究了轉(zhuǎn)基因玉米技術(shù)發(fā)展態(tài)勢、主要技術(shù)領(lǐng)域、研發(fā)活動(dòng)特點(diǎn)、跨國種業(yè)集團(tuán)的專利布局，以期為確定相關(guān)的研究方向、跟蹤競爭對(duì)手的研究進(jìn)展、分析跨國種業(yè)集團(tuán)的產(chǎn)業(yè)布局、制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等提供參考建議。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

考慮到使用專利全文數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，會(huì)產(chǎn)生大量噪聲，因此本文以國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局收錄的德溫特專利索引數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovation Index，DII）和中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（China Patent Abstract Database，CNABS）分別作為世界范圍和中國范圍的專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源。利用上述專利數(shù)據(jù)庫的摘要及摘要附圖、權(quán)利要求書、關(guān)鍵詞等為索引，結(jié)合涉及轉(zhuǎn)基因生物育種技術(shù)的專利分類號(hào)進(jìn)行檢索，能有效減少噪聲，提高準(zhǔn)確率。

1.2 檢索式

關(guān)鍵詞檢索式為：maize or corn、breed or insect resistance or anthelmintic or high yield or drought tolerant or stress resistant or cold resistant、gene editing，結(jié)合涉及基因工程領(lǐng)域的主分類號(hào)C12N15/+/IC，檢索日期從1990年1月1日至2021年12月31日，共得到涉及轉(zhuǎn)基因玉米生物育種技術(shù)的全球發(fā)明專利申請(qǐng)共8 173件，其中以中國作為受理國的專利申請(qǐng)共2 615件，包含中國申請(qǐng)人提交的1 823件專利。

1.3 分析方法

在分析方法上，本文采用專利分析中常見的圖表分析方法的定性分析和定量分析。在分析工具上，綜合應(yīng)用MS Excel和Innography等分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

由于中國專利從申請(qǐng)日到公開日的周期通常在6個(gè)月左右，國外專利的公開周期通常在18個(gè)月左右，致使在2021年提交的國內(nèi)外專利申請(qǐng)中，仍有相當(dāng)比例的申請(qǐng)數(shù)量未被公開，因此2021年的數(shù)據(jù)僅供參考。

2 結(jié)果與分析

2.1 專利申請(qǐng)趨勢分析

圖1顯示了世界范圍及中國范圍內(nèi)涉及轉(zhuǎn)基因玉米生物育種技術(shù)的專利逐年申請(qǐng)情況。從圖中可以看出，從1997年世界范圍首次出現(xiàn)專利申請(qǐng)后，直至2008年一直呈平穩(wěn)增長的態(tài)勢，其中申請(qǐng)人以國外申請(qǐng)人為主。2009年之后，雖然世界范圍和中國范圍內(nèi)提交的專利申請(qǐng)量均呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，但中國范圍內(nèi)與世界范圍內(nèi)在專利申請(qǐng)數(shù)量上差距被逐漸拉大。自2017—2020年，中國范圍內(nèi)的專利申請(qǐng)數(shù)量急劇增加，顯著縮小了與世界范圍內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量的差距。這得益于中國政府在轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)領(lǐng)域的投入不斷加大；截至2016年，中國在轉(zhuǎn)基因研發(fā)方面累計(jì)投入200多億元，取得了眾多研究成果［5］。此外，我國在十三五規(guī)劃和十四五規(guī)劃中提出“加速推動(dòng)基因組學(xué)等生物技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用，推進(jìn)生物育種等新一代生物技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的規(guī)模化發(fā)展”的綱要。通過資金扶持和政策激勵(lì)，我國不但縮小了與國際研究水平的差距，并在2018—2020年中國范圍內(nèi)的專利申請(qǐng)數(shù)量顯著增加，縮小了與世界范圍內(nèi)的申請(qǐng)數(shù)量的差距。

圖1 世界范圍及中國范圍的專利逐年申請(qǐng)情況Fig.1 Analysis on patent application in the worldwide and domestic every year

2.2 技術(shù)來源國的專利申請(qǐng)趨勢分析

圖2、圖3分別為世界范圍和中國范圍內(nèi)主要專利國排名情況。如圖2所示，美國是專利申請(qǐng)的第一梯隊(duì)，中國是第二梯隊(duì)，申請(qǐng)數(shù)量約相當(dāng)于美國的44%，歐洲國家及日本、澳大利亞等國申請(qǐng)量不足中國的1/5，歐洲合計(jì)申請(qǐng)量也僅分別相當(dāng)于中國2/3、美國的1/3，這說明中美兩國是研究轉(zhuǎn)基因玉米育種技術(shù)的主要國家，其研究成果遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于世界其他國家。

圖2 世界范圍內(nèi)主要專利申請(qǐng)國排名Fig.2 The ranking of the main application countries in worldwide

圖3 中國范圍內(nèi)主要專利申請(qǐng)國排名Fig.3 The ranking of the main application countries in China

如圖3所示，在中國范圍內(nèi)提交專利申請(qǐng)的主要國家中，中國專利申請(qǐng)量占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國和歐洲。圖2和圖3中歐洲國家無論是申請(qǐng)數(shù)量，還是申請(qǐng)數(shù)量占比，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中美兩國，這可能與歐洲國家嚴(yán)格的轉(zhuǎn)基因技術(shù)管理制度相關(guān)，從而影響了其轉(zhuǎn)基因產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國申請(qǐng)人在世界范圍內(nèi)提交了2 006件專利，其中在中國提交了1 823件專利，即中國申請(qǐng)人僅僅提交了183件國際申請(qǐng)，占比僅為9.12%。這一方面表明中國申請(qǐng)人在國內(nèi)的申請(qǐng)量相比于國外申請(qǐng)量占優(yōu)勢，另一方面也表明中國申請(qǐng)人并未將研究成果積極向國外推廣，這或許與中國申請(qǐng)人對(duì)研究成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)存在認(rèn)識(shí)不足有關(guān)。

2.3 專利申請(qǐng)人的申請(qǐng)趨勢和授權(quán)率的分析

圖4顯示世界范圍內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量前15的申請(qǐng)人排名，其中美國先鋒集團(tuán)（1 689件）、孟山都集團(tuán)（1 233件）的申請(qǐng)量處于第一梯隊(duì)，二者在前15名申請(qǐng)人的申請(qǐng)總數(shù)中占比為54.51%；瑞士先正達(dá)集團(tuán)（448件）、美國陶氏集團(tuán)（390件）、德國巴斯夫集團(tuán)（383件）的申請(qǐng)量處于第二梯隊(duì)，其數(shù)量占比22.77%，即第一、第二梯隊(duì)申請(qǐng)總數(shù)已經(jīng)達(dá)到申請(qǐng)總數(shù)的77.28%，遠(yuǎn)超處于第三梯隊(duì)的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院（201件）、中國科學(xué)院（187件）、杜邦集團(tuán)（174件）、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)（121件）、大北農(nóng)集團(tuán)（91件）、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)（87件）申請(qǐng)量的總和。據(jù)報(bào)道，目前全世界80%的轉(zhuǎn)基因作物出自上述第一梯隊(duì)、第二梯隊(duì)的跨國種業(yè)集團(tuán)［6］，說明這些跨國種業(yè)集團(tuán)在轉(zhuǎn)基因作物的技術(shù)開發(fā)及推廣應(yīng)用上具有明顯優(yōu)勢，同時(shí)圖4的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也客觀反映了世界轉(zhuǎn)基因玉米生物育種技術(shù)的研究分布地區(qū)。

雖然處于第三梯隊(duì)的中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、大北農(nóng)集團(tuán)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)的申請(qǐng)量遠(yuǎn)不及第一、第二梯隊(duì)的申請(qǐng)量，并且以他們?yōu)榇淼闹袊暾?qǐng)人的申請(qǐng)量僅占全球申請(qǐng)總量的13.99%，但這些創(chuàng)新主體的專利授權(quán)率均超過了50%，尤其是深圳華大基因公司的專利授權(quán)率達(dá)到96.83%（圖4），反映出中國創(chuàng)新主體具有明確的市場應(yīng)用需求和務(wù)實(shí)的申請(qǐng)策略。

圖5顯示中國范圍內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量前15名的申請(qǐng)人排名，其中中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國科學(xué)院和先鋒集團(tuán)的申請(qǐng)量處于第一梯隊(duì)；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、孟山都集團(tuán)、美國陶氏集團(tuán)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、大北農(nóng)集團(tuán)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、杜邦集團(tuán)的申請(qǐng)量處于第二梯隊(duì)；巴斯夫集團(tuán)、先正達(dá)集團(tuán)、深圳華大基因公司、安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院以及浙江大學(xué)的申請(qǐng)量處于第三梯隊(duì)。

在中國范圍內(nèi)，中國申請(qǐng)人的申請(qǐng)量占比為72.78%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過外國申請(qǐng)人的申請(qǐng)量，但比較圖4和圖5可知，中國申請(qǐng)人的申請(qǐng)量和授權(quán)率沒有明顯變化，這說明中國申請(qǐng)人主要以本國作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)國，即主要在本國提交專利申請(qǐng)以保護(hù)研究成果，缺乏向外推廣科研成果的意識(shí)，這也印證了中國申請(qǐng)人僅提交9.12%國際申請(qǐng)的情況。

圖4 世界范圍內(nèi)專利申請(qǐng)量前15名排名Fig.4 The Top 15 of the patent applicans in worldwide

圖5 中國范圍內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量前15名的申請(qǐng)人排名Fig.5 The Top 15 of the patent applicans in China

通過以上比較可知，第一，中國經(jīng)過長期對(duì)轉(zhuǎn)基因玉米研究的投入，形成了一定的研究成果，因此能夠在專利申請(qǐng)數(shù)量上與國外申請(qǐng)人形成抗衡之勢。第二，與其他領(lǐng)域國外申請(qǐng)人的授權(quán)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中國申請(qǐng)人授權(quán)率的局面不同［7］，在轉(zhuǎn)基因玉米研究領(lǐng)域中，中國申請(qǐng)人的授權(quán)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國外申請(qǐng)人的授權(quán)率（如深圳華大基因公司的授權(quán)率超過96%，大北農(nóng)集團(tuán)的授權(quán)率約80%），這說明中國申請(qǐng)人的研究創(chuàng)新水平緊跟國外申請(qǐng)人，并能針對(duì)中國專利的審查標(biāo)準(zhǔn)制定務(wù)實(shí)的申請(qǐng)策略。第三，中國科學(xué)院和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的申請(qǐng)量匯集了下屬眾多研究所的申請(qǐng)量，而中國單一申請(qǐng)人的申請(qǐng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于國外跨國種業(yè)集團(tuán)，并且僅有大北農(nóng)和華大基因兩家企業(yè)進(jìn)入專利申請(qǐng)數(shù)量前15名。

綜上，雖然跨國種業(yè)集團(tuán)已經(jīng)在中國進(jìn)行專利技術(shù)布局，有序地實(shí)施專利戰(zhàn)略，但是中國申請(qǐng)人的研究水平已經(jīng)處于緊跟國外研究者的水平，從而在申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)質(zhì)量上初步體現(xiàn)出能與之抗衡的局面。因此，我國轉(zhuǎn)基因玉米技術(shù)的研發(fā)需要以此為契機(jī)，盡快推動(dòng)和形成以企業(yè)為創(chuàng)新主體的技術(shù)創(chuàng)新體系，使得企業(yè)成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用主體，這既有利于企業(yè)在國內(nèi)進(jìn)行專利技術(shù)布局，也有利于提高我國轉(zhuǎn)基因玉米相關(guān)專利的申請(qǐng)質(zhì)量。

2.4 轉(zhuǎn)基因玉米的中外技術(shù)分布的專利分析對(duì)比

根據(jù)國際專利分類表IPC第八版的分類，統(tǒng)計(jì)匯總轉(zhuǎn)基因玉米育種的分類號(hào)分布如表1所示。表1中分類號(hào)為匯總項(xiàng)，分別統(tǒng)計(jì)世界范圍和中國范圍的專利申請(qǐng)數(shù)量，結(jié)果如圖6所示。

表1 轉(zhuǎn)基因玉米專利育種的技術(shù)領(lǐng)域分布Table 1 Distribution of seeds breeding technical field in GM maize

圖6 轉(zhuǎn)基因玉米的中外技術(shù)分布的專利分析對(duì)比Fig.6 Patent analysis on technical field of GM maize in China and foreign countries

就世界范圍的專利技術(shù)領(lǐng)域的分布而言，各國研究主要集中于組培育種領(lǐng)域（A01H）、增產(chǎn)殺蟲抗逆的編碼基因領(lǐng)域（C12N15/63-15/84、C12N15/09-15/62）、轉(zhuǎn)基因表達(dá)系統(tǒng)（C12N15/63-15/84）。其中，組培育種領(lǐng)域涉及植物組織、器官、種子以及品種，國外對(duì)上述領(lǐng)域的發(fā)明客體進(jìn)行專利保護(hù)，這能使得專利權(quán)人的利益得到最大化，因此該領(lǐng)域的專利數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量。增產(chǎn)殺蟲抗逆的編碼基因領(lǐng)域和轉(zhuǎn)基因表達(dá)系統(tǒng)領(lǐng)域分別代表研究轉(zhuǎn)基因玉米過程中需要的目的編碼基因，以及用于表達(dá)該編碼基因的載體和表達(dá)系統(tǒng)。隨著各種新功能的編碼基因不斷被發(fā)現(xiàn)，將所發(fā)現(xiàn)或改造的編碼基因及其表達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因玉米的研究，成為另一個(gè)研究熱點(diǎn)。增產(chǎn)殺蟲抗逆的功能蛋白領(lǐng)域（C07K）涉及提質(zhì)增產(chǎn)、殺蟲抗逆的轉(zhuǎn)基因所表達(dá)的蛋白產(chǎn)物。由于蛋白產(chǎn)物是編碼基因的最終表達(dá)產(chǎn)物，如果發(fā)生改變或突變易于導(dǎo)致功能異常，其相對(duì)于編碼基因而言具有序列穩(wěn)定性，導(dǎo)致用于轉(zhuǎn)基因玉米的功能蛋白相對(duì)于編碼基因的數(shù)量較少，因此其專利數(shù)量排名第三。而由于轉(zhuǎn)基因宿主和細(xì)胞領(lǐng)域（C12N1/10-1/21和C12N 5/10-5/14）和轉(zhuǎn)基因檢測技術(shù)領(lǐng)域（C12Q）的專利保護(hù)力度不如組培育種領(lǐng)域，導(dǎo)致這兩個(gè)領(lǐng)域的專利量最少。

中國范圍的專利技術(shù)領(lǐng)域的分布與世界范圍的最大區(qū)別在于轉(zhuǎn)基因表達(dá)系統(tǒng)領(lǐng)域是最主要的研究熱點(diǎn)。原因在于發(fā)現(xiàn)新的編碼基因和蛋白產(chǎn)物難度較大，缺少成功的預(yù)期性。但如何改進(jìn)上述基因和蛋白新的表達(dá)技術(shù)，如研究新的構(gòu)建載體、表達(dá)宿主或表達(dá)系統(tǒng)等，屬于在已有研究基礎(chǔ)上作出的進(jìn)一步改進(jìn)，在研究方向上具有可預(yù)期性。這說明中國申請(qǐng)人的開創(chuàng)性研究較少，改進(jìn)性研究較多。增產(chǎn)殺蟲抗逆的編碼基因領(lǐng)域的專利量多于增產(chǎn)殺蟲抗逆的功能蛋白領(lǐng)域的專利量，與世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域的專利量分布趨勢相同，這也表明中國研究者與國外研究者具有相同的研究思路，即在獲得相同蛋白產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，通過改造和修飾獲得新的編碼基因，是提高和改善轉(zhuǎn)基因作物性狀的重要技術(shù)手段。轉(zhuǎn)基因宿主和細(xì)胞領(lǐng)域的專利量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于組培育種領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量，原因在于中國對(duì)于具有獨(dú)立繁育能力的植物品種、器官和種子不授予專利權(quán)，但對(duì)于轉(zhuǎn)基因細(xì)胞和宿主可授予專利權(quán)，導(dǎo)致該領(lǐng)域的專利量分布明顯不同于世界范圍的專利申請(qǐng)量分布。

應(yīng)當(dāng)指出的是，通過圖6可知，中國范圍的專利技術(shù)的分布區(qū)域，完全落入世界范圍的專利技術(shù)的分布區(qū)域中，這說明中國范圍的轉(zhuǎn)基因玉米育種技術(shù)研究仍然緊跟國外的研究技術(shù)，其研究范圍并未突破國外的研究范圍，導(dǎo)致我國在研究技術(shù)創(chuàng)新方面處于落后地位。

2.5 中外玉米基因編輯技術(shù)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量對(duì)比

近年來以CRISPR/Cas9為代表的新型基因編輯技術(shù)成為轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。從技術(shù)原理上來講，基因編輯技術(shù)主要是對(duì)作物自身的基因進(jìn)行精準(zhǔn)改造，一般不插入作物原本沒有的外源基因，最后得到的產(chǎn)品與自然突變的、傳統(tǒng)育種獲得的產(chǎn)品具有很高的相似性，這是基因編輯與轉(zhuǎn)基因技術(shù)的最大區(qū)別［8］。

如表2所示，中國在基因編輯技術(shù)處于國際研究水平的第一梯隊(duì)，并在世界范圍內(nèi)提交的玉米基因編輯技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域中具有明顯的專利數(shù)量優(yōu)勢，甚至可以認(rèn)為中國在玉米基因編輯技術(shù)領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位。

表2 玉米基因編輯技術(shù)的專利申請(qǐng)進(jìn)展和授權(quán)率比較Table 2 Contrast of patent application and patent authorization rate on maize gene editing technology

相比于中國申請(qǐng)人在轉(zhuǎn)基因玉米領(lǐng)域只提交了9.12%的的國際申請(qǐng)專利，中國申請(qǐng)人在玉米基因編輯領(lǐng)域提交了15.57%的國際申請(qǐng)專利，這表明該領(lǐng)域的中國研究者已經(jīng)具有強(qiáng)烈的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)，并開始嘗試在國內(nèi)外進(jìn)行專利布局，以構(gòu)建本國的專利體系來抗衡國外創(chuàng)新主體的專利挑戰(zhàn)。略顯不足的是，目前中國僅獲得2項(xiàng)國際申請(qǐng)專利，還需要進(jìn)一步加大對(duì)國際申請(qǐng)的投入，提高國際申請(qǐng)的質(zhì)量。

鑒于我國在玉米的基因編輯領(lǐng)域取得的突破性進(jìn)展，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2022年1月發(fā)布了《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評(píng)價(jià)指南（試行）》［9］。該政策將極大地促進(jìn)我國基因編輯育種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，同時(shí)將顯著增加玉米基因編輯的專利申請(qǐng)量。

3 討論

3.1 在轉(zhuǎn)基因技術(shù)領(lǐng)域中國緊跟世界發(fā)展步伐，部分領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，總體上受政策調(diào)控的影響較大

數(shù)據(jù)顯示，中國和美國是轉(zhuǎn)基因玉米最主要的研發(fā)國家，兩國專利數(shù)量分別占世界專利總數(shù)的24.93%、56.84%，全面領(lǐng)先歐洲和日本、韓國、澳大利亞等國的專利數(shù)量，這與兩國采用比較積極的轉(zhuǎn)基因發(fā)展政策有關(guān)。在基因編輯玉米育種技術(shù)中，中國專利數(shù)量約占世界專利數(shù)量的71.86%，明顯超過世界各國的專利數(shù)量。這說明，雖然中國在生物育種領(lǐng)域中的優(yōu)異核心種質(zhì)、現(xiàn)代育種技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)等方面暫時(shí)落后于國際先進(jìn)水平，但在基因編輯技術(shù)水平上處于國際領(lǐng)先地位，這預(yù)示著中國可以在該領(lǐng)域利用先發(fā)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)玉米轉(zhuǎn)基因技術(shù)的重大突破。

然而，中國的專利數(shù)量在2009—2017年進(jìn)入較為緩慢的增長期，隨著國家在十三五、十四五時(shí)期頒布了一系列加強(qiáng)發(fā)展生物育種和轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研究的政策，2017—2020年的專利數(shù)量急劇增加，顯著縮小了與世界范圍內(nèi)專利數(shù)量的差距。這說明，中國的轉(zhuǎn)基因技術(shù)總體上受到政策調(diào)控的影響較大。

3.2 中國創(chuàng)新主體仍以大專院校、科研院所為主，科研成果的轉(zhuǎn)化率較低

國外創(chuàng)新主體以科研企業(yè)為研發(fā)主體，并已經(jīng)在中國及世界范圍進(jìn)行了專利申請(qǐng)布局。而中國創(chuàng)新主體除了種子培育型的大北農(nóng)集團(tuán)和轉(zhuǎn)基因檢測型的華大基因兩家企業(yè)，仍然是以大專院校、科研院所為研發(fā)主體，還未形成以企業(yè)為市場主體進(jìn)行科技創(chuàng)新和推廣應(yīng)用的趨勢。

相比于國外創(chuàng)新主體更關(guān)注在轉(zhuǎn)基因玉米研究中所獲得的產(chǎn)品，如轉(zhuǎn)基因種子和品種、編碼基因和功能蛋白，中國創(chuàng)新主體更關(guān)注對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)手段或檢測方法的改進(jìn)，這說明中國創(chuàng)新主體更多關(guān)注于技術(shù)追蹤和改進(jìn)，在產(chǎn)品發(fā)明方面缺乏創(chuàng)新能力。

此外，我國專利申請(qǐng)主體與國外跨國企業(yè)相比，缺乏開拓市場的意識(shí)，其申請(qǐng)專利的目的多是證明科研成果的創(chuàng)新性，因此少有國際專利申請(qǐng)，這不利于我國領(lǐng)先技術(shù)的專利布局和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

3.3 政府仍需加大對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的產(chǎn)業(yè)扶植力度和知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)意識(shí)以及科普宣傳工作，切實(shí)保障糧食安全

中國是轉(zhuǎn)基因玉米的研究大國，但不是轉(zhuǎn)基因玉米的市場應(yīng)用大國。截至2020年，中國轉(zhuǎn)基因作物種植面積僅為286.67萬hm2，位列世界第7［10］，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國（7500萬hm2）、巴西（5126.67萬hm2）、阿根廷（2 393.33萬hm2）、加拿大（1 273.33萬hm2）、印度（1 160萬hm2）［11］。其中，大規(guī)模種植的轉(zhuǎn)基因作物僅為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花和木瓜，這導(dǎo)致中國一方面投入了大量的科研經(jīng)費(fèi)，另一方面還花費(fèi)巨額資金進(jìn)口大量玉米用于榨油和飼料，其中多數(shù)為轉(zhuǎn)基因玉米和大豆。出現(xiàn)這種不合理現(xiàn)象的原因在于國內(nèi)非轉(zhuǎn)基因玉米的品質(zhì)不佳和生產(chǎn)成本高，同時(shí)，國內(nèi)對(duì)于轉(zhuǎn)基因玉米多關(guān)注于轉(zhuǎn)基因技術(shù)手段或檢測方法的改進(jìn)，而缺乏涉及提質(zhì)增產(chǎn)、殺蟲抗逆的轉(zhuǎn)基因核心技術(shù)，以致于無法發(fā)展與跨國種業(yè)集團(tuán)相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)基因作物，因此必須進(jìn)口大量轉(zhuǎn)基因玉米來彌補(bǔ)國內(nèi)生產(chǎn)的需要［12］。另外，公眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的不信任，也影響了中國轉(zhuǎn)基因玉米的推廣應(yīng)用。

我國一直很重視對(duì)轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)的研究。2007年以來，曾有8份中央一號(hào)文件提到轉(zhuǎn)基因育種或分子育種。其中，2015年的中央一號(hào)文件明確指出，要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研究、安全管理和科學(xué)普及［13］。此外，2021年中央一號(hào)文件再次強(qiáng)調(diào)“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。加快實(shí)施農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項(xiàng)目，加強(qiáng)育種領(lǐng)域知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)”［14］。2022年1月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評(píng)價(jià)指南（試行）》，主要針對(duì)沒有引入外源基因的基因編輯作物，“將依據(jù)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)申請(qǐng)安全評(píng)價(jià)，通過中間實(shí)驗(yàn)后，可申請(qǐng)生產(chǎn)應(yīng)用安全證書”，這表明我國基因編輯育種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化將步入正軌，可改變我國在基因編輯農(nóng)作物產(chǎn)業(yè)化一直處于落后的局面。同時(shí)，根據(jù)2021年11月公布的田間試驗(yàn)和安全要求的擬議修訂［15］，中國可能會(huì)批準(zhǔn)首次商業(yè)化種植轉(zhuǎn)基因玉米和大豆。

目前，優(yōu)質(zhì)良種尤其是轉(zhuǎn)基因種子的技術(shù)被跨國種業(yè)集團(tuán)壟斷，而中國屬于農(nóng)業(yè)大國，大力發(fā)展現(xiàn)代種子技術(shù)，離不開轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)的發(fā)展，這不僅是保障中國糧食安全和提供穩(wěn)定的飼料用糧和工業(yè)用糧的重要技術(shù)手段，同時(shí)也是打破跨國種業(yè)集團(tuán)技術(shù)封鎖的必經(jīng)之路。因此，本文從以下幾方面提出建議。

第一，國內(nèi)科研院所應(yīng)根據(jù)自身的技術(shù)優(yōu)勢，加強(qiáng)編碼基因、功能蛋白相關(guān)研究，爭取在中國特有的生物遺傳資源獲得核心專利，并圍繞該專利進(jìn)行布局，將外圍相關(guān)技術(shù)納入專利保護(hù)范圍。同時(shí)，國家及地方政府在科研政策、市場采購、專利資助、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等方面出臺(tái)相關(guān)政策，引導(dǎo)科研院所與企業(yè)積極開展合作研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化，形成企業(yè)為創(chuàng)新和應(yīng)用主體的局面，從而推進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

第二，各級(jí)政府相關(guān)單位應(yīng)主動(dòng)提高知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)意識(shí)，提升我國轉(zhuǎn)基因作物新品種培育領(lǐng)域?qū)＠刂屏?。例如，建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)全過程管理機(jī)制服務(wù)，提升創(chuàng)新成果的專利保護(hù)和技術(shù)市場的價(jià)值創(chuàng)造。通過針對(duì)企業(yè)開展專利競爭情報(bào)服務(wù)工作，引導(dǎo)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)于復(fù)合性狀和棉花品種的研究和專利布局，并合理利用屆滿專利，節(jié)約研發(fā)成本。積極開展針對(duì)企業(yè)的專利培訓(xùn)，增強(qiáng)企業(yè)專利布局意識(shí)，提升企業(yè)專利撰寫水平，提升我國轉(zhuǎn)基因育種關(guān)鍵技術(shù)的專利質(zhì)量。

第三，針對(duì)中國在少數(shù)領(lǐng)域（如玉米基因編輯的領(lǐng)域）處于國際領(lǐng)先地位的有利條件，設(shè)法改變“科研院所占研究主導(dǎo)地位，企業(yè)參與度不高，產(chǎn)業(yè)化程度較低”的現(xiàn)狀，通過項(xiàng)目管理協(xié)調(diào)，加強(qiáng)“產(chǎn)學(xué)研知”創(chuàng)新主體一體化。鼓勵(lì)企業(yè)大膽走出國門，加強(qiáng)專利合作條約（patent cooperation treaty）海外專利布局，借力海外市場驅(qū)動(dòng)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈。為了促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化，建議參照麻省理工學(xué)院博德研究所和哈佛大學(xué)共同創(chuàng)建非獨(dú)占的CRISPR/Cas9聯(lián)合許可專利池的模式，建立我國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專利池/聯(lián)盟。

第四，加強(qiáng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的科普宣傳，促進(jìn)公眾對(duì)于轉(zhuǎn)基因食品的正確認(rèn)識(shí)。一方面，要鼓勵(lì)科研工作者與公眾積極對(duì)話，用事實(shí)來解答公眾的疑惑，將轉(zhuǎn)基因食品的爭議應(yīng)還原到科學(xué)技術(shù)上進(jìn)行討論；另一方面，不能回避轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全爭議，主動(dòng)形成民主討論的空間，只有讓公眾充分明白轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的利與弊，公眾才能理解和支持轉(zhuǎn)基因技術(shù)，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)化政策的制定和實(shí)施。