國內(nèi)外藜麥產(chǎn)業(yè)專利地圖分析

劉伊明，李振奇*，李曉健，許素娟

（1.國家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050051；2.曲周縣白寨鎮(zhèn)人民政府，河北 曲周 057250）

藜麥（Chenopodium quinoa）屬于石竹目藜科藜屬，品種豐富多樣，穗部可呈紅色、紫色和黃色[1]。藜麥產(chǎn)地主要分布在玻利維亞、秘魯以及厄瓜多爾等南美洲高海拔地區(qū)，是該地區(qū)較早栽培的植物之一[2，3]，被當(dāng)?shù)厝朔Q為“糧食之母”[4]。藜麥對(duì)鹽堿、干旱、霜凍、病蟲害等抗性均很強(qiáng)[5]，為短日照、喜高海拔、耐鹽堿植物，適宜在pH值4.5耀9.5且排水良好的砂質(zhì)壤土或壤質(zhì)砂土種植[6]。

研究表明，藜麥營(yíng)養(yǎng)成分極為豐富，與人類生命活動(dòng)的基本物質(zhì)需求完美匹配[7]。藜麥含有人體自身不能合成的8種必需氨基酸，可直接被小腸吸收；富含錳、鋅、鎂、鈣、鐵、銅、鉀、硒、磷、維生素E等[8耀13]，尤其適于“三高”人群以及嬰幼兒、孕產(chǎn)婦、老年人等人群食用[14]。藜麥兼具藥用價(jià)值，可調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、減肥，預(yù)防癌癥、過敏、炎癥，降低心血管疾病的發(fā)生率[9]。

近年來，藜麥因具突出的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功效而倍受消費(fèi)者的喜愛[15]，在全球范圍內(nèi)得到了大力推廣種植[16]。隨著國際藜麥年（The International Year of Quinoa）的確立[17]，藜麥的營(yíng)養(yǎng)成分分析、營(yíng)養(yǎng)獨(dú)特性的機(jī)制研究、保健作用以及在世界各地引種方面的研究進(jìn)展迅猛，成果豐碩，使得更多的企業(yè)和科研院所投入到藜麥產(chǎn)業(yè)中[18]，催生出一大批藜麥專利技術(shù)。

經(jīng)數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)藜麥產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)研究成果嚴(yán)重不足。因此，加快研究和分析藜麥產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)迫在眉睫，以期為藜麥相關(guān)的科研工作者、科技管理者和企業(yè)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

專利數(shù)據(jù)來源于萬象云專利檢索平臺(tái)。萬象云數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采購自全球多個(gè)官方機(jī)構(gòu)，覆蓋120個(gè)國家和組織，每周多次更新，實(shí)時(shí)發(fā)布。專利數(shù)據(jù)時(shí)間范圍為1980年1月1日至2019年12月31日；中外藜麥專利數(shù)據(jù)的檢索時(shí)間均為2020年12月30日。

1.2 研究方法

采用專利地圖（patent mapping）法對(duì)檢索到的專利信息進(jìn)行整理、加工、綜合和歸納，進(jìn)行定量和定性分析。

1.3 專利檢索

通過文獻(xiàn)調(diào)研，初步確定了與藜麥相關(guān)的中文檢索詞11個(gè)、英文檢索詞3個(gè)以及IPC分類號(hào)9個(gè)（表1和2）。通過試檢，確定中外藜麥專利最終檢索式（表3）。

表1 中外藜麥專利檢索詞Table 1 Key words of quinoa patents at home and abroad

表2 中外藜麥專利檢索詞IPC分類號(hào)Table 2 IPC classification number of quinoa patents at home and abroad

表3 中外藜麥專利檢索式Table 3 Query analysis of quinoa patents at home and abroad

1.4 分析工具及流程

采用Open Refine和ITGInsight數(shù)據(jù)處理與分析工具，按照流程（圖1）進(jìn)行分析。

圖1 分析流程Fig.1 Analysis process

2 結(jié)果與分析

2.1 國內(nèi)藜麥專利數(shù)據(jù)分析

2.1.1國內(nèi)藜麥專利發(fā)展趨勢(shì) 專利檢索和分析發(fā)現(xiàn)，

國內(nèi)藜麥專利中發(fā)明專利522件，占藜麥專利總數(shù)的80%；實(shí)用新型專利129件，占藜麥專利總數(shù)的20%。

1995年中國首次出現(xiàn)藜麥相關(guān)的專利申請(qǐng)，此后專利申請(qǐng)并無連續(xù)性。2005耀2013年藜麥專利申請(qǐng)數(shù)量保持穩(wěn)定，年申請(qǐng)量基本在2耀3件；2013耀2019年呈現(xiàn)暴發(fā)式增長(zhǎng)，2019年藜麥專利申請(qǐng)量約為2013年的27倍（圖2）。

圖2 國內(nèi)藜麥專利的申請(qǐng)數(shù)量趨勢(shì)Fig.2 Trends in the number of domestic quinoa patent applications

國內(nèi)首件藜麥專利申請(qǐng)是名為“西藏南美藜系列營(yíng)養(yǎng)粥”[19]的發(fā)明專利（CN95111317.8），來自西藏商貿(mào)進(jìn)出口總公司，屬于食品加工類。西藏自治區(qū)早在20世紀(jì)90年代就開展了大量關(guān)于藜麥生物學(xué)特性評(píng)價(jià)、栽培育種技術(shù)及病蟲害研究工作，是中國最早引入藜麥資源并開展相關(guān)研究的地區(qū)。1995年這件藜麥?zhǔn)准＠纳暾?qǐng)恰恰可以表現(xiàn)出其較強(qiáng)的專利意識(shí)和敏銳的產(chǎn)業(yè)洞察力。

2000年國內(nèi)申請(qǐng)的第2件藜麥專利“用氨基酸螯合物強(qiáng)化的谷物顆粒核仁”（CN00811561.3）[20]，來自阿爾比恩國際公司，屬于食品加工類。這件發(fā)明專利是美國在華申請(qǐng)的首件專利，雖然該時(shí)段國內(nèi)藜麥相關(guān)專利的申請(qǐng)數(shù)量很少，但是一方面因?yàn)橹袊寝r(nóng)業(yè)大國和人口大國，另一方面由于藜麥的生長(zhǎng)特性及其具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，該公司正是看好中國市場(chǎng)的未來發(fā)展前景，因此選擇在中國申請(qǐng)專利。

2.1.2 國內(nèi)藜麥專利地區(qū)分布 在所有中國藜麥專利申請(qǐng)中，由中國本土居民提出申請(qǐng)的專利為600件，占總量的92%。中國藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)地域分散的特點(diǎn)，全國超過85%的省、市、自治區(qū)均有藜麥專利申請(qǐng)，其中來自山西、甘肅、山東三省的申請(qǐng)人公開的中國專利數(shù)量最多，分別為93、65和47件，分別占國內(nèi)藜麥專利申請(qǐng)總量的15.5%、10.8%和7.8%。

2015年山西、甘肅、山東藜麥生產(chǎn)與研究的重點(diǎn)地區(qū)，藜麥種植面積分別約為1500、100和不足40 hm2，當(dāng)年專利申請(qǐng)總量分別為11、0和11件。說明當(dāng)時(shí)山西省在藜麥產(chǎn)業(yè)支持和科研力量方面均較強(qiáng)；甘肅省雖然藜麥種植面積較大，但是科研力量較其他兩省相對(duì)薄弱；山東省引入藜麥的時(shí)間相對(duì)較晚，藜麥種植面積也遠(yuǎn)落后于山西和甘肅，但是科研方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。山東省藜麥種植成效也是高海拔極端環(huán)境生長(zhǎng)的超級(jí)谷物在中國華北平地區(qū)首次規(guī)?；嚪N成功的里程碑。在中國藜麥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)期，產(chǎn)業(yè)與科研應(yīng)當(dāng)齊頭并進(jìn)。

2.1.3 國內(nèi)藜麥專利發(fā)明人分析 國內(nèi)藜麥發(fā)明專利申請(qǐng)數(shù)量排名前2位的申請(qǐng)人分別是王學(xué)領(lǐng)和青海泰柏特的陳寶華，發(fā)明專利數(shù)量分別為23和19件；緊隨其后的是山西匯天華的張宏和成都大學(xué)的趙鋼，二人專利申請(qǐng)數(shù)量均為18件（表4）。近5 a來，專利發(fā)明量排名前10位的發(fā)明人研發(fā)活躍，多數(shù)發(fā)明人自2016年開始幾乎每年都有專利持續(xù)輸出，產(chǎn)出活躍的發(fā)明人大多來自山西、甘肅、山東、青海、四川、吉林，無論從省市專利數(shù)量還是從發(fā)明人歸屬地來看，以上6省都是藜麥生產(chǎn)和研究的重點(diǎn)地區(qū)。

通過對(duì)專利發(fā)明數(shù)量排名前30位的發(fā)明人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果（表4）顯示，中國藜麥專利研究主要分為6個(gè)團(tuán)隊(duì)，分別是以王學(xué)領(lǐng)為核心的研究團(tuán)隊(duì)（食品加工類）、以董艷輝為核心的山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)（農(nóng)業(yè)科學(xué)類、食品加工類）、以孫中堯?yàn)楹诵牡募质∶蹀r(nóng)業(yè)科技有限公司研究團(tuán)隊(duì)（食品加工類）、以楊發(fā)榮為核心的甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)（食品加工類）、李娜娜等組成的山東省農(nóng)作物種質(zhì)資源中心研究團(tuán)隊(duì)（農(nóng)業(yè)科學(xué)類）、以趙鋼為核心的成都大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)（食品加工類、農(nóng)業(yè)科學(xué)類）。此外，青海泰柏特生物科技有限公司的陳寶華、山西匯天華科技有限公司的張宏、成都大學(xué)的茍春虎、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的任貴興等也是該領(lǐng)域有重要貢獻(xiàn)的團(tuán)體或個(gè)人。

表4 2015耀2019年中國藜麥專利十大發(fā)明人的專利發(fā)明數(shù)量 （件）Table 4 Numbers of patented inventions of the top 10 inventors of quinoa patents in China in 2015-2019

2.1.4 國內(nèi)藜麥專利主IPC號(hào)分析 國內(nèi)藜麥專利IPC分類號(hào)排名中，專利數(shù)量逸10件的主IPC號(hào)共10個(gè)，共計(jì)210件專利，占國內(nèi)藜麥專利申請(qǐng)總量的31.8%，其中絕大部分專利屬于食品加工類，還有少量專利屬于農(nóng)業(yè)科學(xué)類（表5）。說明中國藜麥研究主要集中在食品加工和農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域。

表5 國內(nèi)藜麥專利主IPC前10排序Table 5 Top 10 ranking of main IPC of domestic quinoa patents

2.2 國外藜麥專利數(shù)據(jù)分析

2.2.1 國外藜麥專利發(fā)展趨勢(shì) 專利檢索和分析發(fā)現(xiàn)，國外藜麥專利共1 473件，其中發(fā)明專利1 458件，占比高達(dá)99%；實(shí)用新型專利15件，僅占1%。

國外藜麥專利申請(qǐng)自1986年開始出現(xiàn)；1986耀2000年處于萌芽期；2001耀2010年處于發(fā)展期；2011年至今處于技術(shù)成熟期（圖3），已出現(xiàn)衰退跡象，推測(cè)與藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展遭遇瓶頸期有關(guān)。

圖3 國外藜麥專利的申請(qǐng)數(shù)量趨勢(shì)Fig.3 Trends in the number of foreign quinoa patent applications

2.2.2 國外藜麥專利地區(qū)分布 世界范圍內(nèi)共有43個(gè)國家/地區(qū)有藜麥專利申請(qǐng)，美國、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織和加拿大公開的專利數(shù)量較多，分別為482、379和174件，分別占國外藜麥專利申請(qǐng)總量的32.7%、25.7%和11.8%。

南美洲是藜麥種植的發(fā)源地，但是專利申請(qǐng)并未體現(xiàn)出地理優(yōu)勢(shì)，也就是說，南美洲的農(nóng)業(yè)種植優(yōu)勢(shì)并沒有轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的科研優(yōu)勢(shì)。反觀北美洲，雖然僅在美國和加拿大的部分地區(qū)有藜麥種植，但是其專利數(shù)量為全球最多，可見其科研力量雄厚。由此可見，藜麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅依賴于藜麥生長(zhǎng)的地理環(huán)境，還與市場(chǎng)、科研力量和專利意識(shí)密切相關(guān)。

2.2.3 國外藜麥專利申請(qǐng)人分析 國外藜麥專利申請(qǐng)人主要分為企業(yè)和大專院校2種類型，其專利申請(qǐng)數(shù)量分別為741和134件。國外藜麥專利申請(qǐng)量逸15件的申請(qǐng)人共12人次（表6），其中7個(gè)申請(qǐng)人的主營(yíng)業(yè)務(wù)為食品加工，生物技術(shù)和洗護(hù)用品（化學(xué)工業(yè)）業(yè)務(wù)方向的申請(qǐng)人各2個(gè)。

結(jié)合專利申請(qǐng)人和主營(yíng)業(yè)務(wù)情況發(fā)現(xiàn)，EXPANSCIENCE LAB（醫(yī)藥和皮膚美容護(hù)理研究所）、INST BIOPHYTIS SAS（法國生物技術(shù)公司）、QUAKER OATS CO（魁克公司）、UNIV PARIS CURIE（巴黎第六大學(xué)）是國外藜麥研究的重要機(jī)構(gòu)，其主營(yíng)業(yè)務(wù)方向分別為化學(xué)工業(yè)、生物科技、食品加工和農(nóng)業(yè)科學(xué)，這也正是國外藜麥產(chǎn)業(yè)的主要研究方向。對(duì)于國外藜麥產(chǎn)業(yè)而言，食品加工和農(nóng)業(yè)科學(xué)方向的研究已經(jīng)較為成熟，生物工程和化學(xué)工業(yè)將是未來長(zhǎng)期的重點(diǎn)研究方向。

2.2.4 國外藜麥專利主IPC號(hào)分析 國外藜麥專利主IPC分類號(hào)排名中，專利數(shù)量逸15件的主IPC號(hào)共20個(gè)，共計(jì)441件專利（表7），占國外藜麥專利申請(qǐng)總量的29.94%。國外藜麥專利數(shù)據(jù)體現(xiàn)的研究方向與中國藜麥專利類似，大部分專利屬于食品加工類，還有少量專利屬于農(nóng)業(yè)科學(xué)類。與中國藜麥專利研究方向不同的是，生物科技和化學(xué)工業(yè)也是國外藜麥產(chǎn)業(yè)的重要研究方向。

表7 國外藜麥專利主IPC前10排序Table 7 Top 10 ranking of main IPC of foreign quinoa patents

3 結(jié)論

國外藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迄今已愈30 a，相關(guān)企業(yè)和科研院校在食品加工、農(nóng)業(yè)科學(xué)等基礎(chǔ)領(lǐng)域以及化學(xué)工業(yè)、生物工程等更高深領(lǐng)域均進(jìn)行了比較充分的研究。2011年國外藜麥專利技術(shù)發(fā)展開始步入成熟期，特別是最近幾年甚至呈現(xiàn)衰退跡象，亟需技術(shù)或應(yīng)用方面的新突破帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)走出瓶頸期。中國藜麥產(chǎn)業(yè)起步略晚，目前正處于快速發(fā)展時(shí)期。目前中國學(xué)者的關(guān)注點(diǎn)更多的集中在食材處理、食品制備、栽培技術(shù)等食品加工和農(nóng)業(yè)科學(xué)這類基礎(chǔ)領(lǐng)域，在生物化學(xué)方面的研究較少，建議合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與轉(zhuǎn)型的同時(shí)發(fā)展高新技術(shù)。

中外藜麥研究團(tuán)隊(duì)均呈現(xiàn)出內(nèi)部合作緊密、外部合作稀疏的狀態(tài)。中國企業(yè)或機(jī)構(gòu)的研究側(cè)重于農(nóng)業(yè)與食品加工方向，山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究中心在此基礎(chǔ)上也有生物工程方面的拓展研究；國外企業(yè)或機(jī)構(gòu)的研究方向分別為化學(xué)工業(yè)、生物科技、食品加工。建議中國企業(yè)或機(jī)構(gòu)結(jié)合自身發(fā)展方向，合理選擇借鑒與合作的對(duì)象

藜麥消費(fèi)已風(fēng)靡歐美并不斷向發(fā)展中國家擴(kuò)展，中國應(yīng)該在此時(shí)期迎頭趕上，立足生態(tài)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)市場(chǎng)宣傳，瞄準(zhǔn)國外（特別是面向“一帶一路”沿線國家）和國內(nèi)2個(gè)市場(chǎng)，利用線上、線下渠道，強(qiáng)化營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，撬動(dòng)金融杠桿，夯實(shí)金融服務(wù)，科研市場(chǎng)兩手抓，最大程度地發(fā)揮藜麥的市場(chǎng)潛力，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。