我国农作物抗旱育种技术专利发展现状及思考

房世杰，黄 润，朱光辉，肖 丽，王 强，任红松

（1.新疆农业科学院科研管理处，新疆乌鲁木齐 830091；2.新疆科技发展战略研究院，新疆乌鲁木齐 830011）

我国农作物抗旱育种技术专利发展现状及思考

房世杰1，黄 润1，朱光辉2，肖 丽1，王 强2，*任红松1

（1.新疆农业科学院科研管理处，新疆乌鲁木齐 830091；2.新疆科技发展战略研究院，新疆乌鲁木齐 830011）

通过应用INCOPA专利信息平台，从专利角度浅析我国农作物抗旱育种技术发展趋势及现状，并提出相应对策建议，为我国农作物抗旱育种技术发展提供借鉴。经检索，共得到全球农作物抗旱育种技术专利560件，其中国外农作物抗旱育种技术专利466件、我国农作物抗旱育种技术专利94件。结果显示，与国外相比，我国农作物抗旱育种专利技术申请数量较少，申请时间较晚，申请主体以科研院所为主，企业较少，与市场联系不紧密，竞争力较弱。

农作物；抗旱育种技术；专利

0 引言

干旱是影响农作物生产的主要灾害之一[1-2]，其影响程度居各类气象灾害之首，据联合国统计，全球有120个国家遭受不同程度干旱危害。我国是人口和农业大国，干旱区和半干旱区约占国土面积的52.5%，西北地区干旱及半干旱区的面积占全区总面积的87%，农作物平均每年受旱面积3.3亿亩（1亩为0.067 hm2，下同），占全部农业灾害面积的62%以上[3]。据报道，近10年来全国平均每年旱灾发生面积4亿亩左右，因旱损失粮食超过300×104kg，是20世纪50年代的2倍以上。

持续不断的旱情，严重影响我国农业的发展，危及粮食安全。因此，发掘并利用作物抗旱节水优异基因资源，提高作物的抗旱性和水分利用效率，对于缓解水资源危机，保障国家的粮食安全、生态安全和社会可持续发展具有重要意义。本文从专利角度，浅析我国农作物抗旱育种技术发展趋势及现状，并提出相应对策建议，为我国农作物抗旱育种技术发展提供借鉴。

1 材料与方法

相关数据依据给定的检索关键词（如农作物、耐旱性、耐旱鉴定、耐旱育种、耐旱品种、耐旱性评价、耐旱种质、耐旱种质筛选、耐旱品种筛选、耐旱基因、耐旱转基因等）和检索式，应用INCOPA专利信息平台对1998年1月1日-2016年2月29日的相关专利数据进行检索，并对数据进行筛选，剔除无关信息。

2 结果与分析

检索共得到全球农作物抗旱育种技术专利560件，其中国外农作物抗旱育种技术专利466件、我国农作物抗旱育种技术专利94件。

全球农作物抗旱育种专利总体情况见图1。

图1 全球农作物抗旱育种专利总体情况

相关领域专利申请是从1999年开始，反映出这一领域是一门新兴学科，基本可分为3个阶段：第1阶段，起步期（1999—2001年）。这一时期的专利申请数量较少，年平均申请数量小于6件。第2阶段，上升期（2002—2012年）。其中，在2007年和2012年达到2个高峰，申请数量分别为45，53件。第3阶段，下降期（2013—2015年）。申请数量从2012年的53件突降到2015年的11件，下降4.8倍。从授权情况来看，在1999—2010年这一时期，相关领域专利申请人授权趋势基本一致；但2010—2015年，2条曲线开口变大，表明授权量小于申请量。从全球范围看，农作物抗旱育种技术专利分布于20个国家/地区，其中美国、世界知识产权组织（WIPO）、中国依次以285，109，94件排在第1，第2和第3位。

2.1 国外农作物抗旱育种技术专利现状分析

2.1.1 不同年份申请及授权趋势

检索共获得国外公布相关专利466件，其中授权专利105件。从不同年份申请和授权情况可以看出，相关领域专利是从1999年开始申请；从2002年开始逐渐增多，到2007年时达到高峰，申请量为42件，之后出现小幅下降；到2012—2014年再次达到高峰，申请数量分别为39，35，40件；到2015年申请数量突然下降至6件。

国外农作物抗旱育种专利总体情况见图2。

2.1.2 IPC分布情况

从IPC分布情况可以看出，国外相关专利技术以C12N15/82（用酶作标记物） 和A01H5/00（改良基因型的方法） 为主，涉及专利数量占总数的59.46%和42.67%，其中以美国和德国申请的专利数量最多。国外相关专利IPC构成分布见图3。

图2 国外农作物抗旱育种专利总体情况

图3 国外相关专利IPC构成分布

2.1.3 申请人及技术构成分布情况

国外专利申请人（申请量10件以上）分布情况见图4，国外前10名申请人专利技术构成分布情况见图5。

图4 国外专利申请人（申请量10件以上）分布情况

图5 国外前10名申请人专利技术构成分布情况

由图4可知，德国巴斯夫植物科学公司以74件专利排在第1位，美国孟山都科技有限公司、美国先锋高级育种国际公司、以色列Evogene有限责任公司分别以38，24，23件排在第2，第3，第4位。总体来看，国外专利主要申请人中，绝大多数为企业。从申请人专利技术构成分布看，其专利技术主要涉及A类和C类，具体包括突变、遗传工程、改良基因型的方法、有机化学中植物的制备与应用方法、微生物或酶、植物杂交制种等研究领域，而且每一专利所涉及的技术领域是多学科领域交叉。德国巴斯夫植物科学公司（Basf plant science GMBH）其相关专利技术涉及领域最广、辐射面积最大。

2.2 我国农作物抗旱育种技术专利现状分析

2.2.1 我国不同年份申请及授权趋势

我国农作物抗旱育种专利总体情况见图6。

图6 我国农作物抗旱育种专利总体情况

我国相关领域专利共有94件，其中申请63件、授权31件。由图6可知，我国相关领域专利最早于2004年申请，相比国外起步较晚；2004—2009年发展较慢，申请数量较少；2010—2012年，申请数量有了明显上升，最高达到14件；随后开始下降。专利授权与申请趋势基本一致。

2.2.2 我国相关专利IPC分布情况

从IPC分布情况可以看出，我国相关专利技术以A01H5/00（改良基因型的方法）最多，占总数的72.32%，所属省市以北京申请的专利数量最多。可以看出，我国相关专利技术所涉及的技术类型与国外大体一致，但我国相关专利在每一技术分类里更为均衡。

我国相关专利IPC构成分布见图7。

图7 我国相关专利IPC构成分布

2.2.3 我国相关专利的地区分布情况

我国农作物抗旱育种技术领域专利的地区分布情况见图8。

图8 我国农作物抗旱育种技术领域专利的地区分布情况

我国相关领域94件专利从分布省区情况来看，北京62件，山东10件，江苏3件，安徽2件，广东2件，四川2件，天津、辽宁、浙江、河南、新疆、广西、贵州、云南各1件。其中，北京地区以占总数的65.95%，排在第1位。

2.2.4 我国相关专利的申请人分布及技术构成情况

从申请人相关专利数量来看，我国农业科学院作物研究所最多，共39件专利（占总数量的41.48%）。从相关专利申请人专利技术构成看，相关专利技术主要涉及A类和C类，研究领域主要集中在C12N15/63（用酶作标记物）、A01H5/58（改良基因型的方法）、C07K14/44（有机化学）和C12N5/48（遗传工程）4个方面。同时，我国农业科学院作物科学研究所其相关专利技术涉及领域最广、辐射面积最大。

我国前10名申请人专利技术构成分布情况见图9。

图9 我国前10名申请人专利技术构成分布情况

3 讨论

新品种是推动农业发展最活跃、最重要的生产要素，特别是现代生物技术的快速发展，给种业发展注入了新的动力[4]。知识产权是带动经济发展和产生效益的根本要素，也成为世界各国进行国家合作和国际竞争的重要砝码，越来越多的国家逐步加大了其在农业领域的科技创新与知识产权保护力度[5]。

3.1 国外发达国家农作物抗旱育种技术实力雄厚

从全球相关领域专利申请的主要地区分布情况看，美国在该技术领域具有较大的优势，拥有285件专利，占全球该领域专利总数560件的50.89%，处于世界第1位；而我国在该技术领域拥有94件专利，占全球该领域专利总数的16.78%，居第3位。从申请量来看，德国巴斯夫植物科学公司以78件排名第1位；而排名前10位的当中有4家属于美国，其中以美国孟山都科技有限公司（38件）、美国先锋高级育种国际公司等大型国际跨国公司（24件）为主。

3.2 分子遗传育种技术是未来农作物抗旱育种技术的主流

当前，农作物抗旱育种技术主要以遗传育种技术为主、传统杂交育种技术为辅[4]，其发展与同时期分子生物技术进步密切相关。这点从检索结果可以印证。有关农作物抗旱育种技术专利的申请开始于上世纪90年代末，兴起时间较短，这与分子生物技术发展有直接关系。我国农作物抗旱育种技术专利所涉及的技术领域与国外基本一致，主要集中在分子遗传改良、酶学、基因工程等方面；不同之处在于国外以用酶作标记物居多，而我国则以改良基因型的方法居多，反映出了不同的研究侧重。同时，我国专利涉及的研究领域较为均衡，每一研究方向差别不大；而国外专利涉及的研究领域较宽，重点突出，代表了目前该领域国际研究的主体方向。

3.3 国内相关专利与市场联系不紧密

从申请人来看，我国相关专利申请人以科研院所和大专院校为主，与国外以种子公司作为申请主力军的局面截然不同，其中以国际上知名的大型跨国公司德国巴斯夫植物科学公司、美国孟山都科技有限公司、美国先锋高级育种国际公司等集团公司为主。因此，国外发达国家在农作物抗旱育种方面已形成了公司、大学及研究所等科研机构和个人三位一体的研究体系，并主要由企业进行了专利的实施和产业化运作，使专利与市场更贴合、更有针对性，也更有利于技术成果转化与推广；而我国研发者组成则较单一，专利的研发、申请主要集中在高校及科研院所，而具有专利创造、运用与产业化实施优势的企业则比较缺乏。

4 结论

4.1 加大农作物抗旱育种行业研发投入

专利的开发、申请需要大量的投入，科研单位、企业需要建立稳定的科研开发投入机制，保障专利开发工作的顺利进行。我国相关专利申请以科研院所和大专院校为主，企业和个人所占比例微乎其微，说明在研发投入上我国主要依靠各级政府机构相应比例的投资，企业投入很少。《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》 （国发[2011]8号）提出，构建以产业为主导、企业为主体、基地为依托、产学研相结合、育繁推一体化的现代农作物种业产业体系，逐步建立以企业为主体的商业化育种新机制，将种子企业做大做强。因此，政府要加大对企业育种资金的投资力度，鼓励企业进行育种创新研究，充分发挥他们在育种创新活动中的主动性和创造性。

4.2 构建以市场需求为导向的知识产权联盟体系

专利创造、运用与产业化，是知识产权价值链中相辅相成、不可分割的组成部分，也是一国或地区调整和优化产业结构、转变经济发展方式的重要手段。与其他国家相比，我国在农作物抗旱育种领域知识成果的产权化、知识产权的产业化方面开展的工作和实际成效比较薄弱。仅从我国与国外该领域专利的申请主体比较就可以看出，以欧美国家为首的西方发达国家在农作物抗旱育种研究方面已形成了公司、科研机构和个人三位一体的研发体系；而我国研发者组成较单一，专利的研发、申请主要集中在高校及科研院所，比较缺乏具有专利创造、运用与产业化实施优势的企业。因此，应当建立该领域知识产权联盟，加强大学、研究所等科研机构与企业等单位的合作，努力构建以企业为主体、产学研相结合的专利技术创造与运用体系，将科研机构较强的研发能力与企业较为完善的知识产权管理结合在一起，发挥各自优势，促进农作物抗旱育种行业科研的长足发展与专利成果的及时转化。

4.3 构建专利预警网络体系

目前，全球农作物抗旱育种专利研发机构中，实力最强的是德国巴斯夫植物科学公司、美国孟山都科技有限公司、美国先锋高级育种国际公司，尤其是后两者，在国际育种领域其研发人员、科研实力之强悍，无人不知，垄断了全球半数以上的种业。这些大型跨国公司的技术水平高、研究范围广，几乎涉及到了现有专利成果的所有领域，各专利技术产业化所带来的巨额利润都将促使这些公司更加注重科研开发和专利保护，进而促成其国际种业垄断地位，影响深远。因此，我国相关单位应加强专利预警工作，对可能通过专利手段制约我国抗旱育种行业发展以及可能产生的危害程度进行事先分析和预测，并提出相应的对策。

[1]景蕊莲.作物抗旱节水研究进展 [J].中国农业科技导报，2007，9（1）：1-5.

[2]张晓煜，杨晓光，李茂松，等.农业干旱预警研究现状及发展趋势 [J].干旱区资源与环境，2011，25（11）：18-22.

[3]徐启运，张强，张存杰，等.中国干旱预警系统研究[J].中国沙漠，2005，25（5）：785-789.

[4]中国种子协会赴美考察团.关于美国农作物种业的考察报告 [R].中国种业，2012（2）：3-8.

[5]张韵君.国内专利战略研究文献综述 [J].科技管理研究，2011（2）：174-181.◇

The Current Situation and Consideration on the Development of Patent of Crop Drought-resistant Breeding Technology in China

FANG Shijie1，HUANG Run1，ZHU Guanghui2，XIAO Li1，WANG Qiang2，*REN Hongsong1
（1.Scientific Research Administrative Office，Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi，Xinjiang 830091，China；2.Xinjiang Academy of Science and Technology for Development，Urumqi，Xinjiang 830011，China）

To provide reference for the development of crop drought-resistance breeding in China，from the perspective of patent，analysis the development trend and current situation of crop drought-resistance breeding in china，and put forward the corresponding countermeasures and suggestions.Application of INCOPA patent information platform as the source of data retrieval.The total number of global crop drought-resistant breeding technology patents is 560，among which，466 are in foreign countries and 94 are in China.Compared with foreign countries，China is less applications and late application time. The main application is in scientific research institutes and less in enterprises.Not closely linked to the market and weaked competitiveness.

crop；drought-resistant breeding technology；patent

S336

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.12.041

1671-9646（2016）12b-0048-04

2016-10-18

新疆维吾尔自治区科技援疆计划项目“新疆干旱区农作物抗旱专利战略研究”（201291179）。

房世杰（1982— ），男，硕士，副研究员，研究方向为农业科研管理。

*通讯作者：任红松（1976— ），男，硕士，研究员，研究方向为农业经济。