中国科学院与5家主要科研机构全球专利布局与技术创新能力比较研究

张古鹏, 阿依丁·阿斯哈提， 高太山

(1.中国科学院大学 公共政策与管理学院， 北京 100049； 2.国务院发展研究中心， 北京 100010)

2021年2月23日，全球领先的专业信息服务提供商科睿唯安 (Clarivate Analytics)发布《2021年度全球百强创新机构》报告，除了有94家企业上榜外，还有5家科研机构——美国加利福尼亚大学、德国弗劳恩霍夫协会、韩国科学技术院、中国台湾工业技术研究院、中国电信科学技术研究院也进入了该榜单[1]。而2020和2019年的百强榜单中则分别有4家和3家科研机构入选[2]。由此可见，科研机构在全球科技创新系统中正扮演者愈加重要的角色，其科技创新表现受到了产业界越来越多的关注。然而值得注意的是，作为中国自然科学最高学术机构和国家战略科技力量的中国科学院及其下属科研机构皆未能进入该榜单。鉴于此，综合对比分析中国科学院与进入榜单的部分科研机构的技术创新能力，从中找到差距，从而为中国科学院未来建成国际一流科研机构，在全球科技竞争中占据优势地位提供努力的方向。

1 科睿唯安创新评价指标体系简介

主要参考科睿唯安的全球百强创新机构评价指标体系，深入对比分析了中国科学院与法国国家科学研究中心、德国弗劳恩霍夫协会、韩国科学技术院、中国台湾工业技术研究院和美国加利福尼亚大学这5家进入过科睿唯安的《全球百强创新机构》榜单的科研机构的技术创新能力。科睿唯安在对全球创新机构进行排名时主要使用的是专利指标。专利作为反映组织创新能力的指标受到了越来越多的关注。常用的专利分析指标包括专利数量、被引用情况、专利维持年限、专利许可、专利权转移、专家族等[3-8]。科睿唯安的评价指标体系具体包括以下4个方面[1]：

1)过去5年授权专利数量。根据德文特世界专利索引(Derwent World Patents Index, DWPI)中持有的专利数量对机构进行排序，对过去5年在 DWPI 中拥有100项以上授权专利的机构进行评估。

2)授权专利的影响力。从德温特专利引文索引 (Derwent Patents Citation Index, DPCI)中获得机构最近5年授权的专利被后续其他专利的引用情况，并从中排除机构自引专利的情况。

3)专利授权率，即机构获得授权的专利数量与其申请的专利数量的比值。

4)专利的全球布局，即创新机构为保护其专利在全球范围内投入的专利费用。主要考察专利在欧洲、中国、日本和美国4个主要市场布局的专利比例。

基于上述4个反映创新机构的技术创新能力与创新绩效指标，科睿唯安每年都会对过去5年在DWPI中拥有100项以上授权专利的机构进行一次排名，并选取排名前100的机构对外公布。

对科研机构的专利被引情况做了进一步深入分析，专门考察了企业引用其专利情况，以更加客观真实地从产业创新层面反映6家科研机构技术创新能力方面的差异。

2 数据来源

从智慧芽(Patsnap)全球专利数据库中检索相关专利数据展开分析。为了让研究结果更准确地反映各科研机构间技术创新能力的真实差距，截取了更长的时间跨度和更广的专利覆盖范围。将上述科研机构2010—2020年申请的专利作为研究对象。这些专利覆盖了6个全球最主要的专利审查机构，包括中国国家知识产权局 (State Intellectual Property Office of China，SIPO)、美国专利和商标局 (United States Patent and Trademark Office，USPTO)、日本专利局 (Japan Patent Office，JPO)、欧洲专利局 (European Patent Office，EPO)、韩国知识产权局 (Korean Intellectual Property Office，KIPO)和世界知识产权组织 (World Intellectual Property Organization，WIPO)。

3 6家科研机构技术创新能力对比分析

3.1 全球专利布局比较

从专利数量看，中国科学院有着无与伦比的优势。如图1所示，中国科学院2010—2020年总计申请了13.9万件专利，而其他5家科研机构申请专利数量总和还不到3.35万件。其中，排名第2的美国加利福尼亚大学总计才申请了1.39万件专利，仅相当于中国科学院的1/10。由此可见，中国科学院在专利总量上的优势是极为明显的。不仅如此，中国科学院高达58.7%的专利授权率也仅低于中国台湾工业技术研究院，且高于其他4家科研机构。

图1 6家科研机构申请专利总数量和专利授权率

尽管中国科学院申请了大量专利，但从全球专利布局上看分布则极为不平均。如图2所示，中国科学院申请的专利当中有95%都是在国内(SIPO)申请的，另有5%左右是在WIPO和USPTO提出的专利申请。相比之下，虽然其他5个科研机构的专利申请也大多集中在本国或本地区，但仍有相当比重的专利分布在其他国家，如韩国科学技术院和美国加利福尼亚大学在国外提出的专利申请分别占到了28%和60%。德国弗劳恩霍夫协会在USPTO、WIPO、EPO申请的专利所占比重皆在20%～30%。

进一步对比了各科研机构在全球主要专利审查机构申请专利数量。如图3所示，中国科学院虽然在SIPO申请的专利数量遥遥领先，但在其他专利审查机构则并没有显著优势，在USPTO、EPO、JPO、KIPO和WIPO申请的专利数量皆低于法国国家科学研究中心和美国加利福尼亚大学，在USPTO、EPO、JPO和KIPO申请的专利数量则低于德国弗劳恩霍夫协会。

然而，进一步分析发现，中国科学院在海外申请的专利授权率却并不低。由图4可见，中国科学院在EPO、JPO、USPTO、KIPO等国外专利审查机构申请专利的授权率为50%～80%，甚至高于其他许多科研机构。

图2 6家科研机构在全球主要专利局申请专利所占比重

中国科学院在SIPO申请的专利数量为138 283件，由于数量过多在图中未能完全显示图3 6家科研机构在全球主要专利局申请专利数量

图4 6家科研机构在全球主要专利局申请专利授权率

因此，总体看，虽然中国科学院掌握着非常多的专利，但过于集中在国内专利市场，未能有效开拓海外技术阵地，整体专利布局不甚合理。中国科学院在专利授权率较高的情况下却没有在海外申请足够数量的专利，可见其申请专利的重心仍然只局限于国内，缺乏国际视野。

3.2 专利影响力比较

从专利被引次数入手，对6家科研机构的专利影响力进行对比分析。如图5所示，中国科学院申请专利的总被引次数高达12.3万次，远高于其他5家科研机构。不仅如此，中国科学院平均专利被引次数也不低，为0.88次/件，高于法国国家科学研究中心(0.83次/件)和德国弗劳恩霍夫协会(0.75次/件)，略低于韩国科学技术院(0.94次/件)，而中国台湾工业技术研究院和美国加利福尼亚大学也仅为1.70次/件和1.86次/件，仅比中国科学院高一倍。这一差距在排除专利自引后仍然没有显著变化。

由于中国科学院申请专利多集中在SIPO，排除SIPO专利后，考察了6家科研机构在其他5个专利审查机构授权专利的被引情况。如图6所示，在排除自引后，中国科学院平均专利被引次数相较于其他5家科研机构的差距并不大。由此可见，无论是考察中国还是外国专利，中国科学院持有的单件专利影响力皆不低于其他科研机构。但是，由于中国科学院在海外申请的专利有限，限制了其全球专利影响力的形成。

仅统计2010—2015年申请授权的专利图5 6家科研机构专利被引次数

仅统计2015年授权专利图6 6家科研机构在除SIPO外的5个专利审查机构授权专利的被引情况

为了进一步验证专利影响力方面上述结论，又专门统计了2015年授权的未被引用的专利数量及其所占比重。如图7所示，从总量上看，中国科学院未被引用的专利是最多的，但其所占比重并没有明显高于或者低于其他5家科研机构。6家研究机构皆有大量专利截至目前未被引用过，所占比例皆为75%～95%。因此，从专利引用看，中国科学院相较于其他科研机构并不存在显著差距。

仅统计2015年授权专利图7 6家科研机构未被引用专利数量及其比重

仅统计2015年授权专利图8 6家科研机构专利被企业引用情况

科研机构持有专利被企业的引用情况能够反映其对产业界的技术影响力[9-10]，故对企业引用6家科研机构专利情况进行了进一步分析。如图8所示，中国科学院申请的专利被企业引用的总次数远高于其他5家科研机构。但是，由于中国科学院专利持有量较多，其平均被企业引用次数及其占全部专利被引比重皆远低于其他5家科研机构。由此可见，与全球其他主要科研机构相比，中国科学院对产业界形成的技术影响力仍然极为有限。

4 结论与政策建议

基于全球专利数据对比分析了中国科学院与5家主要科研机构的专利布局与创新能力，从中发现，中国科学院的专利布局过度集中在中国国内，而其他科研机构则在全球各国皆有一定比例的专利布局。从专利授权率和被引次数看，中国科学院相较于5家主要科研机构并不存在显著的技术劣势。但是，与5家主要科研机构相比，中国科学院申请的专利较少被企业所引用，对于产业界的影响力仍然极为有限。尽管中国科学院在科学研究方面已经取得了较大的国际影响力，国际论文发表无论是数量还是质量都已处于全球领先地位，但是，通过专利分析发现，中国科学院在引领全球技术创新方面的表现远不如其科学研究表现，在技术研发方面，尤其是产业技术研发距离走向全球领先仍然有很长的路要走。

鉴于此，中国科学院首先应该加强全球专利布局，扭转“基础研究国际化，技术研发内卷化”的局面。在技术占据着一定优势的情况下，开展广泛的全球专利布局，增强自身在全球技术创新活动中的话语权对于中国科学院来说并不难。而这需要转变传统研发观念，拥有全球科技战略大局观，在技术研发方面更多地注入国际化视野。其次，中国科学院需要更加重视产业技术创新，更多地参与全球产业技术研发活动，努力融入全球产业技术创新价值链当中，并围绕产业现实需求开展自身科研工作。

当前，全球已经进入了工业4.0时代，在产业界关于如何有效运用智能和信息技术仍然存在诸多疑问的情况下，也为科研机构带来了新的发展契机。中国科技部也适时提出了“要促进新型研发机构发展”。鉴于此，中国科学院需要适时做出改变，在强调自由探索的基础研究领域继续保持领先地位的同时，要在产业技术创新层面发挥对中国科技发展的引领作用，并努力在全球技术竞争中争得话语权。