基于专利视角的山苍子产业技术创新能力与竞争态势分析

茹 华， 刘 淼， 廖 婷， 朱军涛

(湖南省科学技术信息研究所， 湖南 长沙 410001)

山苍子(Litseacubeba)又称赛樟树、山鸡椒、木姜子等，属樟科(Lauraceae)木姜子属(Litsea)。木姜子本属约200种，我国约有72种、18变种和3变型。山苍子是一种重要木本油料植物，能生产多种化学品，很有潜力发展成为典范工业作物[1-3]。同时，山苍子耐旱、抗病能力强，好种植、易管理，种养成本少，具有风险小、效率高等特点。发展山苍子产业是助力乡村振兴、促进农民增收的新渠道。

专利技术分析主要是基于专利视角揭示产业技术创新能力与竞争态势[4]。本文通过专利手段，从整体申请态势、竞争主体、区域分布等多个维度开展山苍子专利分析，并结合产业发展现状，探讨我国山苍子产业的技术创新能力以及竞争态势，为产业健康发展提供一定的参考。

1 山苍子产业发展现状

我国目前山苍子总面积为1.44 万hm2，占全国经济林总面积的0.04%，其中挂果面积为1.28万 hm2。山苍子油年产量为14.01万 t，总产值为9.76亿元。山苍子分布在浙、湘、滇、粤、川、赣、渝、黔、闽、鄂等10个省份，共34个县级地区[5-8]。山苍子产业初步形成了以林下种养、森林景观利用为主体的林下经济产业体系的基本格局。

我国科研工作者已经对山苍子开展了诸多版块的研究。在山苍子育种方面，李桂珍等[9]筛选出2个优良单株，出油率分别为5.17%和4.75%，柠檬酸含量分别为74.24%和73.99%。在山苍子生产工艺方面，张德权等[10]采用超临界CO2流体萃取了高质量的富含山苍子精油和核仁油的山苍子油，萃取率达到30.19%；程晶等[11]采用分子蒸馏高纯化山苍子油重点柠檬醛，纯度达到98%，得率达到77.2%；程晨等[12]采用加水法制备山苍子精油微乳，可显著提高其抗氧化性；李桥妹等[13]以山苍子核仁油为原料，筛选出最佳固定化脂肪酶，催化不完全水解合成中碳链甘油二脂；张爱华等[14]创新性引入亚临界工艺进行山苍子核仁油制取，萃取率大于95%。在山苍子精油应用领域方面，HUANG X W等[15]从山苍子精油中分离提取柠檬酸，用来合成紫罗兰酮及调配食品和化妆品香精；JEON Y J等[16]从山苍子果实中提取精油用于食品防腐剂和保鲜剂；任彩萍等[17]采用山苍子精油作为特色调味油料,形成独特口味。此外，山苍子精油还富含多种生物活性成分，具有抗氧化、抑菌、抗过敏、抗肿瘤、抗炎和防止动脉硬化等多种功效[18-20]。李欣越等[21]发现山苍子精油可改变沙门菌的细胞通透性和形态结构，可起到良好的抑菌和杀菌作用。山苍子精油具有抑菌、抗菌安全性高的特点，可应用于生物防治与食品保鲜[22-23]。山苍子核仁油主要应用领域包括果渣饲料、生物液体燃料油、表面活性剂等[23-25]。琚雨薇等[26]采用缺氧状态下进行热分解的方法，以水蒸气提取精油的山苍子核渣为原料，制备生物质炭。

当前，我国山苍子油的全球贸易一直处于贸易顺差状态。由于山苍子油含有抗菌功能的柠檬酸，新冠肺炎疫情爆发后，生产山苍子油的企业的产品出口与营收呈现出逆风上扬之势。然而，目前我国山苍子产业链还处于一个初级阶段，由于技术创新不强、研发投入不足等诸多因素，存在产品技术含量不高、产业链不完整、精细化程度不强、核心竞争力缺失等系列问题。

2 山苍子专利分析

2.1 数据库来源及检索策略

以智慧芽专利数据库为数据源(该数据库依托全球126个国家，1.5亿+条专利数据，具有3D专利地图等多种图形化功能模块)，检索式为TA_ALL：(山苍子 or 山鸡椒or山苍树 or 山姜子 or 木香子or 木姜子 orLitseacubeba)，采集了2002—2021年山苍子相关专利数据，经归并、去重得到945组简单同族，1 124条专利，通过Excel 2010软件进行数据统计分析。根据专利相关法规规定，专利申请存在18个月或更长时间的滞后期，此外专利数据库加工也会产生延迟，因此，2020—2021年申请的专利未完全公开，因而数据不完整，部分申请而未公开的专利未纳入该文研究范畴。

2.2 专利申请量态势分析

山苍子相关专利申请态势见图1。由图1可知，2002年以前山苍子领域未见相关专利申请。自2002年开始，山苍子专利申请到目前为止经历了4个阶段，即起步阶段(2002—2010年)、波折上升阶段(2011—2013年)、快速发展阶段(2014—2016年)、渐趋平稳下降阶段(2017—2021年)。

2010年以前，山苍子专利申请量均在每年15件以下，维持在较低申请量水平，说明山苍子产业专利技术发展处于萌芽阶段，此时山苍子产业专利活动不多，专利集中度较高。2011—2013年，山苍子产业专利申请量呈现波折上升趋势，此时山苍子产业专利活动趋于活跃，但由于山苍子研发投入较少，产业技术水平不高，山苍子专利申请量短暂下降。 2014—2016年，由于政府部门高度重视山苍子产业发展，出台了系列政策，加大了研发投入，提高了高校、科研院所和企业的技术创新动力，山苍子产业及其相关技术研究不断深入，因而山苍子产业专利申请量呈爆发式增长，此时山苍子产业正处于高速发展期，到2016年申请量达到峰值，为168件。2017—2021年，山苍子产业专利申请量有所减少，原因可能是当时我国山苍子产业从种植、生产、加工到应用已形成较为完整的产业链条，整体技术研究较为成熟，技术创新难度增大等因素，导致总体申请量呈现下降趋势。

图1 山苍子专利申请态势Fig.1 Overall application situation

2.3 竞争主体分析

2.3.1 国内外山苍子专利申请数量整体分析 从国内外山苍子专利申请总体数量上来看，专利申请量前十位的申请人中包含5家企业、2家高校及3名个人。其中，中南林业科技大学申请18项，主要侧重于种子发芽率提高方法、组织培养技术、柠檬酸提取工艺及装置以及防晒、防腐组合物等方面的研究； 清远壮瑶宝生物科技有限公司申请15项；邵阳裕鑫山苍科技股份有限公司申请10项，主要侧重于山苍子护颈耳枕头、理疗垫、发热眼罩、复合肥等应用产品的研发。可见，高校、科研院所以科研为主，多侧重基础研究；企业作为市场创新主体，侧重市场需求，其技术创新意识和专利保护意识不断增强，将逐步成为山苍子专利活动的主体。在全球范围来讲，中国山苍子专利申请量达948项，数量在国际上占据绝对优势。

2.3.2 主要山苍子专利申请公司人情况分析 清远壮瑶宝生物科技有限公司，成立于2015年12月1日，法定代表人覃春辉，公司经营范围包括从事生物、医学科技领域内的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让，医疗用品及器材批发、零售业等，是山苍子领域专利申请量最大的企业。通过表1可以看出，该公司的专利布局主要侧重在加工工艺与装备以及手锤、眼罩等保健用品的研发及应用。从专利申请及布局来看，也存在山苍子应用领域有待拓宽、技术创新有待提升、产品系列有待拓展等问题。

2.4 申请地域分析

专利申请地域分布可以反映专利的主要技术分布地区。我国山苍子专利申请总量排名前十的省份如表2所示。从区域发展来看，广东省、安徽省及湖南省的山苍子技术领域优势较为明显，申请量均高于100件，但福建、贵州等山苍子主产区拥有的山苍子相关专利相比较而言数量并不多。专利申请地域分布存在专利主要集中在发达地区的问题，主产区仅拥有一部分专利，产业发展区域不平衡、不充分。

表1 清远壮瑶宝生物科技有限公司专利表Tab.1 Patents of Qingyuan zhuangyaobao Biotechnology Co.,Ltd.公开(公告)号标题IPC分类号发明人CN213466035U一种用于山苍子浸泡筛选装置A61J3/00 | F26B21/00 | B07B1/04覃春辉CN112274422A一种山苍子中药保健手锤及其制作方法A61H39/04 | A61K36/85 | A61K9/00 | A61P29/00覃春辉CN213119032U一种蒸制山苍子用的高温蒸汽锅炉F22B1/28 | F22B35/00 | A61J3/00覃春辉CN213219472U一种用于山苍子杀菌用的微波杀菌装置A61L2/12 | A61L2/26 | B07B7/01 | B07B11/06 | B07B11/00覃春辉CN211583810U一种山苍子发热眼罩A61F9/04 | A61F7/00 | A61M37/00覃春辉CN105394987B一种山苍子中药保健枕A47G9/10覃春辉CN213223541U一种用于山苍子蒸制后的清洗装置B08B3/10 | B08B13/00覃春辉CN211066012U一种山苍子定睡止鼾枕A47G9/10 | A61F5/56覃春辉CN211583762U一种山苍子腰部发热理疗垫A61F7/00 | A61M37/00覃春辉CN211066013U一种山苍子护颈耳枕A47G9/10覃春辉CN211583782U一种山苍子肩部发热理疗垫A61F7/08覃春辉

表2 专利申请区域分布Tab.2 Application area distribution件省份数量广东137安徽128湖南108广西86江苏82福建78山东66浙江48贵州36湖北36

2.5 竞争领域

根据国际专利分类表(IPC)的分类统计可知，山苍子技术研究领域排名前十位的专利共有533项，如表3所示。从表3可知，技术研发的重点与产业关注的要点主要集中A01P3/00(杀菌剂)、A01P1/00(消毒剂；抗微生物化合物或其组合物)、A01N65/24(樟科)等领域。其中， A01P3/00共 88件，占17%； A01P1/00共82件，占15%；A01N65/24共68件，占13%。此外，还涉及A01P17/00(害虫驱避剂)、A61P29/00(非中枢性止痛剂，退热药或抗炎剂)等相关领域。可以看出，山苍子相关专利的核心技术主要分布在日化品、医疗等行业。

专利申请趋势能预测该技术领域未来的研究热点和发展趋势。从表4可以看出，山苍子领域的技术创新活动主要集中在A01P3/00(杀菌剂)、A01P1/00(抗微生物化合物或其组合物)、A01N65/24(樟科)等领域，其中A61K8/92(油，脂肪或蜡类；其衍生物，例如，氢化产品)近几年申请量有上升趋势，值得进一步关注。

表3 山苍子专利IPC排名对应技术领域Tab.3 Corresponding technical fields of Litsea cubeba patents IPC ranking件IPC分类号分类号解释专利数量A01P3/00杀菌剂 88A01P1/00消毒剂;抗微生物化合物或其组合物 82A01N65/24樟科,例如月桂,鳄梨,檫木,肉桂或樟树 68A01P17/00害虫驱避剂 49A61K8/92油,脂肪或蜡类;其衍生物,例如,氢化产品 49A61P29/00非中枢性止痛剂,退热药或抗炎剂,例如抗风湿药;非甾体抗炎药(NSAIDs) 49A01P7/04杀昆虫剂 43A61K36/54樟科(月桂科),例如桂皮或檫木 36A61L9/013含动物或植物提取物,或植物材料 35A61P17/00治疗皮肤疾病的药物 34

表4 我国IPC编号近7年专利申请量Tab.4 Number of patent applications in recent 7 years in China件IPC分类号专利申请量2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年A01P3/0015161313173A01P1/001413812383A01N65/245587145A01P17/004751340A61K8/9241465255

2.6 申请类型分析

从山苍子专利的申请类型来看，发明专利929项，占81%;实用新型42项，占4%；其他为外观设计。可见，在山苍子相关专利申请中，发明专利的申请数量远远大于实用新型与外观设计专利申请数量的总和。一方面，说明山苍子领域发明人重视技术的创新与发展，申请的专利大多为原始性创新；另一方面，说明相对于其他领域专利申请类型来讲，山苍子领域专利布局的空白点较多，有待科研人员进一步加强挖掘与研发，提升山苍子技术领域的创新能力，发掘出更多的高质量专利。

3 小结

由本研究的分析结果可见，目前山苍子相关专利申请整体较为活跃，其技术应用领域已经拓展到日化品、生物医药等方面，同时也存在地区间分布不均衡、技术创新有待提升、应用领域有待拓展等问题。针对目前山苍子专利的现状，笔者对山苍子产业的后续发展提出以下几点建议：

(1)加大科研投入。政府相关部门应加快出台山苍子产业扶持相关政策，加大研发投入，鼓励高校、科研院所和企业加强山苍子产业基础研究，提升科研水平，推动山苍子产业转型升级发展。

(2)加强研究领域纵深发展。目前，山苍子产业专利技术主要集中在杀菌剂、消毒剂上，整体技术创新性不强，专利质量不高。产业链相关产品以粗加工、半成品为主，产品附加值低、技术含量不高，山苍子产业发展潜在价值有待进一步挖掘。应加大山苍子活性成分、加工技术、衍生产品的系统深入研究，加强专利核心技术研究，开发高附加值产品，提升产业核心竞争力。

(3)促进科技成果转移转化。目前山苍子产业专利申请量最多的还是高校和科研院所，技术链条还处于前端基础研究阶段，产业化、市场化、产品化水平不高，应加强产学研用融合发展，积极推进科研人员的科技成果所有权或使用权改革，激发科研人员创新和转化积极性，力促高质量产业技术落地。

(4)注重产业链条的强链、补链。聚焦产业发展短板，加强龙头企业的引领作用，重点挖掘与培育创新性强、具有发展潜力的中小企业，构建完善的山苍子产业发展集群，推动形成更系统、更科学、更完整的山苍子产业高质量发展格局。