基于DII的十字花科作物育种专利技术全球创新态势分析

摘要：基于德温特创新索引国际专利数据库（DII），从专利视角分析国际十字花科作物育种技术的创新领域分布、主要创新区域和主要创新主体及其技术与市场布局策略。结果显示，中国、美国、加拿大等为国际主要技术创新国家，美国先锋良种国际有限公司的专利件数位居世界第一，中国7家机构入围前10;通过组织培养技术的植物再生、基因突变育种、分子标记辅助育种等是领域热点技术;十字花科作物中油菜类申请专利数量最多;中国专利总数量排名第一，且专利申请相对集中，技术集中度相对较高。

关键词：十字花科;德温特;专利;全球;分析

中图分类号：S634+S635+S631+S637文献标志码：B文章编号：1673-2871（2022）09-108-06

Patent technology of cruciferous crop breeding based on DII Global innovation situation analysis

WANG Lingyan1，DONG Lanjun2，3，PENG Dong1，ZHU Hongcai1，REN Fusen1，DONG Yanqi1

（1. Xinxiang Academy of Agricultural Sciences，Xinxiang 453000，Henan，China;2.Literature Information Center，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China;3.Beijing University of Posts and Telecommunications Library，Beijing 100876，China）

Abstract：Based on the Derwent Innovation Index International Patent Database（DII），this paper analyzes the distribution of innovation fields，main innovation areas，main innovation subjects，and technology and market layout strategies of international cruciferous crop breeding technologies from the perspective of patents. The results show that，China，the United States，Canada and other countries are major international technological innovation countries. The number of patents of Pioneer Seed International Co.，Ltd. in the United States ranks first，and 7 Chinese institutions are shortlisted in the top 10;Plant regeneration by tissue culture techniques，gene mutation breeding and molecular marker-assisted breeding are hot technologies in the breeding field;Among the cruciferous crops，rapeseed has the largest number of patent applications;the total number of patents in China ranks first，and the patent applications are relatively concentrated，and the technology concentration is relatively high.

Key words：Brassicaceae;Derwent Innovation Index;Patent;Global;Analysis

十字花科（Brassicaceae）是植物中最繁盛的科之一，广布于全世界[1]。该科很多的种具有重要经济价值，并已为人类大量改变及引种驯化。近年来，蔬菜育种方式呈现多样化、传统育种方式与现代育种方式结合的特点[2]。面临种源“卡脖子”技术难题攻关[3]，专利作为世界上最大的技术信息源，是国家、地区或企业、行业竞争优势的核心基础之一，它能够更好地揭示前沿核心领域技术，对推动现代种业的发展意义重大[4]。

专利是技术创新最重要的成果形式之一。赵静娟等[5]对白菜分子育种领域专利进行检索、分类、整理、分析。刘勤等[6]采用Innography专利分析平台，通过专利数据挖掘，明晰油菜产业技术发展现状。靳军宝等[4]对生物育种技术领域专利文献进行分析，系统揭示了生物育种技术的研发现状、热点以及技术布局。苗润莲等[7]从专利视角分析国际辣椒育种技术的创新领域分布、主要创新区域和主要创新主体及其技术与市场布局策略。吴菲菲等[8]基于德温特数据库，对玉米生物育种技术领域的专利进行全景观分析。崔遵康等叫依据专利导向的产业竞争情报分析框架，以核心专利数据为基础，从整体环境、技术布局和机构竞争3个方面剖析了粮食作物生物育种技术领域的全球创新布局及竞争态势。杨艳萍等[10]通过Thomson Innovation专利平台数据库中相关专利的检索，利用专利计量学的方法，对水稻分子育种技术国际发展态势进行分析。

为了解十字花科作物育种领域的研发状况，笔者从专利视角出发，通过专利大数据分析，梳理该领域的专利申请量及其发展趋势、地域分布、研究机构、重点申请人以及技术研发热点的国际研发现状与态势，宏观把握整个行业的发展趋势，寻找发展空间，以期为我国政府部门制定发展规划提供决策依据，为我国研究机构和种子行业可持续发展提供参考信息。

本文利用德温特创新索引国际专利数据库（DII），采用定性定量的分析方法，从国际专利角度揭示十字花科作物育种领域技术创新能力、发展态势、竞争格局及市场战略布局。

1数据来源及分析方法

1.1数据来源

分析数据源自全球权威可靠的德温特创新索引国际专利数据库（DII）。DII将“世界专利索引（WPI）”和“专利引文索引（PCI）”的内容整合在一起，采用Web of Science的界面，通过学术论文和技术专利之间的相互引证关系，建立了专利与文献之间的链接。覆盖全世界1963年以来的1000多万基本发明专利，3000多万件专利。每周增加来自全球40多个专利机构（涵盖100多个国家）的、经过德温特专利专家深度加工的20 000篇专利文献。

1.2分析方法

1.2.1检索条件采用主题检索的方式进行检索，检索式为：TS=（turnip or “mustard greens”or“choy sum”or“oleracea”or“oilseed rape”or“napus”or“rapassppekinensis”or“bokchoy”or“ornamentalkale”or“Crucifer”or“Brassica”or“Raphanussativus”or“Sinapsisalba”or“Capsella bursa pastoris”or“Camelinasativa”or“Crambeabyssinica”or“Orychophragmusviolaceus”or“Descurainiasophia”or“Thlaspiarvense”or“cabbage or broccoli or cauliflower”or“Chinesecabbage”or“canola or rape or pakchoi”or“non heading Chinese cabbage”or“caixin or wutacai or zicaitai or kohlrabi”or“Chinese kale”or“brussels sprouts”or“kale or collard or rutabaga”or“blackmustard”or“ethiopianmustard”or“radish”or“whitemustard”or“shepherd’s purse”or“false flax”or“crambe”or“zhugecai”or“flixweed”or“pennycress”and（“breed”or“seed cultivar”）。共得到全球十字花科作物育种技术专利族4015个。数据检索日期为2022年4月7日。检索专利的时间跨度为1980年至2021年12月31日。

1.2.2数据分析借助德温特数据分析软件DDA对专利数据进行标引及规范化处理，然后对国际十字花科作物育种技术创新现状及态势进行分析研究。

2结果与分析

2.1十字花科作物育种技术创新历程

十字花科作物育种技术专利申请趋势如图1 所示。国际十字花科作物育种技术专利申请最早始于1980年，2000年以前专利申请数量较少，占全部申请量的3.55%;2000—2017年专利申请数量增长迅速，占比68.99 %;2017年至今稍有下降趋势。但由于专利公开时间和专利数据库更新有一定的滞后性，所以最近2年的数据会比实际数量少。

2.2主要细分技术领域创新态势

将国际十字花科作物育种技术专利数据按照国际专利分类号（IPC）对技术领域分类进行统计，图2所示为十字花科作物研发热点排名前10的技术分类，A01H（组织培养技术的植物再生）、A23K（专门适用于动物的喂养饲料;其生产方法）、C12N（基因突变育种）、A01K（畜牧业;禽类、鱼类、昆虫的管理;捕鱼;饲养或养殖其他类不包括的动物;动物的新品种）、C12Q（分子标记辅助育种技术）、A01G（栽培技术）、C07K（获得肽的方法）、A01N（人体、动植物体或其局部的保存;杀生剂，例如作为消毒剂，作为农药或作为除草剂;害虫驱避剂或引诱剂;植物生长调节剂）、A01C（种植;播种技术）、A01P（化学化合物或制剂的杀生、害虫驱避、害虫引诱或植物生长调节活性）。

十字花科蔬菜种类很多，根据检索对象将其划分为油菜类、甘蓝类、根茎类、花菜类、白菜类、观赏类、芥菜类、菜薹类以及其他类。将十字花科作物不同种类的国际专利数量进行统计，如图3所示，油菜类作物申请专利数量件数最多，然后依次是甘蓝类、根茎类、花菜类、白菜类、观赏类、芥菜类、其他类、菜薹类。

2013年为分界点，将细分技术专利数据划分为2013年前（含2013年）和2013年后两个时间段，分别代表早期阶段和近期阶段，早期专利数量占专利总数量的41.1%，在41.1%处画一条基准线，超过基准线代表技术热点的迁移（图4）。

综合图2、4可知，2013年后十字花科作物育种技术研发热点为A23K、A01K、A01C、A01G等。

2.3主要创新国家

2.3.1主要优先权国家分布专利申请的优先权地域分布可以反映各个国家的技术创新实力，由于专利可以在多个国家提交申请，为避免专利的重复计算，本文以优先权国家专利族数量为统计标准。从图5可以看出，中国以3090件专利位居首位，占比达68.8%;美国以619件专利排位第2，之后依次是加拿大、韩国、日本、澳大利亚、巴西、英国、德国。

2.3.2主要国家技术创新趋势通过对主要国家十字花科作物育种技术专利申请趋势进行分析发现（图6），中国专利申请最早开始于1986年，2000年后申请量一直处于增长趋势，2017年达到申请峰值。说明我国在种业发展中，非常重视该领域的研发工作。美国1998年前专利申请数量极少，1999 年后陆续增加。其他几个国家各年度的申请量都相对较低。