我國農作物抗旱育種技術專利發展現狀及思考

房世杰，黃 潤，朱光輝，肖 麗，王 強，任紅松

（1.新疆農業科學院科研管理處，新疆烏魯木齊 830091；2.新疆科技發展戰略研究院，新疆烏魯木齊 830011）

我國農作物抗旱育種技術專利發展現狀及思考

房世杰1，黃 潤1，朱光輝2，肖 麗1，王 強2，*任紅松1

（1.新疆農業科學院科研管理處，新疆烏魯木齊 830091；2.新疆科技發展戰略研究院，新疆烏魯木齊 830011）

通過應用INCOPA專利信息平臺，從專利角度淺析我國農作物抗旱育種技術發展趨勢及現狀，并提出相應對策建議，為我國農作物抗旱育種技術發展提供借鑒。經檢索，共得到全球農作物抗旱育種技術專利560件，其中國外農作物抗旱育種技術專利466件、我國農作物抗旱育種技術專利94件。結果顯示，與國外相比，我國農作物抗旱育種專利技術申請數量較少，申請時間較晚，申請主體以科研院所為主，企業較少，與市場聯系不緊密，競爭力較弱。

農作物；抗旱育種技術；專利

0 引言

干旱是影響農作物生產的主要災害之一[1-2]，其影響程度居各類氣象災害之首，據聯合國統計，全球有120個國家遭受不同程度干旱危害。我國是人口和農業大國，干旱區和半干旱區約占國土面積的52.5%，西北地區干旱及半干旱區的面積占全區總面積的87%，農作物平均每年受旱面積3.3億畝（1畝為0.067 hm2，下同），占全部農業災害面積的62%以上[3]。據報道，近10年來全國平均每年旱災發生面積4億畝左右，因旱損失糧食超過300×104kg，是20世紀50年代的2倍以上。

持續不斷的旱情，嚴重影響我國農業的發展，危及糧食安全。因此，發掘并利用作物抗旱節水優異基因資源，提高作物的抗旱性和水分利用效率，對于緩解水資源危機，保障國家的糧食安全、生態安全和社會可持續發展具有重要意義。本文從專利角度，淺析我國農作物抗旱育種技術發展趨勢及現狀，并提出相應對策建議，為我國農作物抗旱育種技術發展提供借鑒。

1 材料與方法

相關數據依據給定的檢索關鍵詞（如農作物、耐旱性、耐旱鑒定、耐旱育種、耐旱品種、耐旱性評價、耐旱種質、耐旱種質篩選、耐旱品種篩選、耐旱基因、耐旱轉基因等）和檢索式，應用INCOPA專利信息平臺對1998年1月1日-2016年2月29日的相關專利數據進行檢索，并對數據進行篩選，剔除無關信息。

2 結果與分析

檢索共得到全球農作物抗旱育種技術專利560件，其中國外農作物抗旱育種技術專利466件、我國農作物抗旱育種技術專利94件。

全球農作物抗旱育種專利總體情況見圖1。

圖1 全球農作物抗旱育種專利總體情況

相關領域專利申請是從1999年開始，反映出這一領域是一門新興學科，基本可分為3個階段：第1階段，起步期（1999—2001年）。這一時期的專利申請數量較少，年平均申請數量小于6件。第2階段，上升期（2002—2012年）。其中，在2007年和2012年達到2個高峰，申請數量分別為45，53件。第3階段，下降期（2013—2015年）。申請數量從2012年的53件突降到2015年的11件，下降4.8倍。從授權情況來看，在1999—2010年這一時期，相關領域專利申請人授權趨勢基本一致；但2010—2015年，2條曲線開口變大，表明授權量小于申請量。從全球范圍看，農作物抗旱育種技術專利分布于20個國家/地區，其中美國、世界知識產權組織（WIPO）、中國依次以285，109，94件排在第1，第2和第3位。

2.1 國外農作物抗旱育種技術專利現狀分析

2.1.1 不同年份申請及授權趨勢

檢索共獲得國外公布相關專利466件，其中授權專利105件。從不同年份申請和授權情況可以看出，相關領域專利是從1999年開始申請；從2002年開始逐漸增多，到2007年時達到高峰，申請量為42件，之后出現小幅下降；到2012—2014年再次達到高峰，申請數量分別為39，35，40件；到2015年申請數量突然下降至6件。

國外農作物抗旱育種專利總體情況見圖2。

2.1.2 IPC分布情況

從IPC分布情況可以看出，國外相關專利技術以C12N15/82（用酶作標記物） 和A01H5/00（改良基因型的方法） 為主，涉及專利數量占總數的59.46%和42.67%，其中以美國和德國申請的專利數量最多。國外相關專利IPC構成分布見圖3。

圖2 國外農作物抗旱育種專利總體情況

圖3 國外相關專利IPC構成分布

2.1.3 申請人及技術構成分布情況

國外專利申請人（申請量10件以上）分布情況見圖4，國外前10名申請人專利技術構成分布情況見圖5。

圖4 國外專利申請人（申請量10件以上）分布情況

圖5 國外前10名申請人專利技術構成分布情況

由圖4可知，德國巴斯夫植物科學公司以74件專利排在第1位，美國孟山都科技有限公司、美國先鋒高級育種國際公司、以色列Evogene有限責任公司分別以38，24，23件排在第2，第3，第4位?？傮w來看，國外專利主要申請人中，絕大多數為企業。從申請人專利技術構成分布看，其專利技術主要涉及A類和C類，具體包括突變、遺傳工程、改良基因型的方法、有機化學中植物的制備與應用方法、微生物或酶、植物雜交制種等研究領域，而且每一專利所涉及的技術領域是多學科領域交叉。德國巴斯夫植物科學公司（Basf plant science GMBH）其相關專利技術涉及領域最廣、輻射面積最大。

2.2 我國農作物抗旱育種技術專利現狀分析

2.2.1 我國不同年份申請及授權趨勢

我國農作物抗旱育種專利總體情況見圖6。

圖6 我國農作物抗旱育種專利總體情況

我國相關領域專利共有94件，其中申請63件、授權31件。由圖6可知，我國相關領域專利最早于2004年申請，相比國外起步較晚；2004—2009年發展較慢，申請數量較少；2010—2012年，申請數量有了明顯上升，最高達到14件；隨后開始下降。專利授權與申請趨勢基本一致。

2.2.2 我國相關專利IPC分布情況

從IPC分布情況可以看出，我國相關專利技術以A01H5/00（改良基因型的方法）最多，占總數的72.32%，所屬省市以北京申請的專利數量最多?？梢钥闯?，我國相關專利技術所涉及的技術類型與國外大體一致，但我國相關專利在每一技術分類里更為均衡。

我國相關專利IPC構成分布見圖7。

圖7 我國相關專利IPC構成分布

2.2.3 我國相關專利的地區分布情況

我國農作物抗旱育種技術領域專利的地區分布情況見圖8。

圖8 我國農作物抗旱育種技術領域專利的地區分布情況

我國相關領域94件專利從分布省區情況來看，北京62件，山東10件，江蘇3件，安徽2件，廣東2件，四川2件，天津、遼寧、浙江、河南、新疆、廣西、貴州、云南各1件。其中，北京地區以占總數的65.95%，排在第1位。

2.2.4 我國相關專利的申請人分布及技術構成情況

從申請人相關專利數量來看，我國農業科學院作物研究所最多，共39件專利（占總數量的41.48%）。從相關專利申請人專利技術構成看，相關專利技術主要涉及A類和C類，研究領域主要集中在C12N15/63（用酶作標記物）、A01H5/58（改良基因型的方法）、C07K14/44（有機化學）和C12N5/48（遺傳工程）4個方面。同時，我國農業科學院作物科學研究所其相關專利技術涉及領域最廣、輻射面積最大。

我國前10名申請人專利技術構成分布情況見圖9。

圖9 我國前10名申請人專利技術構成分布情況

3 討論

新品種是推動農業發展最活躍、最重要的生產要素，特別是現代生物技術的快速發展，給種業發展注入了新的動力[4]。知識產權是帶動經濟發展和產生效益的根本要素，也成為世界各國進行國家合作和國際競爭的重要砝碼，越來越多的國家逐步加大了其在農業領域的科技創新與知識產權保護力度[5]。

3.1 國外發達國家農作物抗旱育種技術實力雄厚

從全球相關領域專利申請的主要地區分布情況看，美國在該技術領域具有較大的優勢，擁有285件專利，占全球該領域專利總數560件的50.89%，處于世界第1位；而我國在該技術領域擁有94件專利，占全球該領域專利總數的16.78%，居第3位。從申請量來看，德國巴斯夫植物科學公司以78件排名第1位；而排名前10位的當中有4家屬于美國，其中以美國孟山都科技有限公司（38件）、美國先鋒高級育種國際公司等大型國際跨國公司（24件）為主。

3.2 分子遺傳育種技術是未來農作物抗旱育種技術的主流

當前，農作物抗旱育種技術主要以遺傳育種技術為主、傳統雜交育種技術為輔[4]，其發展與同時期分子生物技術進步密切相關。這點從檢索結果可以印證。有關農作物抗旱育種技術專利的申請開始于上世紀90年代末，興起時間較短，這與分子生物技術發展有直接關系。我國農作物抗旱育種技術專利所涉及的技術領域與國外基本一致，主要集中在分子遺傳改良、酶學、基因工程等方面；不同之處在于國外以用酶作標記物居多，而我國則以改良基因型的方法居多，反映出了不同的研究側重。同時，我國專利涉及的研究領域較為均衡，每一研究方向差別不大；而國外專利涉及的研究領域較寬，重點突出，代表了目前該領域國際研究的主體方向。

3.3 國內相關專利與市場聯系不緊密

從申請人來看，我國相關專利申請人以科研院所和大專院校為主，與國外以種子公司作為申請主力軍的局面截然不同，其中以國際上知名的大型跨國公司德國巴斯夫植物科學公司、美國孟山都科技有限公司、美國先鋒高級育種國際公司等集團公司為主。因此，國外發達國家在農作物抗旱育種方面已形成了公司、大學及研究所等科研機構和個人三位一體的研究體系，并主要由企業進行了專利的實施和產業化運作，使專利與市場更貼合、更有針對性，也更有利于技術成果轉化與推廣；而我國研發者組成則較單一，專利的研發、申請主要集中在高校及科研院所，而具有專利創造、運用與產業化實施優勢的企業則比較缺乏。

4 結論

4.1 加大農作物抗旱育種行業研發投入

專利的開發、申請需要大量的投入，科研單位、企業需要建立穩定的科研開發投入機制，保障專利開發工作的順利進行。我國相關專利申請以科研院所和大專院校為主，企業和個人所占比例微乎其微，說明在研發投入上我國主要依靠各級政府機構相應比例的投資，企業投入很少?！秶鴦赵宏P于加快推進現代農作物種業發展的意見》 （國發[2011]8號）提出，構建以產業為主導、企業為主體、基地為依托、產學研相結合、育繁推一體化的現代農作物種業產業體系，逐步建立以企業為主體的商業化育種新機制，將種子企業做大做強。因此，政府要加大對企業育種資金的投資力度，鼓勵企業進行育種創新研究，充分發揮他們在育種創新活動中的主動性和創造性。

4.2 構建以市場需求為導向的知識產權聯盟體系

專利創造、運用與產業化，是知識產權價值鏈中相輔相成、不可分割的組成部分，也是一國或地區調整和優化產業結構、轉變經濟發展方式的重要手段。與其他國家相比，我國在農作物抗旱育種領域知識成果的產權化、知識產權的產業化方面開展的工作和實際成效比較薄弱。僅從我國與國外該領域專利的申請主體比較就可以看出，以歐美國家為首的西方發達國家在農作物抗旱育種研究方面已形成了公司、科研機構和個人三位一體的研發體系；而我國研發者組成較單一，專利的研發、申請主要集中在高校及科研院所，比較缺乏具有專利創造、運用與產業化實施優勢的企業。因此，應當建立該領域知識產權聯盟，加強大學、研究所等科研機構與企業等單位的合作，努力構建以企業為主體、產學研相結合的專利技術創造與運用體系，將科研機構較強的研發能力與企業較為完善的知識產權管理結合在一起，發揮各自優勢，促進農作物抗旱育種行業科研的長足發展與專利成果的及時轉化。

4.3 構建專利預警網絡體系

目前，全球農作物抗旱育種專利研發機構中，實力最強的是德國巴斯夫植物科學公司、美國孟山都科技有限公司、美國先鋒高級育種國際公司，尤其是后兩者，在國際育種領域其研發人員、科研實力之強悍，無人不知，壟斷了全球半數以上的種業。這些大型跨國公司的技術水平高、研究范圍廣，幾乎涉及到了現有專利成果的所有領域，各專利技術產業化所帶來的巨額利潤都將促使這些公司更加注重科研開發和專利保護，進而促成其國際種業壟斷地位，影響深遠。因此，我國相關單位應加強專利預警工作，對可能通過專利手段制約我國抗旱育種行業發展以及可能產生的危害程度進行事先分析和預測，并提出相應的對策。

[1]景蕊蓮.作物抗旱節水研究進展 [J].中國農業科技導報，2007，9（1）：1-5.

[2]張曉煜，楊曉光，李茂松，等.農業干旱預警研究現狀及發展趨勢 [J].干旱區資源與環境，2011，25（11）：18-22.

[3]徐啟運，張強，張存杰，等.中國干旱預警系統研究[J].中國沙漠，2005，25（5）：785-789.

[4]中國種子協會赴美考察團.關于美國農作物種業的考察報告 [R].中國種業，2012（2）：3-8.

[5]張韻君.國內專利戰略研究文獻綜述 [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

新疆維吾爾自治區科技援疆計劃項目“新疆干旱區農作物抗旱專利戰略研究”（201291179）。

房世杰（1982— ），男，碩士，副研究員，研究方向為農業科研管理。

*通訊作者：任紅松（1976— ），男，碩士，研究員，研究方向為農業經濟。