基于專利分析我國食藥用真菌產業技術創新結構與方向

耿 立 李盡哲 馬俊義 茹永強

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基于專利分析我國食藥用真菌產業技術創新結構與方向

耿 立1李盡哲2*馬俊義2茹永強2

( 1. 河南農業大學經濟與管理學院，河南 鄭州 450046；2. 信陽農林學院，河南 信陽 464000 )

分析1986—2017年中國食藥用菌產業專利申請的年度間增量與增長率變化、學科分布與品種分布，以及工廠化生產相關專利的品種結構與機構分布；討論我國食藥用菌產業技術創新成果產出的波動性特征及其原因，建議通過培育優質工廠化生產企業、拓展技術創新領域和鼓勵產學研協同的政策組合解決這一波動性。

食藥用真菌；產業；技術創新；專利變化；結構；方向

近年來，我國食藥用菌產業尤其食藥用菌工廠化生產迅速發展，并取得了巨大的成績，全行業裝備水平、技術創新能力與組織管理能力等方面均有顯著提升[1]；同時，也遇到了原輔料成本上升、產能相對過剩、企業關停并轉、規模化生產效益明顯下降等諸多問題[2-5]。在供給側結構性改革、“高質量發展”和“健康中國”的背景下，如何加快食藥用菌行業科技創新速度、提升科技創新質量、提高科技成果轉化率和產業化水平，以突破當前發展瓶頸，獲得可持續發展動力，成為食藥用菌產業面臨的迫切問題。本文試從食藥用真菌產業相關技術專利的增量變化及結構特征等方面進行分析，探究食藥用菌產業轉型升級的技術創新路徑。

1 年度增長特征

在中國知網“專利數據總庫”中輸入“食藥用真菌”進行全文檢索，得到1986年至2018年3月間全部學科專利總數為16 197項[1]。其中，1986—2017年中國食藥用真菌產業專利申請數量及增長率，見圖1和圖2。

由圖1可見，1986—2017年中國食藥用真菌產業專利申請量總體呈現遞增狀態；其中，1986—2009年緩慢增長，從2010年開始出現顯著增長，這與2010年開始我國食藥用真菌產業工廠化的快速發展是緊密相關的；2015年、2016年、2017年的新增專利分別為2 524項、2 521項和4 076項，增量最為顯著。

另圖2可看出，我國食藥用真菌產業專利增長率表現出明顯的波動性，大小年特征明顯。2001年增長率為76.19%，2002年急劇回落至－29.73%，2003年又升高到59.62%；2009年增長率由2007年的46.15%迅速回落至2.4%，2010年又躍升至62.11%；2017年專利增長率由上一年度的－0.12%暴增至61.68%。

2 學科分布特征

2.1 一級學科門類下主栽品種發明專利的申請數量

在中國知網專利數據庫，以專利名稱為檢索條件，分別檢索靈芝、香菇、金針菇、黑木耳、銀耳、杏鮑菇、猴頭、平菇、羊肚菌、灰樹花、白靈菇、海鮮菇、蟹味菇（含白玉菇）等13個主栽品種名稱，對各品種檢索到的發明專利申請數量進行匯總，結果見圖3。

13個主栽品種的發明專利申請總量中，工程科技（Ⅰ輯）類占65.31%，是食藥用真菌產業技術創新的主體。醫藥與衛生科技類占9.82%，表明食藥用真菌類產品在我國醫藥衛生領域的應用開發比例較少，今后，應加強食藥用菌生物活性物質與功能成分提取工藝的研究，開發新型生物醫藥類產品，使食藥用真菌為我國人民健康事業的發展做出更大貢獻。

圖1 1986—2017年我國食藥用真菌產業專利申請量

圖2 1989—2017年我國食藥用真菌產業專利增長率

圖3 1986—2017年一級學科門類下我國主栽食藥用真菌品種發明專利的申請數量

表1 1986—2017年工程科技（Ⅰ輯）類子學科下我國主栽食藥用真菌品種的專利申請量及比例

2.2 工程科技（Ⅰ輯）類子學科下主栽品種的專利申請量

對工程科技（Ⅰ輯）類子學科下分布的主栽食藥用真菌品種的專利申請數量進行歸納，結果如表1。

由表1可知，全部主栽品種相關專利中，食藥用真菌產業的技術研究和成果仍主要集中在輕工業和手工業，占62.03%。涉及的主要技術領域為栽培技術、農藝、生理生化等。但食藥用菌產業專利申請量中工業通用技術及設備子學科的比例僅占0.30%，說明食藥用真菌工廠化生產裝備工程領域的原創性研究成果明顯不足，核心技術創新成果的知識產權仍主要為日韓等國的企業所有。這種知識產權構成與我國食藥用真菌工廠化生產規模不斷擴大的現實極不適應，而部分工廠化設施設備與食藥用菌主流工藝技術之間的不配套、不適應，也是造成近3年眾多工廠化生產企業因污染率高、能耗大、產量與質量無法穩定而關停并轉的主要原因。

環境科學與資源利用子學科的專利僅占0.32%，說明食藥用菌在環保、生態與資源再生等方面的應用研究嚴重滯后。隨著國家環境保護政策的強化與資源約束趨緊，該領域的研究亟待加強。

3 品種分布特征

3.1 主栽品種的發明專利總量分布

在中國知網“專利數據總庫”中分別輸入上述13個主栽食藥用真菌品種名稱，進行專利名稱檢索，得到各主栽品種的發明專利申請量分布（表2）。其中，與靈芝、香菇相關的發明專利申請量，共占我國食藥用真菌產業專利申請總量的48.76%，是我國食藥用真菌產業科技創新成果的主體部分。靈芝相關的專利，主要與功能成分提取及相關產品加工工藝有關；而香菇相關的專利，主要與農藝性狀及栽培工藝有關。同樣作為主栽品種的平菇，1988年至今的30年間，相關專利數量僅為559項，僅占5.32%。這與我國平菇栽培技術較為成熟、管理方式較為粗放、栽培主體為個體農戶等因素有關。

作為工廠化主栽品種的金針菇、杏鮑菇、海鮮菇和蟹味菇，占比分別為9.99%、7.09%、0.86%和0.75%。該比例的分布與我國工廠化生產的菇類規模結構相對應，即金針菇是工廠化生產的最主要品種，占我國工廠化食藥用真菌總產量的45%，杏鮑菇次之，約占32%，蟹味菇和海鮮菇分別僅占6%和5%。分析認為，隨著消費者認知度的提高和區域市場的擴大，蟹味菇和海鮮菇這兩個品種有較大的發展空間。

表2 主栽食藥用真菌品種的發明專利申請量分布

3.2 主栽品種的專利增量變化特征

1983—2017年，我國13個主栽食藥用真菌品種的專利申請量，見圖4。

由圖4可見，靈芝與香菇是我國食藥用真菌產業技術創新發展最早、成果最多的品種。1983—2017年兩個品種的專利申請量一直處于穩步增長的態勢。2011年開始，13個主栽品種的專利申請量都出現明顯的快速增長趨勢，這與我國同期食藥用真菌工廠化的迅猛發展是相對應的。2008年，幾乎所有主栽品種的專利申請量均出現了明顯下降，分析認為，這主要與2008年全球金融危機爆發后出口市場與國內市場明顯萎縮造成大量食藥用真菌企業倒閉有關。

同時，2015—2016年杏鮑菇和金針菇這兩個工廠化生產代表品種的專利申請量曲線都出現了非常明顯的下降。分析認為，產業規模快速膨脹后，在殘酷競爭中，市場優勝劣汰，部分企業由于缺乏技術自生能力，難以持續穩定生產并獲得足夠效益，進而關停并轉。隨著工廠化生產企業數量的減少，工廠化品種的專利申請量也相應減少，是造成這種下降的主要原因。

2017年，各主栽品種的專利申請量均有所提升，說明食藥用真菌產業正進入調整期，仍然繼續生產的企業集中資源加速新技術或新品種的開發，爭取快速取得應用性強、回報率高的成果，以獲得技術自生能力，在成本和產品品質競爭中獲勝，成為產業資源的整合者。

4 工廠化生產相關專利

4.1 增量變化特征

1987年至今，我國食藥用真菌工廠化生產相關專利申請共953項，僅占同期食藥用真菌產業專利申請總量的5.88%。一方面，表明我國食藥用真菌工廠化進程尤其是工廠化生產的技術創新進程仍處在發展初期，另一方面，說明食藥用真菌工廠化的發展迫切需要更多有價值的技術創新成果來帶動。

圖4 1983—2017年我國主栽食藥用真菌品種的專利申請量

由圖5可見，2013—2017年，食藥用真菌工廠化相關專利數量穩定在125～179項，其中2015年申請量最高，為179項。2011年是食藥用真菌工廠化生產相關專利申請量增速最快的一年，達60項，占食藥用真菌產業專利申請總量610項的11.76%（圖6）。這與2010—2011年我國食藥用真菌工廠化生產企業的迅速增多直接相關。

圖6提示2013—2017年，工廠化相關專利的增長率呈現不斷下滑的趨勢，由11.76%下降到2.96%。該現象與我國食藥用真菌工廠化生產進入調整期直接相關：據《2015—2016年度全國食藥用真菌工廠化生產情況調研報告》，2013—2016年全國食藥用真菌工廠化生產企業數量連續負增長，增長率分別為－4.82%、－2.80%、－14.13%和－5.75%。分析認為，我國食藥用真菌工廠化生產初期過于注重數量規模擴張，在工廠化技術創新方面動能不足，是造成工廠化企業數量增長率和專利申請增長率雙下滑的根本原因。更為重要的是，技術創新意識不強、資金和人才資源投入不足，導致工廠化生產企業“缺乏自生能力”，也是造成近幾年大量工廠化生產企業關停并轉的主要原因之一。

具體來看，近年來多地工廠化生產項目的投資建設，系受地方政府投資優惠政策和項目補貼拉動，而不是通過技術改進、技術創新等方式拉動的；政府補貼政策往往導向企業增加廠房、設備等固定資產投資以迅速擴張產能，從而擠占了企業有限的資金和人力資源，使技術改進和技術創新活動缺乏必要的要素資源投入；缺乏這種技術改進與創新，造成多數工廠化生產企業無法通過“降低單位生產成本與提高產品質量”等內涵發展方式，來應對原輔材料成本上漲、市場競爭加劇、消費需求升級等新形勢，因而破產倒閉。那些注重了技術創新的企業——如后文所述的豐科、華綠、正漢、光明森源等大型企業，則獲得了更大的發展機遇。

圖5 1987—2017年我國食藥用真菌工廠化相關專利 申請量

圖6 1987—2017年我國工廠化專利申請量與食藥用真 菌產業專利申請總量的比例

表3 2011—2017年液體菌種和杏鮑菇專利申請量與食藥用菌工廠化專利申請總量的關系

4.2 品種結構特征

由表3可見，2011—2017年我國與食藥用菌工廠化生產有關的專利申請總量中，與液體菌種有關的占比11.05%，與杏鮑菇有關的占比9.98%。可見，液體菌種技術、杏鮑菇工廠化生產技術，是我國食藥用菌工廠化技術研究的主線，該類研究具有基礎性，側重于日韓技術的引進消化及本土化改進方面。

值得注意的是，同期我國對荷葉離褶傘、白靈菇、茶樹菇、灰樹花、玉蕈等工廠化新菇類的研究一直沒有間斷，如：2011年與灰樹花相關3項，2012年與雞腿菇相關2項，2013年與荷葉離褶傘相關5項、與雞腿菇相關3項、與灰樹花相關2項，2015年與白靈菇相關11項，2016年與茶樹菇和灰樹花相關各3項，2017年與玉蕈相關4項。該類研究開發具有自主創新的戰略意義，往往帶來新的技術標準體系和新的消費市場的形成，這種原創性和開源式的技術創新是我國食藥用真菌產業應當重點扶持的領域[6]。

4.3 機構分布特征

圖7 1987—2017年我國食藥用真菌工廠化專利申請的機構分布

由圖7可見，我國已申請的食藥用真菌工廠化生產相關專利中，上海豐科生物科技股份有限公司、上海市農業科學院各擁有34項，均占比3.56%，分列為食藥用真菌企業和非企業機構的第一位，是食藥用真菌產業界科技創新的排頭兵。前20位的機構中，上海豐科、上海國森、江蘇華綠、上海光明森源、浦東天廚菇業、山東正漢等我國食藥用真菌工廠化生產領域的領軍企業均榜上有名。上海市是專利申請機構和申請數量最集中的地區，認為這種情況既與上海工廠化生產企業具有較強的現代管理意識和知識產權保護意識有關，也與上海當地政府鼓勵科技創新的優惠政策有關。

專利申請量大于3項的機構共38家，總計315項，其中企業申請量達200項，占63.49%。可見，在食藥用真菌工廠化生產技術領域，企業已成為科技創新的主體。工廠化生產企業真正成為技術創新主體，有利于提高工廠化技術領域創新活動的針對性和成果應用性，有利于成果快速轉化和效益最大化。而上海國森生物科技有限公司作為第二發明人，與上海市農業科學院共同申請了15項專利，是該技術領域產學研協同創新的典范。今后，我國食藥用真菌產業政策的制定者，應當考量給予食藥用真菌工廠化生產企業更多的優惠政策，以鼓勵和支持工廠化生產企業的自主創新和產、學、研協同創新活動。

值得注意的是，多數機構的專利申請行為在內容和時間上非常集中，如天津中天精科科技有限公司的14項申請均在2015年6月11日提出，發明人均為同一人，且與杏鮑菇液體菌種發酵有關；合肥福泉現代農業科技有限公司的12項申請中，10項均在2016年6月27日提出，發明人均為同一人，發明內容涉及虎杖渣、蟑螂粉、紅棗皮粉、紫荊澤蘭等稀有物料為原料的液體菌種培養基制備方法，發明涉及的技術方法類同、推廣應用價值都很有限；天津市金三農農業科技開發有限公司的6項申請，均在2014年12月19日同一天提出。可見，技術創新缺乏持續性以及部分成果的推廣適用性有限，以致于存在僅僅為了資金補貼而申請專利的投機行為，是我國食藥用真菌產業科技創新活動的缺陷。

5 小結與討論

我國食藥用真菌產業相關專利的增長率變化具有明顯的波動式上升特征，近年來工廠化生產模式的快速擴張加劇了這種波動性。這種技術創新成果產出的波動性，既是食藥用真菌產業波動式發展的表征之一，也是造成產業發展波動的重要原因之一。

食藥用真菌產業技術創新成果產出波動性的原因，一是目前的創新活動主要集中于靈芝和香菇這兩個品種，以及栽培技術、農藝、生理生化等領域；二是由于工廠化生產的技術創新活動尚處于發展初期，創新成果產出能力不足；三是經濟欠發達地區和近年新建的食藥用真菌企業，技術創新意識和知識產權保護意識不強、技術開發人才和資源投入不足。

由于技術創新活動與產業發展都有一定的周期性，所以技術創新成果產出增長量和產業中的企業數量變化表現出一定的波動性或波動式上升，對食用菌產業發展來說，是正常的現象；然而我國食用菌產業的當前問題在于，大批規模導向而非技術創新導向的工廠化生產企業項目，造成了低質產能的迅速擴張，造成產業資源被急劇消耗，繼而推高全行業生產原輔料成本；同時由于新的工廠化生產企業缺乏技術創新動能和創新資源，無法降低生產成本、提升產品質量以獲得更高利潤率，只能通過將大規模低質廉價產品投放市場的方式進行低水平的價格戰。因而，缺乏技術創新動機和能力的工廠化生產企業，是造成全行業成本上升和產品價格下降，以及多數企業關停并轉的根本原因。所以，解決食用菌產業技術創新成果產出的波動性，根本上有賴于解決工廠化生產企業的技術創新動機和創新能力問題，在于使一大批具有技術自生能力、技術創新意識和創新能力的食藥用真菌工廠化生產企業脫穎而出，并成為食藥用真菌產業技術創新的主體。

為此，產業政策的制定者應當設計更多優惠組合，重點支持兩類技術創新活動：一是基于工廠化生產模式的裝備制造、生態環保、資源再生、生物與醫藥、國民衛生和健康等領域的技術創新活動。這些領域將為食藥用真菌產業傳統的技術創新模式提供新的思路和更有價值的發展空間。二是鼓勵通過產、學、研協同的方式，在食藥用真菌工廠化生產的實踐中發現和解決更多具有產業共性或關聯性的課題，以在整合創新主體優勢和節約資源的基礎上，獲得更多具有原創性和更大“破壁效應”的技術成果。

[1] 黃毅. 中國香菇工廠化栽培的現狀及發展前景[J]. 食藥用菌, 2014(5): 255-259.

[2] 黃琪惠. 食藥用真菌價格波動特征及其影響因素研究[D]. 山東農業大學, 2018.

[3] 楊杰仲, 陳旭, 朱森林, 等. 貴州食用菌產業現狀及供給側結構性改革對策研究[J]. 食用菌, 2017, 39(06): 11-12.

[4] 黃毅, 林金盛. 我國食用菌企業2016年的發展狀況及前景預測[J]. 食藥用菌, 2017, 25(02): 99-102.

[5] 孔維麗, 胡素娟, 宋志波, 等. 河南省食用菌產業現狀及經濟效益分析[J]. 中國食用菌, 2018, 37(03): 1-6.

[6] 萬魯長, 辛淑榮. 山東省食用菌產業現狀、發展趨勢與產業技術創新方向[J]. 山東農業科學, 2013, 45(12): 103-106.

Technology innovation structure and direction of the mushroom industry based on patent analysis

Geng Li1Li Jinzhe2*Ma Junyi2Ru Yongqiang2

( 1. College of Economics and Management, Henan Agriculture University, Zhengzhou 450046, China; 2. Xinyang College of Agriculture And Forestry, Xinyang 464000, China )

The change of annual incremental and growth rate, distribution of subject and variety of the patents related to the edible and medicinal mushroom industry of China in 1986—2017, as well as the variety structure and organization distribution of the patents related to industrialized cultivation were analyzed. The fluctuation of the technological innovation results in the edible and medicinal mushroom industry and its reasons were discussed. The policy combination of cultivating high-quality industrialized cultivation enterprises, expanding new research areas and encouraging collaboration innovation will help to solve the fluctuation problem.

Edible and Medicinal Mushroom; Industry; Technological Innovation; Structure; Direction

S646

B

2095-0934（2019）01-031-07

河南省科技攻關項目（182102110373）；河南省高等學校重點科研項目（16A180051）

耿立（1987—），在讀碩士，經濟師、農藝師，主要從事食用菌工廠化生產管理與技術研究。E-mail：514759016@qq.com。

李盡哲（1982—），副教授，從事食藥用真菌生產研究。E-mail：xynz1688@163.com。

注：本文專利數據的數據截止日期為2018年3月16日。