國內外藜麥產業專利地圖分析

劉伊明，李振奇*，李曉健，許素娟

（1.國家半干旱農業工程技術研究中心，河北 石家莊 050051；2.曲周縣白寨鎮人民政府，河北 曲周 057250）

藜麥（Chenopodium quinoa）屬于石竹目藜科藜屬，品種豐富多樣，穗部可呈紅色、紫色和黃色[1]。藜麥產地主要分布在玻利維亞、秘魯以及厄瓜多爾等南美洲高海拔地區，是該地區較早栽培的植物之一[2，3]，被當地人稱為“糧食之母”[4]。藜麥對鹽堿、干旱、霜凍、病蟲害等抗性均很強[5]，為短日照、喜高海拔、耐鹽堿植物，適宜在pH值4.5耀9.5且排水良好的砂質壤土或壤質砂土種植[6]。

研究表明，藜麥營養成分極為豐富，與人類生命活動的基本物質需求完美匹配[7]。藜麥含有人體自身不能合成的8種必需氨基酸，可直接被小腸吸收；富含錳、鋅、鎂、鈣、鐵、銅、鉀、硒、磷、維生素E等[8耀13]，尤其適于“三高”人群以及嬰幼兒、孕產婦、老年人等人群食用[14]。藜麥兼具藥用價值，可調節內分泌、減肥，預防癌癥、過敏、炎癥，降低心血管疾病的發生率[9]。

近年來，藜麥因具突出的營養價值和保健功效而倍受消費者的喜愛[15]，在全球范圍內得到了大力推廣種植[16]。隨著國際藜麥年（The International Year of Quinoa）的確立[17]，藜麥的營養成分分析、營養獨特性的機制研究、保健作用以及在世界各地引種方面的研究進展迅猛，成果豐碩，使得更多的企業和科研院所投入到藜麥產業中[18]，催生出一大批藜麥專利技術。

經數據庫分析發現，目前對藜麥產業相關專利技術發展現狀和趨勢研究成果嚴重不足。因此，加快研究和分析藜麥產業相關專利技術發展現狀和趨勢迫在眉睫，以期為藜麥相關的科研工作者、科技管理者和企業提供理論依據和指導。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

專利數據來源于萬象云專利檢索平臺。萬象云數據庫的數據采購自全球多個官方機構，覆蓋120個國家和組織，每周多次更新，實時發布。專利數據時間范圍為1980年1月1日至2019年12月31日；中外藜麥專利數據的檢索時間均為2020年12月30日。

1.2 研究方法

采用專利地圖（patent mapping）法對檢索到的專利信息進行整理、加工、綜合和歸納，進行定量和定性分析。

1.3 專利檢索

通過文獻調研，初步確定了與藜麥相關的中文檢索詞11個、英文檢索詞3個以及IPC分類號9個（表1和2）。通過試檢，確定中外藜麥專利最終檢索式（表3）。

表1 中外藜麥專利檢索詞Table 1 Key words of quinoa patents at home and abroad

表2 中外藜麥專利檢索詞IPC分類號Table 2 IPC classification number of quinoa patents at home and abroad

表3 中外藜麥專利檢索式Table 3 Query analysis of quinoa patents at home and abroad

1.4 分析工具及流程

采用Open Refine和ITGInsight數據處理與分析工具，按照流程（圖1）進行分析。

圖1 分析流程Fig.1 Analysis process

2 結果與分析

2.1 國內藜麥專利數據分析

2.1.1國內藜麥專利發展趨勢 專利檢索和分析發現，

國內藜麥專利中發明專利522件，占藜麥專利總數的80%；實用新型專利129件，占藜麥專利總數的20%。

1995年中國首次出現藜麥相關的專利申請，此后專利申請并無連續性。2005耀2013年藜麥專利申請數量保持穩定，年申請量基本在2耀3件；2013耀2019年呈現暴發式增長，2019年藜麥專利申請量約為2013年的27倍（圖2）。

圖2 國內藜麥專利的申請數量趨勢Fig.2 Trends in the number of domestic quinoa patent applications

國內首件藜麥專利申請是名為“西藏南美藜系列營養粥”[19]的發明專利（CN95111317.8），來自西藏商貿進出口總公司，屬于食品加工類。西藏自治區早在20世紀90年代就開展了大量關于藜麥生物學特性評價、栽培育種技術及病蟲害研究工作，是中國最早引入藜麥資源并開展相關研究的地區。1995年這件藜麥首件專利的申請恰恰可以表現出其較強的專利意識和敏銳的產業洞察力。

2000年國內申請的第2件藜麥專利“用氨基酸螯合物強化的谷物顆粒核仁”（CN00811561.3）[20]，來自阿爾比恩國際公司，屬于食品加工類。這件發明專利是美國在華申請的首件專利，雖然該時段國內藜麥相關專利的申請數量很少，但是一方面因為中國是農業大國和人口大國，另一方面由于藜麥的生長特性及其具有較高的營養價值，該公司正是看好中國市場的未來發展前景，因此選擇在中國申請專利。

2.1.2 國內藜麥專利地區分布 在所有中國藜麥專利申請中，由中國本土居民提出申請的專利為600件，占總量的92%。中國藜麥產業發展呈現地域分散的特點，全國超過85%的省、市、自治區均有藜麥專利申請，其中來自山西、甘肅、山東三省的申請人公開的中國專利數量最多，分別為93、65和47件，分別占國內藜麥專利申請總量的15.5%、10.8%和7.8%。

2015年山西、甘肅、山東藜麥生產與研究的重點地區，藜麥種植面積分別約為1500、100和不足40 hm2，當年專利申請總量分別為11、0和11件。說明當時山西省在藜麥產業支持和科研力量方面均較強；甘肅省雖然藜麥種植面積較大，但是科研力量較其他兩省相對薄弱；山東省引入藜麥的時間相對較晚，藜麥種植面積也遠落后于山西和甘肅，但是科研方面表現出較強的競爭力。山東省藜麥種植成效也是高海拔極端環境生長的超級谷物在中國華北平地區首次規模化試種成功的里程碑。在中國藜麥產業快速發展時期，產業與科研應當齊頭并進。

2.1.3 國內藜麥專利發明人分析 國內藜麥發明專利申請數量排名前2位的申請人分別是王學領和青海泰柏特的陳寶華，發明專利數量分別為23和19件；緊隨其后的是山西匯天華的張宏和成都大學的趙鋼，二人專利申請數量均為18件（表4）。近5 a來，專利發明量排名前10位的發明人研發活躍，多數發明人自2016年開始幾乎每年都有專利持續輸出，產出活躍的發明人大多來自山西、甘肅、山東、青海、四川、吉林，無論從省市專利數量還是從發明人歸屬地來看，以上6省都是藜麥生產和研究的重點地區。

通過對專利發明數量排名前30位的發明人進行統計分析，結果（表4）顯示，中國藜麥專利研究主要分為6個團隊，分別是以王學領為核心的研究團隊（食品加工類）、以董艷輝為核心的山西省農業科學院研究團隊（農業科學類、食品加工類）、以孫中堯為核心的吉林省茂熙農業科技有限公司研究團隊（食品加工類）、以楊發榮為核心的甘肅農業大學研究團隊（食品加工類）、李娜娜等組成的山東省農作物種質資源中心研究團隊（農業科學類）、以趙鋼為核心的成都大學研究團隊（食品加工類、農業科學類）。此外，青海泰柏特生物科技有限公司的陳寶華、山西匯天華科技有限公司的張宏、成都大學的茍春虎、中國農業科學院作物科學研究所的任貴興等也是該領域有重要貢獻的團體或個人。

表4 2015耀2019年中國藜麥專利十大發明人的專利發明數量 （件）Table 4 Numbers of patented inventions of the top 10 inventors of quinoa patents in China in 2015-2019

2.1.4 國內藜麥專利主IPC號分析 國內藜麥專利IPC分類號排名中，專利數量逸10件的主IPC號共10個，共計210件專利，占國內藜麥專利申請總量的31.8%，其中絕大部分專利屬于食品加工類，還有少量專利屬于農業科學類（表5）。說明中國藜麥研究主要集中在食品加工和農業科學領域。

表5 國內藜麥專利主IPC前10排序Table 5 Top 10 ranking of main IPC of domestic quinoa patents

2.2 國外藜麥專利數據分析

2.2.1 國外藜麥專利發展趨勢 專利檢索和分析發現，國外藜麥專利共1 473件，其中發明專利1 458件，占比高達99%；實用新型專利15件，僅占1%。

國外藜麥專利申請自1986年開始出現；1986耀2000年處于萌芽期；2001耀2010年處于發展期；2011年至今處于技術成熟期（圖3），已出現衰退跡象，推測與藜麥產業發展遭遇瓶頸期有關。

圖3 國外藜麥專利的申請數量趨勢Fig.3 Trends in the number of foreign quinoa patent applications

2.2.2 國外藜麥專利地區分布 世界范圍內共有43個國家/地區有藜麥專利申請，美國、世界知識產權組織和加拿大公開的專利數量較多，分別為482、379和174件，分別占國外藜麥專利申請總量的32.7%、25.7%和11.8%。

南美洲是藜麥種植的發源地，但是專利申請并未體現出地理優勢，也就是說，南美洲的農業種植優勢并沒有轉化為產業的科研優勢。反觀北美洲，雖然僅在美國和加拿大的部分地區有藜麥種植，但是其專利數量為全球最多，可見其科研力量雄厚。由此可見，藜麥產業的發展不僅依賴于藜麥生長的地理環境，還與市場、科研力量和專利意識密切相關。

2.2.3 國外藜麥專利申請人分析 國外藜麥專利申請人主要分為企業和大專院校2種類型，其專利申請數量分別為741和134件。國外藜麥專利申請量逸15件的申請人共12人次（表6），其中7個申請人的主營業務為食品加工，生物技術和洗護用品（化學工業）業務方向的申請人各2個。

結合專利申請人和主營業務情況發現，EXPANSCIENCE LAB（醫藥和皮膚美容護理研究所）、INST BIOPHYTIS SAS（法國生物技術公司）、QUAKER OATS CO（魁克公司）、UNIV PARIS CURIE（巴黎第六大學）是國外藜麥研究的重要機構，其主營業務方向分別為化學工業、生物科技、食品加工和農業科學，這也正是國外藜麥產業的主要研究方向。對于國外藜麥產業而言，食品加工和農業科學方向的研究已經較為成熟，生物工程和化學工業將是未來長期的重點研究方向。

2.2.4 國外藜麥專利主IPC號分析 國外藜麥專利主IPC分類號排名中，專利數量逸15件的主IPC號共20個，共計441件專利（表7），占國外藜麥專利申請總量的29.94%。國外藜麥專利數據體現的研究方向與中國藜麥專利類似，大部分專利屬于食品加工類，還有少量專利屬于農業科學類。與中國藜麥專利研究方向不同的是，生物科技和化學工業也是國外藜麥產業的重要研究方向。

表7 國外藜麥專利主IPC前10排序Table 7 Top 10 ranking of main IPC of foreign quinoa patents

3 結論

國外藜麥產業發展迄今已愈30 a，相關企業和科研院校在食品加工、農業科學等基礎領域以及化學工業、生物工程等更高深領域均進行了比較充分的研究。2011年國外藜麥專利技術發展開始步入成熟期，特別是最近幾年甚至呈現衰退跡象，亟需技術或應用方面的新突破帶領產業走出瓶頸期。中國藜麥產業起步略晚，目前正處于快速發展時期。目前中國學者的關注點更多的集中在食材處理、食品制備、栽培技術等食品加工和農業科學這類基礎領域，在生物化學方面的研究較少，建議合理調整產業結構，促進農業發展與轉型的同時發展高新技術。

中外藜麥研究團隊均呈現出內部合作緊密、外部合作稀疏的狀態。中國企業或機構的研究側重于農業與食品加工方向，山西省農業科學院生物技術研究中心在此基礎上也有生物工程方面的拓展研究；國外企業或機構的研究方向分別為化學工業、生物科技、食品加工。建議中國企業或機構結合自身發展方向，合理選擇借鑒與合作的對象

藜麥消費已風靡歐美并不斷向發展中國家擴展，中國應該在此時期迎頭趕上，立足生態優勢，加強市場宣傳，瞄準國外（特別是面向“一帶一路”沿線國家）和國內2個市場，利用線上、線下渠道，強化營銷網絡建設，撬動金融杠桿，夯實金融服務，科研市場兩手抓，最大程度地發揮藜麥的市場潛力，實現其經濟價值。