中圖分類號:S646 文獻標志碼:A 文章編號:1673-2871(2025)07-232-12
Analysis of innovation trends based on patent technology for the breedingofedible fungi varieties
WANGPei (Instituteofdecultualeoentzoudecultualieceno)
Abstract:Takingthebreedingofediblemushroomvarietiesastheresearchobject,atheoreticalanalysisframework guidedby patent inteligence wasconstructed.Basedoncorepatentdata,thepatentlayoutand innovationtrend inthe fieldof ediblemushroombreedingtechnologywereanalyzedfromtheaspectsofdeveopment trend,regionallayout,institutional competitiveness,and technologicallayout.Theresultsindicatethatfrom2000 to2023,global aplications foredible mushroom breding technology patents have shownatrendof“slow increase-rapid growth -stable development\".China ranks first inthe World in terms of the numberofpatents,follwed byRepublicofKoreaandJapan.Among the top20 patent holders,thereare16in Chinaand4abroad,withChineseresearch institutionsanduniversitiesaccounting foras much as 40% .The three IPC classification numbers A01G1/04,A01G18/69,and A01G18/60 have the highest number of patents,andtheproductionandsupporting technologyofstrains,straincultivationtechnologymolecularmarkeechnology,etc.arekeytechnicalareas forthebreedingofedible mushroomvarieties.Reducedproductioncosts,improvedproductivity,reducedlaborintensityshortenedbreeding cycles,andincreased yieldandqualityhavebeenhottopics intheresearch and development of patented technologies inthe fieldof edible mushroom breeding in recent years.In summary, theauthor proposes the folowing developmentsuggestions:Focus onthestrategiclayoutofcore breeding patent technologiesand strengthen intellctual propertyprotection;buildan innovativesystemforedible mushroom breedingandbreak through the botleneck of breeding technology;strengthen theconstruction ofthe talent team for edible mushroom seed productionandfillthe talent shortage gap;strengthen innovation inedible mushroomseed production technology andoptimizing strainselection;strengthen inteligentseed productiontechnologytopromotestandardizationand industrializationofeedproduction,inorder toprovidereferenceand guidanceforscientificresearch institutionsandenterprises to carry out forward-looking technologicalinnovationlayoutand improve intelectualpropertyprotection inthefieldof edible mushroom breeding.
Keywords:Edible mushroom; Breeding;Patented technology; Innovation trend;
我國是世界上最大的食用菌生產國,食用菌產量占世界總產量的 85% 以上,居世界首位。根據中國食用菌協會統計,2023年全國食用菌總產量為4225.39萬t,總產值為3887.22億元,其種植規模僅次于糧、棉、油、菜、果而居第六位,其中,香菇、平菇、黑木耳、金針菇、草菇、銀耳、靈芝等產品的產量均居世界第一位。但食用菌種業的發展遠滯后于實際生產需要,已經成為制約我國食用菌產業高質量發展的關鍵因素。種源是農業的“芯片”,食用菌良種繁育是食用菌產業實現可持續發展的基礎和提升競爭力的關鍵。開展良種繁育技術領域“卡脖子”技術攻關,專利作為技術信息是最有效的載體,是國家、地區或企業、行業競爭優勢的核心基礎之一,能夠很好地揭示前沿核心領域技術發展情況和識別其技術競爭態勢,對推動食用菌現代育種技術發展具有重要意義。
專利是技術創新最重要的成果形式之一[3],與技術發展狀況存在密切聯系。吳秋菊等、王培、張紅穎等以整個食用菌產業為研究對象,從專利視角,論述了食用菌產業專利申請趨勢、戰略布局、專利權人、重點領域等發展態勢。崔遵康等3基于核心專利數據挖掘視角,以中國四大主要糧食作物水稻、小麥、玉米和大豆為研究對象,對糧食作物生物育種技術的全球專利環境、技術創新布局及其特征,以及機構競爭態勢等進行研究。王玲燕等48分析了十字花科作物育種、黃瓜分子育種等全球專利技術發展趨勢、研發熱點、區域布局、競爭力等創新態勢情況。苗潤蓮等利用德溫特創新平臺(DII),應用專利地圖,對國際辣椒育種技術創新現狀及態勢進行分析研究。劉勤等[]、吳菲菲等通過專利數據挖掘,探討了油菜產業技術、玉米生物育種技術的專利發展情況。通過文獻研究發現,當前國內部分學者從專利視角對糧食作物、辣椒、油菜等育種專利技術的創新態勢展開了深入研究,但尚未發現針對食用菌良種繁育專利技術創新態勢的研究。
為深入了解食用菌種業領域技術研發現狀,從專利分析視角出發,基于合享智慧incoPat科技創新情報平臺,利用incoPat數據分析軟件,通過對2000一2023年全球食用菌良種繁育領域相關核心專利數據進行深入分析[1,全面了解近年來該領域專利申請量、專利技術發展趨勢、區域專利布局、主要專利權人、重點技術領域、專利技術分類、技術研發熱點、專利網絡等發展現狀和創新態勢,旨在從宏觀上把握食用菌良種繁育領域最新技術發展情況和發展趨勢,尋找技術短板和發展空間,以期為食用菌良種繁育技術創新發展提供參考。
數據來源及分析工具
1.1 數據來源
分析數據源自合享智慧incoPatt科技創新情報平臺,該平臺收錄了全球170多個國家、地區、組織的超過1.2億條專利信息[12]。通過incoPat數據庫檢索食用菌良種繁育領域相關專利文獻及專利引用情況,將食用菌良種繁育技術主題分解為菌種、菌絲、選育、雜交、育種、液體菌種、培養液、細胞、基因、分子標記、指紋圖譜、繁育、接種等[方面進行標引,并建立數據庫對數據進行清洗、除雜、篩選,最終獲得有效專利數據共為3822件,作為本研究的數據基礎。
1.2 檢索條件
在incoPatt數據庫中,按照專利主題詞的方式進行檢索,利用檢索式:(TIABC=[食用菌or香菇or木耳or草菇or蘑菇or平菇or銀耳or雞腿菇or金針菇or杏鮑菇or白靈菇or茶樹菇or竹蓀or冬蓀or羊肚菌or姬松茸or雞樅菌or(Ediblemush-rooms)or(Shiitake mushrooms)or(Black fungus)or(Grass mushrooms)or(Mushrooms)or(Flatmushrooms)or(Silver ear)or(Chicken leg mush-rooms)or(Golden needle mushrooms)or(Oystermushrooms)or(White spirit mushrooms)or(Teatreemushrooms)or(Bamboomushrooms)or(Wintermushrooms)or(Morel mushrooms )or(Agaricusbisporus)or(Chicken fir mushrooms)] and[菌種or菌絲or育種or母種or原種or選種or培育or繁育or培養or基因or細胞or栽培種or分子標記or品種or接種or(Strain)or(Mycelium)or(Breeding)or(Mother species)or(Original seeds)or(Seed selection)or(Propagation)or(Cultiva-tion)or(Gene)or(Cell)or(Cultivation seeds)or(Molecularmarker)or(Variety)or(Inoculation)]and[IPC ?= (A01GorA23L or A01HorC05G orC12NorC12RorC12MorC12PorC12Q]進行檢索,共得到全球食用菌良種繁育專利數據3822件。選取的關鍵詞包括:申請日期、申請人、專利編號、專利類型、權利人、IPC分類、國家地區等。檢索時間跨度為2000年1月1日至2023年12月31日[3]。
1.3 分析工具
借助incoPat科技創新情報平臺數據分析工具,將論文數據導入incoPat軟件中,構建“食用菌良種繁育專利信息數據庫”,將數據庫中的專利信息進行清洗、篩選、分類,導出數據并使用Excel軟件進行量化分析[1]。對全球食用菌良種繁育專利技術發展現狀及態勢進行分析研究。
2 結果與分析
2.1食用菌良種繁育專利技術發展趨勢分析
食用菌良種繁育專利技術申請趨勢如圖1所示。良種繁育屬于食用菌產業的基礎研究工作,技術難度大、研發周期長。經過對2000年1月1日至2023年12月31日食用菌良種繁育專利數據的檢索、篩選、清洗、除雜,共得到有效專利數據3822件。從整體時間序列分布情況上看,從2000一2011年,食用菌良種繁育領域專利申請量呈緩慢上升趨勢,這11a(年)間每年的專利申請量都沒有突破100件;2012一2017年,專利申請量處于加速上升趨勢,每年申請量都在100件以上,其中2017年專利申請量達到353件,這一階段食用菌產業進入工廠化發展,尤其液體菌種育種工作取得突破成就;2018—2023年,專利申請量呈波動螺旋式“上升-下降-上升\"趨勢,雖然2018一2019年年申請量有所下降,但從2020年以后又開始上升,年專利申請總量都超過了300件,2022年高達415件,達到高峰。此外,由于專利數據從申請到公開存在一定的滯后性,2022—2023年的專利數據僅供參考借鑒。
圖12000—2023年食用菌良種繁育專利申請量的年度變化趨勢
Fig.1Annual trend of patent applications forhigh-quality edible mushroom breeding from 2ooo to 2023

2.2各區域食用菌良種繁育專利申請量分析
不同國家(地區)專利申請量體現該國(地區)的技術研發能力。由表1可以看出,全球食用菌良種繁育專利申請量排名前10的國家依次是中國、韓國、日本、美國、德國、英國、法國、加拿大、俄羅斯、澳大利亞。其中,中國以2834件(占比 74% )
專利量排名第一,韓國以251件(占比 6.57% 排名第二,日本以247件(占比 6.46% 排名第三,三者占比達 87.03% 。此外,美國(139件,占比 3.64% )、德國(112件,占比 2.93% )、英國(31件,占比 0.81% )、法國(29件,占比 0.76% ),加拿大(27件,占比0.7% )、俄羅斯(25件,占比 0.65% )、澳大利亞(23件,占比 0.6% 在食用菌良種繁育領域內核心專利量也相對較多??梢钥闯?,中國、韓國和日本在食用菌良種繁育專利技術方面具有顯著優勢,是主要的技術來源國。食用菌良種繁育作為食用菌產業高質量發展的前提和基礎,這3個國家在注重食用菌產業全產業鏈發展的同時,更加注重食用菌良種繁育專利技術的戰略布局和知識產權的保護。
Table1 The number of patent application for high-qualityediblemushroombreedinginmajorcountries worldwide
表1全球食用菌良種繁育主要國家專利申請量

對中國各省份食用菌良種繁育專利情況(表2)進行分析,可以看出,排名前15位省份專利申請量在100件以上的有14個省份,依次是江蘇、河南、山東、福建、上海、四川、云南、安徽、遼寧、浙江、湖北、廣西、黑龍江、貴州。其中,專利申請量排名前5的省份是江蘇(305件,占比 10.76% 、河南(254件,占比 8.96% )、山東(207件,占比 7.3% )、福建(204件,占比 7.19% )、上海(168件,占比 5.93% ,前5位省份專利申請量共占全國的 40.14% ??梢钥闯?,江蘇、河南、山東、福建和上海這5個省份在食用菌良種繁育專利技術方面具有領先優勢,育種技術較為成熟,核心專利量也相對較多。
表2我國食用菌良種繁育排名前15位省份專利申請量 Table2Top15provincesinChinaforthebreedingof high-qualityediblemushroomvarietieswiththehighest numberofpatentapplication

2.3食用菌良種繁育專利主要申請機構競爭力分析
根據食用菌良種繁育相關專利權人統計情況(表3),其中上海市農業科學院、洛陽佳嘉樂農業產品開發股份有限公司、福建農林大學、合肥福泉現代農業科技有限公司、連云港國鑫食用菌成套設備有限公司等機構是該領域專利申請量居前20位的專利權人。在這20位專利權人中,從所屬國家來看,來自中國的有16個、美國1個、德國1個、日本1個、法國1個;從專利權人性質來看,研究機構4個、高校4個、企業12個。中國是世界上最大的食用菌生產國,產量占世界總產量的 85% 以上。在這20位專利權人中有中國的研究機構4家(占比20% )、高校4家(占比 20% )、企業8家(占比40% ),三者共占 80% ,在食用菌良種繁育領域具有強大技術實力和重要的市場地位。因此,中國的企業、科研機構和高校等科研產出較為集中,專利權人擁有的專利數量居世界前列。上海市農業科學院及其下屬單位食用菌研究所、福建農林大學、洛陽佳嘉樂農業產品開發有限公司等針對分子標記方法鑒定菌株技術、菌種指紋圖譜鑒定方法及菌種分離方法申請多項專利,主要發展方向是在食用菌育種方面,針對食用菌育種方向、方法、群體構建等進行探索、創新并申請多項專利技術,成為食用菌育種研究創新的主體;連云港國鑫食用菌成套設備有限公司、福州市凱達生態農業有限公司等對接種裝置及工具申請多項專利,這幾家企業主要是針對食用菌制種繁育裝置設備進行研發創新,主要體現在接種裝置、菌種檢測設備及菌種發酵裝置等方面,為食用菌制種繁育技術的創新發展提供技術支撐;四川省農業科學院土壤肥料研究所、山東省農業科學院農業資源與環境研究所、合肥福泉現代農業科技有限公司等針對液體菌種技術申請多項專利,液體菌種技術作為食用菌育種領域的技術創新,具有菌絲生長速度快、菌種質量穩定、菌種適應性強、菌種污染風險低、便于自動化生產、經濟效益高、耐運輸與貯存方便等優勢,克服了食用菌固體育種技術的弊端,當前液體菌種技術已普遍用于香菇、木耳、平菇等大宗食用菌以及紅托竹蓀、羊肚菌、天麻等珍稀食用菌的菌種生產,顯著提高了食用菌的產量和質量,降低了菌種生產成本,極大地提高了食用菌產業發展的經濟效益,為此通過分析可以看出科研機構以及大型食用菌產業發展企業是液體菌種技術創新的主體,掌握前沿育種技術。食用菌良種繁育作為食用菌產業的基礎和保障,系列育種、制種繁育技術的進步和突破,推動了我國食用菌產業的快速發展。可以看出,當前科研機構和高校仍是我國食用菌良種繁育領域的主力軍,具有較強的科研實力。
表3全球食用菌良種繁育專利主要專利權人(排名居前20位)及其專利申請量排名
Table3Top 20 globalpatent holders forhigh-qualityedible mushroombreeding and theirpatent application ranking

此外,美國SouthMillChamps、德國巴斯夫股份公司、日本長野木田株式會社、法國皇家尚比農等4家公司的共同點是均為該國最大的食用菌生產企業,在食用菌育種、制種繁育技術等領域具有顯著的技術優勢,擁有的核心專利也較多。
2.4食用菌良種繁育專利重點技術領域分析
按照國際專利號(InternationalPatentClassifica-tion,IPC)分類,對食用菌良種繁育重點專利技術領域進行統計分析[13],根據2000—2023年全球食用菌育種IPC小組專利申請量統計結果(表4),專利技術研發熱點排名在前20位的相關重點技術領域涉及多個分支領域,重點集中在A01G1/04、A01G18/69、A01G18/60、A01G18/50、C12N1/14、A01G18/62、A01G18/20、A01G18/00、A01G18/40、C05G3/00、A01G18/22、C12Q1/68、C12R1/64、 A01G18/30、C12M1/00、C12Q1/04、 C05G1/00、 A01G18/55、C12N15/11、C05F17/00等方面。根據IPC分布情況可以看出,目前菌種生產及裝置、菌種培育裝置、食用菌培育技術、菌絲接種裝置、微生物的培養(分子標記方法鑒定技術)、菌種栽培設備裝置、菌種培育基質、分子生物學(菌種指紋圖譜鑒定方法)、菌種發酵裝置技術、菌種檢測技術、液體菌種培養技術、分子遺傳學(菌株分子特異性檢測標記及其檢測方法)、培養基發酵技術等方面是食用菌育種繁育專利技術研究領域的重點,其中A01G1/04、A01G18/69、A01G18/60、A01G18/50、A01G18/62、A01G18/40、A01G18/22、A01G18/30、C12M1/00、C12Q1/04、A01G18/55等重點領域主要針對食用菌菌種生產裝置、培育裝置、菌絲接種裝置、菌種發酵裝置、菌種檢測技術等進行制種繁育技術創新和專利技術的申請,排名在前20位的相關重點技術領域專利數量高達2584件,占比高達 72.7% ,說明當前食用菌制種技術已經比較成熟;然而在C12N1/14、A01G18/20、 A01G18/00、C05G3/00、C12Q1/68、C12R1/64、C12N15/11、C05F17/00等微生物的培養(分子標記方法鑒定技術)、分子生物學(菌種指紋圖譜鑒定方法)、液體菌種培養技術、分子遺傳學(菌株分子特異性檢測標記及其檢測方法)等食用菌育種重點技術領域涉及的專利技術相對較少,排名在前20位的相關重點技術領域專利數量只有970件,占比 27.3% ,說明當前食用菌育種領域專利技術還存在很大差距。
表42000—2023年全球食用菌良種繁育方面專利申請量前20名的重點技術領域
Table4Top20 keytechnologyareas with the highest numberofpatentapplication in the fieldof globalediblemushroom

其中,對重點領域的專利申請量進行分析(圖2),可以看出,A01G1/04(1155件,占比 29.17% )、A01G18/69(328件,占比 8.58% )、A01G18/60(286件,占比 7.48% )、A01G18/50(256件,占比 6.69% )、C12N1/14(239件,占比 6.25% 這5個IPC分類號專利數量最多,共占 58.17% ,且專利申請量都在200件以上,遠超于其他類別,充分說明菌種生產及配套裝置技術、菌種培育技術、接種設備等是食用菌制種技術領域的技術重點和專利技術布局的關鍵,微生物的培養(食用菌育種分子標記方法鑒定技術)、液體菌種技術、分子遺傳學等是食用菌育種技術領域的關鍵和核心專利技術布局的重點領域。
圖2食用菌良種繁育領域專利申請量前10名的重點IPC分布情況
Fig.2Distributionof key IPCwith the top10 patent applications in the field of edible mushroom breeding

2.5食用菌良種繁育專利技術突現關鍵詞分析
與傳統的高頻主題詞分析相比,突現關鍵詞分析更能探測學科發展的新興趨勢和突然變化。在分析專利突現關鍵詞術語時,利用突現詞探測技術和算法,通過考察關鍵詞詞頻時間分布,從中探測出頻次變化率高的關鍵詞[14]。具體步驟如下:結合“食用菌良種繁育專利信息數據庫”,利用Citespace軟件中突現檢測算法[15],時間切割設置為2000—2023年,藍色線條為節點開始出現的時間,紅色線條為節點突顯的時間,節點類型選擇關鍵詞,關鍵詞類型選擇名詞短語,閾值選擇前20位的突現關鍵詞,運行Citespace軟件,導出食用菌良種繁育領域專利技術突現關鍵詞信息圖譜(圖3)。可以看出,2005一2012年,在食用菌良種繁育環節上,產生的突現關鍵詞較少,中心度不高,主要有“不易受外界因素影響”中心度1.6183、“檢測時間短”中心度1.4605、“推廣應用”中心度1.4090,這3個關鍵突現詞出現的頻次變化率最高,是這一時段食用菌良種繁育專利技術研究的中心節點和主攻方向,其中菌種“不易受外界因素影響”的中心度分析是針對食用菌育種方面,“檢測時間短”、“推廣應用\"等中心度分析主要是針對食用菌制種繁育方面,同時也印證了當前時段正處于食用菌良種繁育專利數量緩慢增長階段,育種、制種繁育技術還不成熟,主攻方向不多。2013一2023年,出現的突現關鍵詞數量多,中心度高,排名前20位的突現關鍵詞中有17個出現在這一時間段,占比 85% ,主要集中在“提高食用菌產量”中心度1.6479、“節省物力”中心度1.6091、“提高生長速度”中心度1.6091、“使用簡單”中心度1.6057、“制備方法簡單”中心度1.5868等,表明食用菌良種繁育專利申請量快速增多,主攻方向和技術熱點出現多樣化,但更多專利技術突現關鍵詞是體現在食用菌制種技術方面,例如“節省物力”“使用簡單”“制備方法簡單”等中心度突出表明食用菌制種繁育技術快速發展和進步;“提高食用菌產量”“提高生長速度\"等中心度的分析主要體現食用菌育種技術的發展,尤其是大宗食用菌和部分珍稀食用菌液體菌種技術突破與發展。通過食用菌良種繁育專利技術突現關鍵詞分析可以看出,近年來食用菌育種、制種技術研發旨在提高食用菌產量、節省物力、提高菌種生長速度、縮短生產周期、減少勞動力和降低生產成本,推進食用菌良種繁育技術滿足食用菌規模化、工廠化生產需要。

2.6食用菌良種繁育專利技術專利網絡分析
專利網絡是一種能夠以網絡圖的形式直觀地展示專利之間相互關系的知識圖譜分析方法,在專利挖掘領域中,可以運用專利網絡進行核心專利技術識別、專利質量評估等,具有很強的實用性[4]。為深入挖掘食用菌良種繁育領域技術研發熱點,本文基于專利網絡分析方法,利用聚類分析功能,應用CiteSpace軟件里的Triz技術,將“食用菌良種繁育專利信息數據庫”中的專利數據按照日期進行編號,從核心專利文獻的題名、摘要、技術功效和技術短句中提取高頻關鍵詞[3],計算2000一2023年不同階段不同節點在專利網絡中的中心度,以此來識別不同階段的核心專利,其中,一個節點即代表一個專利,某一節點的中心度是指與該專利相連的其他相關專利的數量,數量越多表示該專利的關聯性越強、重要性越高,其在圖中呈現的形狀就越大,網絡密度就越高[14,可以直觀地反映出食用菌良種繁育領域核心專利情況、核心專利技術研究方向以及專利技術發展趨勢[12]。如圖4,在食用菌良種繁育專利技術熱點可視化圖譜中可以看出,2000—2023年,食用菌育良種繁育“降低勞動強度”“生產成本低”\"操作簡便”“工作效率高\"\"準確性高”\"提高生產效率”“操作方便”“降低生產成本”“周期縮短”“提高產量\"等方面,這些主題詞在圖中的形狀較大,出現的次數較多,專利網絡密集,表明與該技術功效主題詞相關的專利數量較多、關聯性較強、重要性突出,直觀地反映了當前食用菌良種繁育領域核心專利情況和技術熱點,例如,“準確性高”“提高生產效率”“周期縮短”“提高產量\"等這些專利主題詞主要體現在食用菌育種領域,分子育種、遺傳育種等技術的突破以及液體菌種技術發展等食用菌育種技術的進步推動了食用菌產業走向規?;?、工廠化生產;“降低勞動強度”“操作簡便”“工作效率高”“操作方便”“降低生產成本\"等這些專利主題詞主要體現在食用菌制種技術領域,食用菌菌種設備裝置、菌絲發酵裝置、接種設備、液體菌種發酵裝置等制種繁育技術進步大幅度降低了勞動強度、提高生產效率、提升經濟效益和質量。2000一2010年在食用菌良種繁育專利技術前沿熱點和演化路徑可視化圖譜中(圖5)可以看出,“操作方便\"“提高效率\"“經濟效益\"“準確性高”,這4個技術主題詞形成4個相對密集的專利網絡,這一時段核心專利技術涉及的主題較少,專利網絡密度不高,技術關聯性不強;2011一2023年出現了“降低生產成本\"“接種速度快”“降低勞動強度”“提高生產效率”\"裝置結構簡單”“提高菌種成活率”“降低污染率”“快速生產\"“快速萌發\"等9個關系密集的專利網絡,涉及的技術主題詞較多,出現的頻率高,且關聯性強,與這一時段食用菌良種繁育專利申請量快速增加有關,其中,“提高菌種成活率”“降低污染率”“快速生產”“快速萌發\"等專利網絡主要體現在食用菌育種技術的進步,而“接種速度快”“降低勞動強度”“提高生產效率”\"裝置結構簡單\"等主要體現在食用菌制種技術的突破發展,表明隨著食用菌良種繁育基礎研究和關鍵核心技術的發展與突破,科研機構和菌種生產企業逐漸追求通過育種、制種技術研發實現經濟效益、降低生產成本、提高食用菌產量和質量、提高接種率、提高準確性等,縮短食用菌育種由母種- 原種 - 栽培種的接種時間,提高了生產率,這也是近年來食用菌良種繁育專利技術研發的熱點和發展趨勢,為未來食用菌良種繁育技術發展提供了新的創新點和研究方向。
圖4食用菌良種繁育環節專利技術熱點可視化圖譜
Fig.4Visualization map of patent technology hotspots in the breeding process of edible mushroom variety

圖5食用菌良種繁育專利技術前沿熱點和演化路徑可視化圖譜

Fig.5Visualizationmapofcutting-edge hotspotsandevolutionarypaths inpatented breeding technology foredible mushroom variety
3 結論與建議
3.1 討論與結論
通過對食用菌良種繁育專利技術發展趨勢、各區域專利申請量、主要申請機構競爭力、IPC重點專利技術領域、專利技術突現關鍵詞、專利技術網絡等內容的全面研究分析,發現:(1)2000—2023年全球食用菌良種繁育專利申請數量呈現出“緩慢上升期(2000—2011年)-快速增長期(2012—2017年)-穩定期發展期(2018一2023年)\"發展趨勢。(2)中國是全球食用菌良種繁育專利申請量最多的國家,占比高達 74% ,其次是韓國(占比 6.57% )、日本(占比 6.46% ),三者專利申請量占全球申請量的87.03% ;國內專利申請量排前5位的省份是江蘇、河南、山東、福建、上海。(3)在食用菌良種繁育專利申請量排名前20位的專利權人中,來自中國的有16家,國外的有4家,其中中國的科研機構和高校作為專利權人占比高達 40% ,說明其在食用菌良種繁育領域具有強大技術研發實力和重要的市場地位。(4)目前全球食用菌良種繁育專利研發重點技術領域主要集中在A01G1/04、A01G18/69、A01G18/60、A01G18/50、C12N1/14等IPC分類號上,說明菌種生產及配套裝置技術、菌種培育技術、接種設備等制種繁育技術以及分子標記方法鑒定技術、分子遺傳學、液體菌種技術等育種技術是食用菌良種繁育技術的關鍵和專利技術布局的核心。(5)通過專利網絡分析,2000一2023年核心專利技術主要集中在提高經濟效益、操作簡單方便、結構簡單、降低成本、提高生產率、降低勞動強度、提高接種效率、準確性高、周期縮短、生長速度快、提高產量、提高質量等方面,這也是食用菌良種繁育領域近年來專利技術研發的熱點和關鍵研究領域。
3.2 發展建議
3.2.1食用菌育種發展建議首先,注重食用菌育種核心專利技術戰略布局,加強知識產權保護。核心專利技術的戰略布局決定了產業的技術發展方向。構建以專利導航和專利網絡為基礎的食用菌育種繁育創新合作發展模式,鼓勵政府、產業主管部門、科研院所、重點企業等主體進行協作攻關,圍繞重點技術領域如C12N1/14(分子標記)、C12Q1/04(菌種檢測鑒定)、C12N15/11(分子遺傳學)等食用菌育種薄弱方面加強技術研發投入并配合布局相關核心專利。從對重點技術領域的分析中可以看出,當前大宗食用菌如香菇、木耳、草菇等育種培育技術研發已經比較成熟,但是珍稀食用菌如紅托竹蓀、冬蓀、羊肚菌等菌種系統選育、孢子雜交育種、全基因組測序及分子輔助育種技術研究涉及較少。對此,在加強大宗食用菌育種重點技術領域薄弱環節技術攻關時,更要注重珍稀食用菌種質資源的收集、保存和鑒定評價,加大珍稀食用菌菌種退化機制、提純復壯技術、菌種繁育技術、基因編輯技術等[18-19育種技術方面的研究力度,建立珍稀食用菌良種繁育技術體系,突破定向育種、培育優良菌株等技術發展瓶頸,排查潛在專利風險,開展專利預警和調查,及時了解專利技術發展最新動態和研究熱點,加強核心專利技術戰略布局,培育高價值專利,注重知識產權保護,避免專利侵權糾紛。其次,構建食用菌育種創新體系,打破育種技術卡點。企業作為食用菌產業菌種生產、推廣的主戰場,在主要專利權人競爭力分析中,全球食用菌育種專利申請量居前20位的專利權人中,企業有12家,占比高達 60% ,如洛陽佳嘉樂農業產品開發股份有限公司、合肥福泉現代農業科技有限公司、連云港國鑫食用菌成套設備有限公司等在食用菌制種繁育技術方面如接種裝置及生產設備、菌種培育裝置方面申請多項專利技術,但是在指紋圖譜鑒定、分子標記、分子遺傳學等育種基礎研究培育技術方面涉及的比較少??蒲袡C構、高校是食用菌育種基礎研究工作的主力軍,占比 40% ,尤其是上海市農業科學院、福建農林大學在菌種分子標記方法鑒定技術、菌種指紋圖譜鑒定方法、液體菌種培養技術、菌種分子遺傳學等2方面的核心專利申請量遠超食用菌生產企業,但大部分核心專利技術沒有及時轉化成現實生產力,大多停留在申請專利、發表論文階段,部分規模較小的菌種生產企業仍采用較為傳統的生產技術,生產菌種質量參差不齊,產業化程度較低,市場競爭力不足,嚴重影響食用菌產業發展[2]??蒲性核芯炕A扎實,育種技術人員儲備充足,基礎研發能力強,菌種企業生產設備先進,市場敏銳性強。為此,鼓勵科研機構、高校和菌種生產企業進行強強聯合,科研人員及時將實驗室里成熟的高價值專利技術向企業進行科技成果轉化應用,企業針對菌種生產過程中的技術短板聯合科研機構、高校等進行協作攻關和協同創新,實現優勢互補,科學分工,建立產學研聯盟,推動科技創新與產業創新深度融合,提升原始創新能力,實現關鍵核心技術突破,激發食用菌育種專利技術產業化潛力,推進專利技術研發更貼合市場實際需求,推動科投成采廠亞化,構廷良用困自種創新體系,打破育種技術卡點。
3.2.2食用菌制種發展建議食用菌制種是產業發展的基礎和保障,不同于食用菌栽培種植、初精深加工、市場銷售等領域,必須以“優質、高效、綠色\"為核心,通過制種技術突破與產業協同發展,推動食用菌制種向標準化、規?;?、工廠化發展。首先,加強食用菌制種人才隊伍建設,填補人才匱乏缺口。食用菌制種領域的科研人員必須具備更加深厚的學術研究功底和基礎研究能力,善于研究創新。從專利主要申請機構競爭力分析中可以看到,國內科研院所及高校(8家,占比 40% )和企業(8家,占比 40% )在前20位專利權人中,共占比 80% ,是食用菌制種專利布局的主戰場,具有核心競爭力的人才隊伍是食用菌制種研究領域的關鍵所在,其中,領軍人才是研究團隊的核心,具有把握基礎研究的戰略方向、統籌全局、組織管理和協調內外的作用,是團隊創新發展的學科學術帶頭人;基礎研究人才是研究團隊的主體,專業基礎扎實、研究功底深厚;技術推廣人才是科技二傳手,開展“田間學校\"培訓,普及標準化制種技術,提升農戶實操能力,推動科技成果有效轉化。為此,針對食用菌制種研究的科研院所和菌種生產企業必須重視引進、聚合和培養食用菌制種基礎研究領域學科領軍人才、基礎研究人才以及技術推廣人才等各類人才,制定人才培養計劃,增加科研經費投入,提高人員配置質量,優化人員配置結構,加強專業人才隊伍建設,構建結構合理的人才隊伍體系,填補人才匱乏缺口。其次,加強食用菌制種技術創新與菌種優化選育。菌種質量是食用菌產業發展的基礎,當前在大宗食用菌及珍稀食用菌制種方面,菌種退化是常見問題,如何保持菌種純度,必須推動制種技術的創新發展,對此科研機構和菌種生產企業應大力推廣C12N1/14、A01G18/20、A01G18/00、C05G3/00、 C12Q1/68、 C12R1/64、 C12N15/11、C05F17/00等重點技術領域分子標記方法鑒定技術、菌種指紋圖譜鑒定方法、液體菌種培養技術等制種技術,選育出抗病害、耐高溫、高產量、經濟效益好的優良菌種,提高食用菌產業發展效益。最后,優化智能化制種工藝,推進制種走向標準化、產業化。大型食用菌菌種生產企業引入智能化制種工藝,進行物聯網監測,實時調控菌種培育環境,包括溫度、濕度以及二氧化碳濃度等。引進自動化接種、滅菌設備,開展自動化接種、滅菌,降低人工接種污染風險,提升良種率。加強食用菌制種標準化建設,科研機構和菌種生產企業進行產學研融合,制定菌種生產、檢測、包裝、貯運等方面行業標準和規范化制種操作流程(比如ISO認證),推動食用菌制種走向標準化。大力推廣液體菌種發酵應用技術,液體菌種具有質量穩定、適應性強、污染風險低、便于自動化生產、經濟效益高、生產周期短等優勢,推進食用菌制種走向產業化,尤其是應用大宗食用菌香菇、木耳、平菇、杏鮑菇等液體菌種技術,推進大宗食用菌產業標準化、規模化發展,積極推廣珍稀食用菌紅托竹蓀、羊肚菌、天麻等液體菌種技術,打破珍稀食用菌傳統制種技術壁壘。
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