專利數據庫在科研及情報分析中的應用探析

戰玉華等

【摘要】介紹一些常用的專利資源，并對DII、Espacenet、TotalPatent等數據庫的內容、功能及特點進行對比和總結，以具體課題石墨烯為例，闡述從中獲取相關專利文獻及利用分析工具對專利進行分析和深入挖掘的方法，為科研工作提供決策支持。

【關鍵詞】專利文獻 情報分析 數據庫 DII Espacenet TotalPatent

專利文獻及其作用

專利作為一類集技術、法律和經濟信息于一體的特種文獻，具有很高的利用價值。據世界知識產權組織統計，利用專利信息可縮短60%的技術研發周期，節約40%的科研經費[1]。

在科研創新的過程中，專利是科研人員不可或缺的參考文獻，尤其在醫藥、化工、汽車、電子、精密儀器等應用性學科領域中，專利文獻的數量很多，必須予以重視。通過研究相關的專利，可以全面了解技術的發展狀況，為科研項目的選題和實施提供思路，避免重復工作或侵犯知識產權。

在專利申請、專利審查、專利訴訟等專利事務以及競爭情報分析等情報咨詢工作中，專利文獻的檢索和分析更是必不可少的。當前，在世界范圍內，包括專利在內的知識產權保護越來越受重視。為保護自己的發明創造，避免侵權和被侵權，需要時刻關注相關技術的發展變化、相關專利的申請及法律狀態等信息。

近年來，基于專利在科研創新和情報分析中的重要地位，除專門的專利、情報咨詢機構外，部分高校圖書館也相繼開展了情報咨詢服務，為學校、院系、重大項目組提供知識產權等方面的分析報告，推動科研創新和技術進步[2-3]。

常用專利資源

目前常用的專利電子資源主要有以下幾類：①各個國家的知識產權局以及一些國際專利組織提供的免費數據庫，如：中國國家知識產權局專利數據庫、日本特許廳特許電子圖書館IPDL、美國專利商標局專利全文數據庫、歐洲專利局專利數據庫Espacenet、世界知識產權組織專利數據庫PATENTSCOPE等。②數據庫商提供的專利數據庫，如：Thomson Reuters的Derwent Innovations Index（DII）數據庫、LexisNexis公司的TotalPatent全球專利數據庫、ProQuest公司的Dialog聯機系統中的專利數據庫、萬方數據的中外專利數據庫、中國知網的中國專利全文數據庫等。此外，還有一些專門的專利分析工具，如Thomson Reuters公司的Thomson Innovation、Dialog公司的Innography等。下面介紹幾個主要的專利數據庫：

2.1中國國家知識產權局專利數據庫

中國國家知識產權局專利數據庫（http：//www.sipo.gov.cn/zljs/）收錄了1985年以來公布的全部中國專利信息。中國國家知識產權局網站提供簡單檢索、高級檢索和IPC分類檢索三種專利檢索方式，并可進行專利的法律狀態檢索。

中國專利的申請量近年來呈快速增長態勢，湯森路透發布的研究報告稱2011年中國的專利申請量躍居世界第一，超過美國和日本[4]。

2.2美國專利商標局專利數據庫（USPTO）

USPTO（http：//patft.uspto.gov/）是美國專利商標局的官方網站，免費提供1790年以來的美國專利，其中包括美國專利授權數據庫（PatFT）、專利申請公開數據庫（AppFT）、專利公報等多種專利數據，可以進行專利檢索或瀏覽。

2.3歐洲專利局專利數據庫（Espacenet）

Espacenet（http：//worldwide.espacenet.com/）為歐洲專利局的免費專利數據庫，收錄了80余個國家的7 000余萬篇專利文獻，包括三部分內容：①EP-espacenet：歐洲專利；②WIPO-espacenet：PCT專利；③Worldwide：世界范圍內額80余個國家的專利。

2.4世界知識產權組織專利數據庫（PATENTSCOPE）

PATENTSCOPE（http：//www.wipo.int/patentscope/search/en/search.jsf）為世界知識產權組織的免費專利數據庫，包含3 000余萬條專利信息，其中包括200余萬篇PCT專利。數據庫提供簡單檢索（simple search）、高級檢索（advanced search）、字段組合檢索（structured search）、多語種交叉擴展檢索（cross lingual expansion search）4種檢索方式，還可以瀏覽每周公布的專利文獻、核苷酸/氨基酸序列目錄等。

2.5德溫特世界專利索引數據庫（DII）

Derwent Innovations Index（http：//apps.webofknowledge.com/DIIDW_GeneralSearch_input.do？product=DIIDW&search_mode=GeneralSearch）為Thomson Reuters公司的專利數據庫，收錄了來自世界40余個專利授權機構的2 000余萬篇專利信息。

2.6全球專利數據庫（TotalPatent）

TotalPatent（http：//www.lexisnexis.com/totalpatent）是LexisNexis公司推出的專利檢索系統，包含100個國家及專利組織的8 000余萬篇專利信息。

DII、Espacenet、TotalPatent的內容及特點

眾多免費或商用專利數據庫收錄的內容各異，并各有其特點。科研人員可以根據數據庫的內容及特點選擇適宜的資源，從中查找相關的專利文獻，為科研項目的選題立項及實施提供幫助。科技查新、專利審查、情報分析等人員則可以利用這些數據庫檢索相關專利，并進行深入分析，得出詳細而準確的分析報告。

作為包含世界多個國家專利的DII、Espacenet、TotalPatent等數據庫，具有收錄內容廣泛、檢索方便等優點，是重要且具有一定代表性的專利資源。本文以DII、Espacenet和TotalPatent為例，對專利數據庫在科研和情報分析中的應用進行探索研究。為全面了解數據庫的特點和優勢，對其收錄內容、檢索方式、檢索結果的輸出及分析利用等方面進行總結和對比分析，如表1所示：

、Espacenet數據庫的突出特點包括：

● DII檢索方式簡單、準確，檢索式中最多可使用6 000個檢索詞，并具有多種結果處理、輸出方式及分析功能，是重要且應用廣泛的專利數據庫。

DII的特點之一是對專利的標題和摘要進行了英文改寫，對發明的內容及用途、優點等進行了深入描述，使之更適合普通人檢索與閱讀。DII作為一個引文數據庫，具有被引專利檢索模式，可從被引途徑進行檢索。此外，DII還有獨特的化學結構檢索模式，深受化學專業研究人員的歡迎。

● TotalPatent的突出特點是提供德國、法國、日本等20余個非英語國家的專利全文的英文翻譯，并可在全文中進行檢索。TotalPatent還提供智能語義檢索功能，可對關鍵詞進行聯想擴展，并可通過調整關鍵詞的權重來獲取最感興趣的專利。TotalPatent進入中國時間雖然較短，但其具有的全文檢索、語義檢索等特點使之越來越受使用者的重視。

● Espacenet的最大優勢是檢索方便并提供專利原文全文的免費下載，是查找專利文獻的重要工具，尤其在未購買DII、TotalPatent等商用數據庫的情況下。

專利數據庫應用案例

下面以課題“石墨烯的制備及應用”為例，說明如何從DII、Espacenet和TotalPatent等數據庫中找到需要的專利并加以利用。

2004年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地從石墨中分離出石墨烯（Graphene），兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎[5]。石墨烯是目前世上最薄、室溫導電速度最快、力學強度最大、導熱能力最強的材料，可用于衛星、飛機、汽車、電子產品等的研發[6]。世界各國對石墨烯的研究非常多，專利也很多，找到相關專利并加以分析利用，能夠促進該領域的技術發展。

4.1 專利文獻的獲取

在科研或情報分析中，首先需要查找與課題相關的文獻。針對本課題，以“Graphene”為檢索詞在題名字段檢索，檢索結果如表2所示：

4.2檢索結果的統計分析

對于檢索到的專利文獻，除了可以查看感興趣專利的詳細信息外，還可以利用分析統計工具對其進行宏觀分析，以全方位了解該領域的研究狀況、發展趨勢，找到主要的研究機構、發明人等，挖掘重要專利的技術核心內容，為科學研究提供思路。DII、TotalPatent均提供專利統計分析功能。

4.2.1 DII專利分析

DII可按照專利權人名稱或代碼、發明人、IPC、Derwent分類碼、學科類別等對檢索到的專利進行統計分析，一次最多可分析10萬條記錄，顯示前500個分析結果。分析后，可以查看感興趣機構、發明人的專利信息，也可以將分析結果進行保存。對DII中檢索到的1 059條專利分別按照專利權人名稱、發明人進行分析，排名前10位的結果見表3。

從專利權人的分析結果可以看出，關于石墨烯的相關專利，中國科學院、三星公司的最多，浙江大學、天津大學、清華大學也排在前10位；從發明人來看，JANG B Z、ZHAMU A、CHOI J等人申請的專利較多。這說明以上機構、發明人對石墨烯的研究較多，多研究他們的專利信息，關注他們的研究動態，可為科研選題及項目實施提供決策幫助。

4.2.2 TotalPatent專利分析

TotalPatent數據庫具有專利分析、對比功能，可對檢索結果或文件夾中的專利按照專利授權機構、專利權人、發明人、公開日期、授權日期、IPC分類、法律狀態等進行分析，并以條形圖、柱狀圖、線狀圖、餅狀圖進行可視化顯示。對TotalPatent檢索到的1 083篇專利按照專利授權機構分析，如圖1所示：

從圖1可以看出，中國專利最多，為381篇，約占全部專利的35%；其次是美國專利，約占30%；韓國專利、日本專利也較多。雖然發明人可以向多個國家申請專利，但上述數據也反映出中國、美國、韓國等國家對石墨烯的研究較多。

對專利的公開日期進行分析，發現2010年、2011年、2012年的專利分別為246、589、160篇，各占專利總數的23%、54%、15%。從專利申請的趨勢可以看出，近年來石墨烯的研究處于飛速發展期，以后會有更多的專利出現。

利用分析工具對專利進行分析，可從多個不同的角度了解相關領域的研究狀況及發展狀況，為科研戰略提供參考。

4.3 專利的輸出和全文下載

對于數據庫檢索到的結果，要研究具體專利的核心內容，最好將檢索結果輸出保存到本地計算機上，下載重要專利的全文，然后仔細研究其專利權項、技術核心。

DII有打印、發送E-mail、保存到文件、保存到個人管理軟件等多種輸出方式，非常方便，一次可以輸出500條記錄。DII數據庫中僅US、EP、WO、GE等專利帶有原文鏈接，點擊其“Original”圖標可以鏈接到專利的PDF原文。

Espacenet、TotalPatent可以查看和下載專利全文。Espacenet可以一次下載15或30篇專利的首頁，對于具體的專利，點擊其文摘頁面的“Original document”，然后點擊“download”，就可下載其專利原文全文。TotalPatent一次最多可批量下載兩萬篇專利，可以選擇下載專利的full text、front page、claims、image、legal info、original document等輸出項，保存成Word、PDF、XML等格式。TotalPatent還提供德國、法國、日本、韓國、西班牙、俄羅斯等20余個非英語國家專利全文的英文翻譯，除了可以查看下載雙語全文，還可以在雙語全文中檢索，這對于僅熟悉英語的使用者來說非常有益。

4.4 專利引證信息和法律信息的查證和利用

文獻的引證信息體現了技術的承前啟后關系。充分利用文獻的引證信息，將技術相關文獻查新、查深、查廣，對科研和情報分析都非常有益。

4.4.1 專利的引證信息

專利的引證情況可以反映該專利的重要程度，許多專利分析工具利用專利的引證信息挖掘核心專利。DII、Espacenet、TotalPatent數據庫都提供專利的引證信息。

TotalPatent在專利全文中包含引證信息，且數據庫提供引證地圖工具，可對多條專利的引證關系進行分析，使專利的引證關系一目了然，并可從中挖掘出重要的專利。在DII數據庫中，點擊專利的“Citing Patents”、“Patents Cited by Examiner（Inventor）”等鏈接，可查看該專利的引證文獻信息，而且DII還提供專門的被引專利檢索模式，對檢索結果也可以按照被引頻次進行排序。在Espacenet數據庫中，點擊專利記錄中的“Cited documents”、“Citing documents”，就可查看其引證文獻信息。

4.4.2 專利的法律信息

專利權具有獨占性、時間性、地域性等多個法律特征，因此無論是申請相關專利，還是使用相關技術，專利的授權、轉讓、訴訟等法律信息都是非常重要的，必須予以關注。

Espacenet、TotalPatent數據庫可以查看專利的法律狀態。TotalPatent全文中有專利的法律狀態、美國專利訴訟信息等，也可以在全文中檢索。Espacenet中，點擊專利的“INPADOC Legal Status”就可以看到該專利的法律狀態。而DII作為專利文摘數據庫，有專利的申請時間等相關信息，但不提供專利的法律狀態。

4.5 專利信息的跟蹤

利用Alert等功能跟蹤相關專利的更新變化情況、重要專利權人或發明人的研究動態，可以及時掌握課題相關領域的發展和變化，調整戰略決策，優化研究方案。

DII、Espacenet、TotalPatent均提供Alert等個性化服務。在DII中注冊后可對檢索歷史進行保存并創建跟蹤，在TotalPatent中創建Alert可對關鍵技術、專利權人、發明人等檢索歷史的專利變化、法律狀態、引證信息、專利權人變化等最新信息進行自動跟蹤，這樣數據庫就會將新增加的檢索結果發送到用戶注冊時的電子信箱中，便于用戶及時查看。在Espacenet中，可在“Result List”頁面訂閱RSS，及時獲知最新檢索結果。

結 語

作為特種文獻的一種，專利文獻在科學研究、專利審查、情報咨詢等工作中起著重要的作用。在眾多專利資源中，包含世界多國專利的DII、Espacenet、TotalPatent等數據庫受到越來越多使用者的重視。其中DII除將專利的題名和文摘進行了改寫外，還提供深受化學專業人員歡迎的化學結構檢索模式；TotalPatent則有語義檢索等多種檢索方式，并提供20余個非英語國家專利全文的英文翻譯；而Espacenet作為免費的電子資源，檢索方便且可以下載專利全文。

利用專利數據庫，科研人員、圖書館員、情報咨詢人員可以獲取課題相關的專利信息，并可利用分析工具對檢索到的專利按照專利權人、發明人、申請時間等多個方面進行統計分析，全面了解技術的發展狀況，找到重要的研究機構和研究人員，找到重要專利的核心技術內容，并及時跟蹤專利的更新變化情況，為技術研發、專利申請、專利糾紛處理、情報分析等提供決策和有力支撐。

[參考文獻]

[1] 關志英， 郭依群. 網絡學術資源應用導覽[M]. 北京： 中國水利水電出版社， 2007.

[2] 趙慧清. 高校圖書館專利咨詢服務現狀調研分析與發展對策[J].圖書館理論與實踐， 2012 （6）：59-61.

[3] 楊麗. 高校專利信息服務調查分析[J].圖書館論壇， 2011，31（2）：68-70.

[4] 中國專利申請量位居全球之首[EB/OL]. [2013-06-15]. http：//www.ipr.gov.cn/guojiiprarticle/guojiipr/guobiehj/gbhjnews/201112/1272864_1.html.

[5] The Nobel Prize in Physics 2010[EB/OL]. [2013-07-20]. http：//www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2010.

[6] 石墨烯[EB/OL]. [2013-05-20]. http：//zh.wikipedia.org/wiki/%E7%9F%B3%E5%A2%A8%E7%83%AF.