基于應(yīng)用領(lǐng)域視角的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析內(nèi)容和方法——以石墨烯傳感器技術(shù)為例

吳菲菲，李 倩，黃魯成

（北京工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100124）

1 研究背景

技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域包括技術(shù)發(fā)揮其功能的部門、產(chǎn)業(yè)和行業(yè)。技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域往往不斷變化。例如：空間技術(shù)被用于婦女乳腺癌的診治［1］，豐富了診治的技術(shù)手段；合成纖維等技術(shù)在改善技術(shù)性能方面的應(yīng)用遠(yuǎn)不同于其初始應(yīng)用領(lǐng)域［2］。從應(yīng)用領(lǐng)域的視角研究技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，有助于把握技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向、確立研發(fā)投入重點(diǎn)，為企業(yè)和相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行戰(zhàn)略布局提供幫助。

專利是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)科技資產(chǎn)的核心和最富經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分［3］。專利數(shù)據(jù)具有可獲取性、持續(xù)性等特征［4］，在探討技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)發(fā)展水平等問題時(shí)常被作為基本的分析數(shù)據(jù)［5］，本文也以專利數(shù)據(jù)為分析依據(jù)。基于專利數(shù)據(jù)分析技術(shù)未來(lái)發(fā)展的研究成果有很多。例如：龔金梅、劉消寒和歹穎莉利用專利數(shù)據(jù)分析了云計(jì)算行業(yè)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)和趨勢(shì)［6］；趙莉曉通過專利分析預(yù)測(cè)RFID（radio frequency identification）技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)［7］；楊靜從專利信息的視角分析了東盟五國(guó)有色金屬領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新能力［8］。目前學(xué)者們多從技術(shù)功能的視角進(jìn)行基于專利的技術(shù)分析，所抽取的專利信息大多為國(guó)際專利分類號(hào)（international patent classification，IPC）。IPC是國(guó)際專利分類代碼，表征專利所涉及的技術(shù)內(nèi)容［9］。然而，IPC 是對(duì)技術(shù)功能的分類，從技術(shù)應(yīng)用的視角分析具有多領(lǐng)域應(yīng)用可能性的技術(shù)的未來(lái)發(fā)展更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，研究結(jié)果不僅有助于相關(guān)技術(shù)開發(fā)人員把握技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和可能的應(yīng)用前景，而且可以給該技術(shù)應(yīng)用可能涉及領(lǐng)域的決策者提供預(yù)警和選擇機(jī)會(huì)。從應(yīng)用領(lǐng)域分析技術(shù)發(fā)展首先要解決技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域識(shí)別問題。

2 基于應(yīng)用領(lǐng)域視角的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析框架

為了從應(yīng)用領(lǐng)域的視角分析技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，首先需要確定技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。從專利中直接獲取技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域信息，能更好地揭示技術(shù)應(yīng)用的可行性和變化過程，從而為創(chuàng)新決策提供依據(jù)。雖然IPC為每件專利劃分了相應(yīng)的領(lǐng)域，但是該分類針對(duì)的是技術(shù)功能［9］。鑒于此，本文首先利用語(yǔ)義分析方法從專利摘要文本中提取技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)信息，利用語(yǔ)義相似性算法和聚類分析方法得到專利聚類地圖，從而識(shí)別出技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域；然后，對(duì)于識(shí)別出的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，分別從專利分布、專利權(quán)人和知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)3個(gè)方面分析技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)；最后，以石墨烯傳感器技術(shù)為例，應(yīng)用本文提出的方法分析該技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。本文整體的研究思路如圖1所示。

圖1 基于應(yīng)用領(lǐng)域視角的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析框架

3 基于應(yīng)用領(lǐng)域視角的中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的物理學(xué)家Andre Geim 和Konstantin Novoselov在實(shí)驗(yàn)室成功地從石墨中剝離出石墨烯，證明了石墨烯可以單獨(dú)存在，憑此榮獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，從而掀起了石墨烯制備、改性和應(yīng)用的全球研究熱潮。僅10 年左右，石墨烯技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域形成了有產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景的研究成果。石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)使得它在傳感器領(lǐng)域具有光明的應(yīng)用前景。近幾年，中國(guó)在石墨烯領(lǐng)域的論文發(fā)表數(shù)量和專利申請(qǐng)量都居世界第一［10］。這說明，中國(guó)在石墨烯領(lǐng)域的科技基礎(chǔ)積累、研發(fā)以及高技術(shù)發(fā)展方面已具有一定實(shí)力。為了更好地把握中國(guó)石墨烯技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，本文選取石墨烯技術(shù)中的核心技術(shù)——石墨烯傳感器技術(shù)作為研究對(duì)象，通過對(duì)石墨烯傳感器相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行掃描、跟蹤和分析，掌握中國(guó)在石墨烯傳感器相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3.1 石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域識(shí)別

文獻(xiàn)［11］提供了石墨烯傳感器專利的檢索表達(dá)式：

利用該表達(dá)式在德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索在中國(guó)公開的相關(guān)專利，檢索2012年（包含）之前的所有相關(guān)專利，下載時(shí)間為2013 年3 月15 日，共得到75個(gè)專利。德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)的專利摘要經(jīng)過專家改寫，具有較好的結(jié)構(gòu)化特征。其中，專利摘要中的USE 字段明確表達(dá)了專利的用途［12］。AlchemyAPI①http：//www.alchemyapi.com。是一個(gè)基于云計(jì)算的文本挖掘平臺(tái)，可提供任何文本挖掘平臺(tái)最全面的自然語(yǔ)言處理能力。利用AlchemyAPI的關(guān)系提取功能，可提取USE 字段的語(yǔ)義結(jié)構(gòu)，通過計(jì)算語(yǔ)義相似度［13］可得到不同專利間相似性矩陣，據(jù)此可識(shí)別出用途相似的專利。進(jìn)一步，利用SPSS軟件中的多維尺度分析功能和聚類分析功能［14］，可得到專利相似性地圖，將聚類結(jié)果按區(qū)域劃分定義專利的不同應(yīng)用領(lǐng)域。

將通過檢索得到的75個(gè)專利按專利申請(qǐng)時(shí)間編號(hào)為P1～P75。其中，P1為最晚申請(qǐng)的專利，P75為最早申請(qǐng)的專利。語(yǔ)義相似度的計(jì)算結(jié)果顯示，75個(gè)專利分屬于9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域（P38為實(shí)用新型專利，暫且將之排除在外），用A～I(xiàn)標(biāo)注各領(lǐng)域，具體的聚類情況如圖2所示。9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋的石墨烯傳感器技術(shù)的相關(guān)專利信息見表1。從表1不難發(fā)現(xiàn)，不同的IPC 號(hào)可能對(duì)應(yīng)相同的應(yīng)用領(lǐng)域，相同的IPC號(hào)也可能對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，因此利用IPC號(hào)只能分析具體的技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)與應(yīng)用的對(duì)接。而基于語(yǔ)義的分析可將技術(shù)與應(yīng)用關(guān)聯(lián)，便于從應(yīng)用的視角觀察和判斷技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

圖2 石墨烯傳感器技術(shù)專利在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的聚類

3.2 中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

筆者利用上文識(shí)別出的石墨烯傳感器技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，分別從專利分布、專利權(quán)人和知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)3個(gè)方面探討石墨烯傳感器技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

表1 石墨烯傳感器技術(shù)專利應(yīng)用領(lǐng)域分類

3.2.1 專利分布

石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分布情況見圖3。根據(jù)圖3中的數(shù)據(jù)，除電子產(chǎn)品（27%）占比較大外，其余應(yīng)用領(lǐng)域占比均在7%～11%之間。這說明，該技術(shù)的主體應(yīng)用領(lǐng)域還未形成或該技術(shù)在哪一領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用前景更突出還不明朗，該技術(shù)仍處于多領(lǐng)域應(yīng)用探索階段。

圖3 石墨烯傳感器技術(shù)在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專利數(shù)量占比

石墨烯傳感器技術(shù)的整體應(yīng)用處于探索階段，并且該技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展存在差異。從圖3可以看出，電子產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)＠急茸畲螅?7%），其次為生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域、電子裝置領(lǐng)域和半導(dǎo)體材料領(lǐng)域（均為11%），電化學(xué)分析領(lǐng)域和新型電池領(lǐng)域的占比最小（均為7%），結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域和電極領(lǐng)域的占比處于中等水平（9%）。

圖4顯示2006—2012年9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中石墨烯傳感器技術(shù)專利的成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從圖4可知：2009年以前，各應(yīng)用領(lǐng)域的石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量都很少，可見石墨烯傳感器技術(shù)的應(yīng)用處于摸索階段；2010年，領(lǐng)域A 和C 的石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量均略有增加，而領(lǐng)域D 的石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量減少為零，領(lǐng)域E、F 和I的石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量仍為零；2010年以后，領(lǐng)域A 的石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量快速增長(zhǎng)，領(lǐng)域E、F 和I的石墨烯傳感器技術(shù)專利發(fā)展進(jìn)入萌芽階段，而領(lǐng)域C的此方面專利為零增長(zhǎng)；2012年，領(lǐng)域A 的相關(guān)專利數(shù)量增長(zhǎng)有所減緩，但其專利數(shù)量仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他領(lǐng)域，說明領(lǐng)域A 的相關(guān)專利發(fā)展已從萌芽、成長(zhǎng)趨于成熟，而領(lǐng)域C 和I的相關(guān)專利仍處于成長(zhǎng)階段，領(lǐng)域E和F的相關(guān)專利進(jìn)入萌芽階段后出現(xiàn)數(shù)量下降情況。可見，目前這些應(yīng)用領(lǐng)域不是主流的研究方向。新型電池領(lǐng)域（即領(lǐng)域D）在經(jīng)歷了幾年的研究空白期后，其專利數(shù)量有一定回升。領(lǐng)域G 是最早出現(xiàn)的應(yīng)用領(lǐng)域，該領(lǐng)域的相關(guān)專利數(shù)量隨時(shí)間推移而變化的情況是：2006—2011年該領(lǐng)域的相關(guān)專利數(shù)量略有減少，2012年略有增加，從總體上看發(fā)展比較平穩(wěn)。領(lǐng)域H 中專利出現(xiàn)得也較早，緊跟著領(lǐng)域G 中的專利而出現(xiàn)——領(lǐng)域H 中的專利數(shù)量在2011年出現(xiàn)了幅度相對(duì)較大的波動(dòng)，后文將從專利權(quán)人方面討論出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因。

圖4 2006—2012年9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中石墨烯傳感器技術(shù)專利成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)

通過以上分析可初步了解石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)：電子產(chǎn)品領(lǐng)域的研究已趨于成熟；新型電池領(lǐng)域的相關(guān)專利數(shù)量少，但從2011年開始呈回升趨勢(shì)；石墨烯傳感器技術(shù)在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域和電化學(xué)分析領(lǐng)域不是研究熱點(diǎn)；較早出現(xiàn)相關(guān)專利的結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的相關(guān)專利數(shù)量發(fā)展平穩(wěn)；電極領(lǐng)域的相關(guān)專利數(shù)量在穩(wěn)步發(fā)展中有所突破。下面從專利權(quán)人方面進(jìn)一步分析出現(xiàn)這種狀態(tài)的原因。

3.2.2 專利權(quán)人分析

通過統(tǒng)計(jì)可知，上述9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)大于3的專利權(quán)人及其專利情況如表2所示。由表2可知：中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)和東南大學(xué)的相關(guān)技術(shù)公開專利數(shù)量較多，可認(rèn)為它們是重要專利權(quán)人。3個(gè)重要專利權(quán)人在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專利布局見圖5。

表2 石墨烯傳感器技術(shù)專利數(shù)量大于3的專利權(quán)人及其專利分布

圖5 3個(gè)重要專利權(quán)人在9個(gè)石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的專利布局

1）中國(guó)科學(xué)院。中國(guó)科學(xué)院的相關(guān)專利分布比較分散，涉及領(lǐng)域A、B、E、F 和H。從科研成果來(lái)看：中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所器件部劉立偉團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院物理研究所的科研人員合作，在基于石墨烯的高靈敏一氧化氮?dú)怏w傳感器制作方面取得了進(jìn)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污染環(huán)境氣體的高靈敏度檢測(cè)，隨后又致力于氧化石墨烯（GO）在藥物輸運(yùn)、生物傳感以及成像等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，近期制備出還原氧化石墨烯/二氧化錫片層結(jié)構(gòu)來(lái)提升電極導(dǎo)電性、電極機(jī)械強(qiáng)度，力求突破鋰電池推廣應(yīng)用的瓶頸；中國(guó)科學(xué)院金屬研究所沈陽(yáng)材料科學(xué)國(guó)家（聯(lián)合）實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)碳材料研究部設(shè)計(jì)并制備出基于碳納米管/石墨烯的柔性能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換器件，并與天津大學(xué)楊全紅教授、中國(guó)科學(xué)院物理研究所孟慶波研究員密切合作，研制出可作為高性能鋰離子電池的負(fù)極材料和染料敏化太陽(yáng)能電池的對(duì)電極材料。可見，中國(guó)科學(xué)院全面拓展了石墨烯傳感器技術(shù)的應(yīng)用空間，將技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)放在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和檢測(cè)裝置領(lǐng)域，努力突破電極材料對(duì)鋰電池應(yīng)用的束縛。

2）浙江大學(xué)。浙江大學(xué)的石墨烯傳感器技術(shù)專利分布較為集中，主要在領(lǐng)域A、B和C。從時(shí)間上看，浙江大學(xué)對(duì)石墨烯傳感器技術(shù)的應(yīng)用研究最早是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和檢測(cè)裝置領(lǐng)域，最近比較關(guān)注電子產(chǎn)品領(lǐng)域。

3）東南大學(xué)。東南大學(xué)的石墨烯傳感器技術(shù)專利分布在領(lǐng)域D、F和H。從時(shí)間上看，東南大學(xué)對(duì)石墨烯傳感器技術(shù)的研究起步較晚，但其研究順應(yīng)熱點(diǎn)，集中在電極材料領(lǐng)域和新型電池領(lǐng)域。

從表2可知，專利數(shù)量相對(duì)較多（少于3個(gè)）的專利權(quán)人主要有6個(gè)，可認(rèn)為它們是主要專利權(quán)人。6個(gè)重要專利權(quán)人在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專利布局見圖6，其中2個(gè)專利權(quán)人來(lái)自中國(guó)大陸地區(qū)、1個(gè)專利權(quán)人來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，其他3個(gè)專利權(quán)人分別來(lái)自美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó)。中國(guó)大陸地區(qū)的專利權(quán)人主要是高校，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的專利權(quán)人為個(gè)人，國(guó)外的專利權(quán)人為企業(yè)。由此可見：國(guó)外更注重技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化；國(guó)內(nèi)應(yīng)加大對(duì)石墨烯傳感器技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的扶持力度，鼓勵(lì)企業(yè)加入技術(shù)創(chuàng)新的行列、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。

圖6 6個(gè)主要專利權(quán)人在9個(gè)石墨烯傳感器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的專利布局

從國(guó)際上看，美國(guó)、歐盟等國(guó)家和地區(qū)都非常重視石墨烯相關(guān)技術(shù)的研究開發(fā)與應(yīng)用，發(fā)布或資助了大量相關(guān)研究項(xiàng)目。例如：美國(guó)俄亥俄州研究商業(yè)化資助項(xiàng)目（Ohio Research Commercialization Grant Program）向Nanotek Instruments公司資助了約35萬(wàn)美元用于鋰離子電池用納米石墨烯復(fù)合電極的商業(yè)化生產(chǎn)［15］；德國(guó)科學(xué)基金會(huì)（German Research Foundation，DFG）于2009年7月宣布開展石墨烯新興前沿研究項(xiàng)目，項(xiàng)目的時(shí)間跨度為6年，基金資助領(lǐng)域主要包括石墨烯基電子設(shè)備制備、石墨烯納米結(jié)構(gòu)制備和表征及性能操控，以及石墨烯與襯底材料、柵極材料相互作用的解釋和控制等。2008年1月歐盟FP7框架計(jì)劃發(fā)布了石墨烯基納米電子器件項(xiàng)目，項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)為239萬(wàn)歐元，研究期間為2008年1月1日至2010年12月31日；FP7框架計(jì)劃于2010年啟動(dòng)了懸浮石墨烯納米結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，研究期間為2010年10月1日至2013年9月30日，總研究經(jīng)費(fèi)為389 萬(wàn)歐元；FP7 框架計(jì)劃于2011年啟動(dòng)了石墨烯的納米級(jí)應(yīng)用項(xiàng)目，研究期間為2011年1月1日至2013年12月31日，總研究經(jīng)費(fèi)為505萬(wàn)歐元。FP7框架計(jì)劃于2011年還啟動(dòng)了用于超級(jí)電容的石墨烯電極項(xiàng)目，研究期間為2011年6月1日至2014年5月31日，總研究經(jīng)費(fèi)為494萬(wàn)歐元［16］。

從美國(guó)、歐盟的相關(guān)政策看，它們對(duì)石墨烯相關(guān)技術(shù)的研究給予了大力支持，尤其在石墨烯電極領(lǐng)域和新型電池領(lǐng)域。從它們?cè)谥袊?guó)的專利布局看，德國(guó)拜耳材料科技有限公司和美國(guó)沃爾貝克材料有限公司都是主要專利權(quán)人，且它們是石墨烯傳感器相關(guān)技術(shù)在中國(guó)電極領(lǐng)域中僅有的兩個(gè)主要專利權(quán)人——這與之前所述的德國(guó)和美國(guó)對(duì)該技術(shù)給予相關(guān)支持政策的事實(shí)相符合。從前文研究得知，電極領(lǐng)域的石墨烯技術(shù)專利數(shù)量在2011年出現(xiàn)了較明顯的波動(dòng)。經(jīng)分析得知：早期中國(guó)電極領(lǐng)域的石墨烯技術(shù)專利都是國(guó)外申請(qǐng)人申請(qǐng)的，國(guó)內(nèi)的主要專利權(quán)人如中國(guó)科學(xué)院和東南大學(xué)在2011年才有該領(lǐng)域的石墨烯技術(shù)專利。這在一定程度上說明國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人意識(shí)到了風(fēng)險(xiǎn)，開始在該領(lǐng)域布局，而國(guó)內(nèi)其他主要專利權(quán)人還沒有涉及該領(lǐng)域。對(duì)于這種有風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域，不僅需要專利權(quán)人給予重視，而且需要相關(guān)部門給予重視。石墨烯技術(shù)在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的發(fā)展較平穩(wěn)，但我國(guó)重要專利權(quán)人并未涉及該領(lǐng)域，而主要專利權(quán)人中，中國(guó)只有臺(tái)灣地區(qū)的宋建民有所涉及，國(guó)外主要是德國(guó)拜耳材料科技有限公司有所涉及，因此該領(lǐng)域需要引起國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的重視、加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局。

3.2.3 不同應(yīng)用領(lǐng)域的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)分析

本小節(jié)從專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)人數(shù)兩個(gè)方面，對(duì)國(guó)外、國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在中國(guó)申請(qǐng)的石墨烯傳感器技術(shù)專利的分布狀況進(jìn)行對(duì)比，分析中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域存在的潛在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)［16］。根據(jù)公開專利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量，筆者將知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)分為三級(jí)——較低風(fēng)險(xiǎn)、中等風(fēng)險(xiǎn)和較高風(fēng)險(xiǎn)。其中，國(guó)外公開專利的數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)較國(guó)內(nèi)有明顯優(yōu)勢(shì)的，認(rèn)定為較高風(fēng)險(xiǎn)；有略微優(yōu)勢(shì)的，認(rèn)定為中等風(fēng)險(xiǎn)；沒有相對(duì)優(yōu)勢(shì)的，認(rèn)定為較低風(fēng)險(xiǎn)。

中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的公開專利數(shù)量和國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)人數(shù)以及相應(yīng)的潛在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)情況如表3所示。從表3可以看出，在華公開的石墨烯傳感器技術(shù)專利在電子產(chǎn)品、檢測(cè)裝置、生物醫(yī)學(xué)、新型電池、半導(dǎo)體材料、電化學(xué)分析和電子裝置領(lǐng)域的應(yīng)用總體上存在較低的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，而在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域存在中等的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，在電極領(lǐng)域存在較高的風(fēng)險(xiǎn)。

1）電子產(chǎn)品領(lǐng)域。這是一個(gè)石墨烯技術(shù)應(yīng)用趨于成熟的領(lǐng)域。從專利申請(qǐng)時(shí)間看，國(guó)外專利申請(qǐng)時(shí)間較早，屬于該領(lǐng)域的基礎(chǔ)專利；從公開專利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)看，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人相比國(guó)外申請(qǐng)人有明顯優(yōu)勢(shì)。

2）檢測(cè)裝置領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的申請(qǐng)時(shí)間較早，且在公開專利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

3）電化學(xué)分析領(lǐng)域。國(guó)外在華申請(qǐng)的專利中還沒有石墨烯傳感器技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專利，但這可能是因?yàn)槠渖暾?qǐng)的專利尚未公開，所以不能掉以輕心。

4）結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。國(guó)外申請(qǐng)人的申請(qǐng)時(shí)間較早，在公開專利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)方面也具有一定優(yōu)勢(shì)。這說明國(guó)外申請(qǐng)人對(duì)該領(lǐng)域很重視——這可能與國(guó)家政策支持有關(guān)，故國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域具有中等知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

5）電極領(lǐng)域。電極領(lǐng)域的狀況與結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的狀況相同，且電極領(lǐng)域中國(guó)外申請(qǐng)人的優(yōu)勢(shì)明顯，故國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域有較高的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。

此外，石墨烯傳感器技術(shù)在中國(guó)生物醫(yī)學(xué)、新型電池、半導(dǎo)體材料、電子裝置領(lǐng)域的應(yīng)用存在較低的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。這可能是因?yàn)閲?guó)外申請(qǐng)人尚未在中國(guó)布局或申請(qǐng)的專利尚未公開，所以也要有所警惕。建議相關(guān)部門加大政策扶持力度，進(jìn)一步加強(qiáng)中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)在這些應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

表3 中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)在9個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域存在的潛在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)

4 結(jié)語(yǔ)

本文從應(yīng)用領(lǐng)域的視角提出了分析技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)的內(nèi)容和方法，即先利用專利分析方法識(shí)別技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，再?gòu)膶＠植肌＠麢?quán)人和知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)3個(gè)方面闡述技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，進(jìn)而應(yīng)用這一思路分析了中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)：石墨烯傳感器技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用廣泛；具體而言，在中國(guó)科學(xué)院、浙江大學(xué)和東南大學(xué)等高校和科研院所的帶領(lǐng)下，石墨烯傳感器技術(shù)的應(yīng)用在電子產(chǎn)品、檢測(cè)裝置、生物醫(yī)學(xué)、電極材料和新型電池等領(lǐng)域具有優(yōu)勢(shì)，但是國(guó)內(nèi)中等層面的研究機(jī)構(gòu)在熱點(diǎn)領(lǐng)域把握方面不及國(guó)外專利權(quán)人，且石墨烯傳感器技術(shù)在國(guó)內(nèi)缺少產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，尤其在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域和電極領(lǐng)域這兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人面臨一定的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)。另外，美國(guó)、韓國(guó)和歐盟的石墨烯傳感器技術(shù)的研發(fā)主體多為企業(yè)，產(chǎn)學(xué)研合作較為活躍且緊密。而中國(guó)石墨烯傳感器技術(shù)的研發(fā)主體仍以大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)為主。

為此，中國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)呼吁石墨烯傳感器技術(shù)的國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)人加大在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)較低領(lǐng)域的專利布局，以確保中國(guó)在石墨烯傳感器技術(shù)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，在存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域加大專利布局。國(guó)家相關(guān)部委應(yīng)繼續(xù)加大對(duì)石墨烯傳感器技術(shù)研發(fā)的支持力度，設(shè)立更多應(yīng)用導(dǎo)向型研發(fā)項(xiàng)目，同時(shí)力爭(zhēng)確立以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新體系，發(fā)掘石墨烯傳感器技術(shù)潛在的巨大商業(yè)價(jià)值，從而推動(dòng)中國(guó)在石墨烯傳感器產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的快速健康發(fā)展。

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