新歷史階段驅(qū)動(dòng)中國(guó)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)加強(qiáng)哪類科技能力
——基于專利宏觀結(jié)構(gòu)的研究

2018-06-14 01:00:56喬為國(guó)

中國(guó)科技論壇 2018年6期

喬為國(guó)，張玉，2

(1.中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京100190；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)中丹學(xué)院，北京100049)

0 引言

科技可以按不同類型劃分，如基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究。因應(yīng)用研究與實(shí)際聯(lián)系更直接，其重要性已經(jīng)被充分認(rèn)識(shí)。基礎(chǔ)研究對(duì)于產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展重要性也早已引起討論，許多文獻(xiàn)指出基礎(chǔ)研究是應(yīng)用研究的先決條件。如Mansfield發(fā)現(xiàn)如果沒有基礎(chǔ)研究就不會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)新產(chǎn)品或服務(wù)，這占到企業(yè)銷售額的5%[1]。柳卸林等也指出，為什么沒有使中國(guó)企業(yè)走上創(chuàng)新大道，其中一個(gè)重要原因是沒有能夠正確理解基礎(chǔ)研究在產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)能力提高中的作用[2]，基礎(chǔ)研究是中國(guó)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的源泉。中國(guó)政府也反復(fù)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)研究的重要性，但從實(shí)際情況看，2015年全國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)支出共14169億元，其中，基礎(chǔ)研究、應(yīng)用性研究和試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)分別是716.1億元、1528.7億元、11920.5億元，基礎(chǔ)研究占比僅為5.1%，后兩者分別為10.8%、84.1%。可見，雖然政府也提出認(rèn)為基礎(chǔ)研究重要，但與實(shí)際R&D經(jīng)費(fèi)支出中其很低占比存在明顯的偏差。因此，目前的發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展過程中主要應(yīng)依靠哪類科技驅(qū)動(dòng)、基礎(chǔ)研究和其他科技類型相對(duì)重要性的判斷、國(guó)家科技資金應(yīng)向哪個(gè)方面傾斜，依然是中國(guó)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略決策和實(shí)施要回答的重要命題。

在中國(guó)，科技創(chuàng)新主要通過改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)的出現(xiàn)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)[3]。專利可作為科技創(chuàng)新的表征，專利申請(qǐng)和保護(hù)為企業(yè)利益提供了保障，專利結(jié)構(gòu)的變動(dòng)一定程度上能反映出企業(yè)或者國(guó)家技術(shù)重心的調(diào)整[4]。因此，專利結(jié)構(gòu)趨勢(shì)與變化，可以反映產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展科技動(dòng)力源的規(guī)律和特征。已有關(guān)于專利和產(chǎn)業(yè)間關(guān)系的研究主要可分為兩類。第一，專利對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用和機(jī)制。如鄭亞莉等分析專利在產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮的剛性鉗制作用，認(rèn)為專利已經(jīng)成為影響甚至是決定產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)成敗的關(guān)鍵[5]。Woo等研究發(fā)現(xiàn)，專利制度可以促進(jìn)創(chuàng)新，并且專利和產(chǎn)業(yè)增加值之間存在明顯的正相關(guān)[6]。第二，利用專利數(shù)據(jù)分析具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢(shì)，這多屬情報(bào)學(xué)的范疇。這方面研究分析比較多，如黃魯成等基于專利數(shù)據(jù)分析北京新能源汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，從專利數(shù)量、專利IPC分布以及專利申請(qǐng)人分布等角度分析了北京新能源汽車的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)等[7]；Prasad等基于納米技術(shù)的專利數(shù)據(jù)分析納米技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀[8]；余江等運(yùn)用專利文獻(xiàn)計(jì)量的方法，分析中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)[9]；Wang Xing用專利數(shù)據(jù)分析電子設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)構(gòu)以及核心技術(shù)等[10]。但對(duì)于有助于判斷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展科技動(dòng)力源相對(duì)重要性的專利結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)間關(guān)系的宏觀分析則少有研究，這也是本文的主要內(nèi)容。

1 研究方法

既然基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究等都很重要，對(duì)其相對(duì)重要性的判斷可能只能依賴于經(jīng)濟(jì)史實(shí)的比較。比較方法可以實(shí)現(xiàn)重要目標(biāo)，它的完美與通用性使之成為如今歷史科學(xué)最需要的方法之一[11]。本文不僅比較不同時(shí)期專利宏觀結(jié)構(gòu)關(guān)系，也比較中國(guó)和美國(guó)宏觀專利結(jié)構(gòu)的相對(duì)關(guān)系。至于宏觀專利結(jié)構(gòu)劃分，國(guó)際專利分類(IPC)采用功能和應(yīng)用相結(jié)合，以功能性為主、應(yīng)用性為輔的分類原則，將技術(shù)內(nèi)容按照部、大類等6級(jí)分類，逐層細(xì)化，形成完整分類體系。國(guó)際專利分類(IPC)與產(chǎn)業(yè)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)這種對(duì)應(yīng)關(guān)系及專利與產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的可比性，本文將IPC專利分為16個(gè)類別，這16個(gè)類別名稱及所包括的IPC專利大類分別是農(nóng)林牧漁業(yè)(A01)、食品加工與煙草制造業(yè)(A21～A24)、紡織與皮革制品業(yè)(A41～A45，D01～D07)、家具制造業(yè)(A47)、衛(wèi)生服務(wù)業(yè)(A61)、娛樂業(yè)(A63)、倉儲(chǔ)郵政交通運(yùn)輸業(yè)(B60～B67)、石油與化學(xué)制品業(yè)(C01～C14)、冶金業(yè)(C21～23，C25)、造紙制品業(yè)(D21，B31)、建筑業(yè)(E01～E06)、設(shè)備制造業(yè)(F01～F04，F(xiàn)15～F17)、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(F22～F28)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)(H01～H05，H99)，及物理學(xué)(G01～G12，G21，G99)、工藝作業(yè)(B01～B09，B21～B32，B41～B43)。前14個(gè)類別大致與具體產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)，而對(duì)于物理學(xué)和工藝作業(yè)，由于該類專利技術(shù)的基礎(chǔ)性和通用性，不能與具體產(chǎn)業(yè)部門對(duì)應(yīng)。這16個(gè)類別，幾乎窮盡了所有IPC的大類，除了極個(gè)別的大類，如A99、B99、C99(本部其他類目中不包括的技術(shù)主題)等這樣難以具體歸類的技術(shù)。但對(duì)于一些技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)部門，并無相應(yīng)的專利類別與之相應(yīng)，如金融業(yè)等。因IPC專利分類和中國(guó)及北美產(chǎn)業(yè)分類體系之間并不完全一致，為了增強(qiáng)兩者間可比性，我們對(duì)一些專利和產(chǎn)業(yè)類別進(jìn)行了合并歸類處理，如紡織與皮革制品業(yè)。

經(jīng)濟(jì)史有別于其他歷史學(xué)分支的一個(gè)重要特點(diǎn)在于顯著的定量特征，也因此更為精確[12]。本文所分析的專利量化數(shù)據(jù)來自于德溫特專利數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫由國(guó)際權(quán)威的專利文獻(xiàn)信息出版機(jī)構(gòu)德溫特推出，提供全球?qū)＠畔ⅲ珍浟巳?0多個(gè)專利機(jī)構(gòu)的一千四百多萬條基本發(fā)明專利、三千多萬條專利情報(bào)信息。其中，包括1967年以來美國(guó)專利商標(biāo)局(USPTO)公布的專利數(shù)據(jù)以及 1985年以來中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布的專利數(shù)據(jù)。由于我們所分析的大多數(shù)類別對(duì)應(yīng)若干IPC大類，在檢索該類別專利時(shí)，先對(duì)屬于該類別的IPC大類分別進(jìn)行年度檢索，再加以求和匯總，由此得到美國(guó)和中國(guó)在德溫特?cái)?shù)據(jù)庫中各類別的專利數(shù)據(jù)。由于一些技術(shù)的通用性，這些技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，德溫特專利數(shù)據(jù)庫通常會(huì)按照其功能為其分配多個(gè)IPC分類號(hào)。因而，在統(tǒng)計(jì)行業(yè)的專利量時(shí)，也不能將這些通用的技術(shù)簡(jiǎn)單只歸屬于其中某一個(gè)類別。比如無紡布技術(shù)也可能應(yīng)用于衛(wèi)生服務(wù)業(yè)，如在A41和A61兩個(gè)大類中各有一個(gè)分類號(hào)，那么該技術(shù)就需要在這兩大類專利中分別統(tǒng)計(jì)一次。這樣的處理，也會(huì)使得各大類合計(jì)專利數(shù)，多于專利總數(shù)。由于本文進(jìn)行的是宏觀分析，我們認(rèn)為這樣處理不會(huì)影響本文的分析結(jié)論。

2 美國(guó)專利宏觀結(jié)構(gòu)變革趨勢(shì)特征及解釋

美國(guó)16類專利總體變化趨勢(shì)，如圖1所示。可以看出，它們變動(dòng)趨勢(shì)有相似性，即1973年、1994年后均有一個(gè)較大幅度增長(zhǎng)，經(jīng)過2005年前后的波動(dòng)后有所下降。這一專利申請(qǐng)趨勢(shì)特征主要受美國(guó)專利制度變化的影響。20世紀(jì)前半段，美國(guó)的專利制度不鼓勵(lì)專利申請(qǐng)和授權(quán)，認(rèn)為其與壟斷一樣應(yīng)該被禁止。1952年專利法系統(tǒng)全面的修改，不再將專利與壟斷并論，開啟全面支持專利申請(qǐng)。1975年，美國(guó)專利制度又一次重大修訂，其后1980年的《拜杜法案》和1986年的《聯(lián)邦技術(shù)轉(zhuǎn)移法》等一系列政策法律措施，拓展了美國(guó)專利保護(hù)領(lǐng)域，促進(jìn)了專利申請(qǐng)顯著增加。1994年美國(guó)專利制度的一個(gè)重大突破就是延長(zhǎng)了專利的保護(hù)期時(shí)間，保護(hù)期由17年增加到20年；同時(shí)，臨時(shí)專利申請(qǐng)機(jī)制的引入為申請(qǐng)人確立了一個(gè)保護(hù)期為1年的優(yōu)先權(quán)，在此保護(hù)范圍內(nèi)，只有該“臨時(shí)專利”持有人可以提出有關(guān)專利的申請(qǐng)，再次促進(jìn)了專利申請(qǐng)量的增加。2003年之后，美國(guó)專利商標(biāo)局提出的“21世紀(jì)戰(zhàn)略”，開始強(qiáng)調(diào)提高專利質(zhì)量。2003—2007年，各種關(guān)于專利質(zhì)量的改革法案被提出，更加強(qiáng)調(diào)專利的質(zhì)量而不是數(shù)量[13]。加強(qiáng)對(duì)專利申請(qǐng)和授權(quán)的審查，這就是2003—2007年各個(gè)類別專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)不穩(wěn)定性以及2008年后所有類別專利申請(qǐng)量下降的原因。

雖然總體變動(dòng)趨勢(shì)有一致性，圖1也表明了美國(guó)16個(gè)類別專利間的差異，依據(jù)數(shù)量多少，具體可分為三組。第一，包括物理學(xué)和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)類，數(shù)量遠(yuǎn)較其他類別多。1994年前，這兩類專利申請(qǐng)量增長(zhǎng)比較平穩(wěn)，在2萬件到3萬件之間。1994年后增長(zhǎng)顯著，2000年后均已超過10萬件。第二，如圖1中間6條折線所對(duì)應(yīng)，包括工藝作業(yè)、石油與化學(xué)制品業(yè)、衛(wèi)生服務(wù)業(yè)、倉儲(chǔ)郵政交通運(yùn)輸業(yè)、設(shè)備制造業(yè)、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等屬于專利申請(qǐng)量比較多的類別。其中，工藝作業(yè)、石油與化學(xué)制品業(yè)類專利一般較其他4類多，以2010年前后為例，這兩類專利申請(qǐng)量每年近6萬件左右，其他4類多在2萬件到4萬件之間。第三，剩下8個(gè)類別，包括農(nóng)林牧漁業(yè)、食品加工與煙草制造業(yè)、紡織與皮革制品業(yè)、家具制造業(yè)、娛樂業(yè)、冶金業(yè)、造紙制品業(yè)、建筑業(yè)等年申請(qǐng)專利數(shù)量較為平穩(wěn)，且相對(duì)數(shù)量最少，只有1000—9000件。

圖1 美國(guó)16個(gè)類別專利申請(qǐng)變化趨勢(shì)圖

各類別專利間的差異，可主要從產(chǎn)業(yè)發(fā)展與結(jié)構(gòu)變革間的關(guān)系來解釋分析。美國(guó)農(nóng)林牧漁業(yè)等14類產(chǎn)業(yè)的實(shí)際增加值變化(以2005年為基準(zhǔn)年)，如圖2所示。這14個(gè)產(chǎn)業(yè)類別所對(duì)應(yīng)的北美產(chǎn)業(yè)分類(NAICS，2012)行業(yè)代碼如下：農(nóng)林牧漁業(yè)(11)、食品加工與煙草制造業(yè)(311～312)、紡織與皮革制品業(yè)(313～316)、家具制造業(yè)(337)、衛(wèi)生服務(wù)業(yè)(621～623)、娛樂業(yè)(71)、倉儲(chǔ)郵政交通運(yùn)輸業(yè)(48，491，493)、石油與化學(xué)制品業(yè)(211，324～327)、冶金業(yè)(331～332)、造紙制品業(yè)(322)、建筑業(yè)(23)、設(shè)備制造業(yè)(333，336)、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(22)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)(334～335，51)。

圖2 美國(guó)14類產(chǎn)業(yè)增加值變化趨勢(shì)圖

按產(chǎn)業(yè)增加值增長(zhǎng)趨勢(shì)與高低，也可以將14個(gè)產(chǎn)業(yè)類別分為3組。第1組是增長(zhǎng)最多也是產(chǎn)值最高產(chǎn)業(yè)，包括衛(wèi)生服務(wù)業(yè)和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。第2組如中間4條曲線所對(duì)應(yīng)的，有娛樂業(yè)、倉儲(chǔ)郵政交通運(yùn)輸業(yè)、石油與化學(xué)制品業(yè)、建筑業(yè)等4個(gè)類別。第3組，是其他數(shù)量相對(duì)較低的8個(gè)產(chǎn)業(yè)類別，包括設(shè)備制造業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、冶金業(yè)、食品加工與煙草制造業(yè)、造紙制品業(yè)、紡織與皮革制品業(yè)、家具制造業(yè)。2015年這14個(gè)產(chǎn)業(yè)類別分組，與前述的專利數(shù)量分組間關(guān)系，如表1所示。

表1 2015年各類別專利數(shù)量和產(chǎn)業(yè)增加值高低對(duì)照表

如表1所示，因物理學(xué)和工藝作業(yè)無法與具體產(chǎn)業(yè)類別相對(duì)應(yīng)，我們將這兩類用括弧標(biāo)識(shí)，除了這兩個(gè)類別外，共有14個(gè)專利和行業(yè)類別。屬同一區(qū)位的前面用“——”表示，可以看出，絕大多數(shù)類別屬同一區(qū)位，包括信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、石油與化學(xué)制品業(yè)、建筑業(yè)等。只有少數(shù)的3個(gè)類別例外，如衛(wèi)生服務(wù)業(yè)按增加值屬高區(qū)位，而按專利數(shù)量屬于中區(qū)位；設(shè)備制造按專利數(shù)量屬于中區(qū)位，而按行業(yè)增加值屬于低區(qū)位；娛樂業(yè)按增加值屬于中區(qū)位靠前，而按專利屬于低區(qū)位且比較靠后的。這些產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的強(qiáng)度和產(chǎn)業(yè)特性有關(guān)，如衛(wèi)生服務(wù)業(yè)、娛樂業(yè)增加值相對(duì)高，而專利數(shù)量相對(duì)不高的原因，也是因其屬服務(wù)業(yè)多是技術(shù)應(yīng)用部門，而裝備制造盡管增加值相對(duì)較低而專利數(shù)量較高，則因其技術(shù)密集度較高。專利類別和產(chǎn)業(yè)增加值類別間絕大部分的一致性，即增加值高的產(chǎn)業(yè)通常專利也多，增加值低的產(chǎn)業(yè)通常專利也少，可部分揭示增加值和專利所表征的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新間的密切關(guān)系。為什么增加值高的產(chǎn)業(yè)通常專利也多，可能的原因是，高成長(zhǎng)和規(guī)模大的產(chǎn)業(yè)吸引激勵(lì)更多企業(yè)進(jìn)入及進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，而產(chǎn)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新又驅(qū)動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，當(dāng)然產(chǎn)業(yè)發(fā)展也為產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供市場(chǎng)空間和資金投入。Chanderler等人對(duì)于商業(yè)史研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)有形資本強(qiáng)度和研發(fā)強(qiáng)度間的比較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系[14]，也在一定程度上能夠支持這一點(diǎn)。

如果說除物理學(xué)和工藝作業(yè)兩類外的14個(gè)專利和行業(yè)類別間關(guān)系，可以體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的作用的話，那么，物理學(xué)和工藝作業(yè)等對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的功能如何呢？如圖1所表明的物理學(xué)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠疃啵覀儗＠悇e分為四種，包括物理學(xué)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、工業(yè)作業(yè)和其他13類產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利合計(jì)數(shù)，不同時(shí)期各自占比如表2所示。

表2 1970—2016年美國(guó)四種專利類別申請(qǐng)相對(duì)占比(%)

如表2所示，相對(duì)而言，物理學(xué)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的專利比重不斷提高，物理學(xué)2016年專利申請(qǐng)已占約1/3，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也超過1/4。而與具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)或創(chuàng)新相關(guān)的工藝作業(yè)及其他13類專利，份額則不斷下降，工藝作業(yè)份額從1970年的22%下降到6%，而同時(shí)其他13個(gè)產(chǎn)業(yè)類別專利總體合計(jì)份額則從63%下降為32%。總體而言，呈現(xiàn)出具體的產(chǎn)業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)和物理學(xué)三足鼎立的狀態(tài)。當(dāng)然，美國(guó)工藝作業(yè)類專利比重相比其他13類產(chǎn)業(yè)技術(shù)專利份額下降的程度更低，在一定程度上也可能和加工制造環(huán)節(jié)外移到后發(fā)國(guó)家也有一定關(guān)系(從圖3中工藝作業(yè)類專利相比其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)類專利增長(zhǎng)更快也在一定程度上支持這一點(diǎn))。信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠啵谙喈?dāng)程度上可以體現(xiàn)信息技術(shù)革命，和其他產(chǎn)業(yè)的融合滲透，對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用。除了物理學(xué)外，基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)科還包括數(shù)學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)等，但就研究成果可用來申請(qǐng)專利而言，以物理學(xué)最有代表性且為主。因此，物理學(xué)領(lǐng)域?qū)＠蓊~的提升，可表明產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，越來越依賴于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的突破。基礎(chǔ)研究導(dǎo)致新知識(shí)，是技術(shù)創(chuàng)新的重要源頭，并導(dǎo)致最終應(yīng)用，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要推動(dòng)力[15]。對(duì)物理學(xué)領(lǐng)域13個(gè)大類前500名專利權(quán)人的分析表明，公司專利權(quán)人的份額通常都超過70%，只在2個(gè)大類略低于70%[16]，也進(jìn)一步表明物理學(xué)領(lǐng)域?qū)狙邪l(fā)格局中的重要性。公司是利潤(rùn)導(dǎo)向的，其大力布局物理學(xué)領(lǐng)域，正是因?yàn)槠洚a(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新依賴于它。可以說，總體而言，美國(guó)專利宏觀結(jié)構(gòu)可以反映目前的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，已是產(chǎn)業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)和基礎(chǔ)研究三輪驅(qū)動(dòng)。

3 中國(guó)專利的相對(duì)格局及與美國(guó)的比較分析

1985年以來中國(guó)16個(gè)類別專利變化趨勢(shì)如圖3所示，可以看出這16類專利增長(zhǎng)曲線形狀相似，也明顯受中國(guó)專利制度的影響。1984年中國(guó)首次頒布了《中華人民共和國(guó)專利法》，并分別于1992年、2000年和2008年進(jìn)行了三次修訂改。1992年專利法修改是在美知識(shí)產(chǎn)權(quán)談判之后，根據(jù)雙方協(xié)議，擴(kuò)大專利保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域范圍，延長(zhǎng)了專利保護(hù)的期限。這在相當(dāng)程度上可以解釋中國(guó)從1995年專利申請(qǐng)授權(quán)量的增長(zhǎng)。2000年中國(guó)為了加入世界貿(mào)易組織，根據(jù)WTO的有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)議，明確了專利侵權(quán)的賠償標(biāo)準(zhǔn)等，加大對(duì)專利保護(hù)力度，進(jìn)一步促進(jìn)了研發(fā)和專利申請(qǐng)的積極性。2008年修訂主要是為了提高專利審查標(biāo)準(zhǔn)，提高了對(duì)專利侵權(quán)的處罰力度。這一修訂可以解釋為什么專利申請(qǐng)?jiān)鲩L(zhǎng)趨勢(shì)變緩。當(dāng)然，中國(guó)各類專利增長(zhǎng)趨勢(shì)，也有研發(fā)投入增加、國(guó)外公司加緊在華進(jìn)行的專利布局等多方面原因。

如圖3所示，也可以看出各類專利間的差異，2016年物理學(xué)、信息技術(shù)和工藝作業(yè)類別的專利也最多，其他13類和具體產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的專利類別次之。由于目前中國(guó)并未發(fā)布工業(yè)各細(xì)分產(chǎn)業(yè)的增加值數(shù)據(jù)，我們無法對(duì)各類別專利間差異從該角度進(jìn)行像前一部分對(duì)美國(guó)那樣的解釋分析。但縱向來看，各產(chǎn)業(yè)類專利總體增長(zhǎng)的趨勢(shì)和中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的趨勢(shì)是一致的，這一定程度上也表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和專利結(jié)構(gòu)之間有一致的關(guān)聯(lián)性。

圖3 中國(guó)16個(gè)類別專利申請(qǐng)變化趨勢(shì)圖

從絕對(duì)量上來說，對(duì)比圖1和圖3，可以看出2008年時(shí)中美兩國(guó)在物理學(xué)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、工藝作業(yè)類別的專利數(shù)量相近，此后，中國(guó)依然迅猛增長(zhǎng)。當(dāng)然由于兩國(guó)專利制度及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的差異，難以對(duì)兩者直接進(jìn)行數(shù)量上比較。但結(jié)構(gòu)方面，是有一定可比性的。我們也將中國(guó)的專利類別分為四種，和美國(guó)對(duì)比如圖4所示。

圖4 中國(guó)和美國(guó)四種專利類別份額對(duì)比圖

對(duì)比圖4中國(guó)和美國(guó)各種專利的相對(duì)份額可以看出，美國(guó)的物理學(xué)專利占比一直在穩(wěn)步增長(zhǎng)，從1970年的8%增加到2016年的34%。雖然中國(guó)近20年來物理學(xué)領(lǐng)域?qū)＠急纫灿兴鲩L(zhǎng)，2016年為11%左右，而該年美國(guó)物理學(xué)領(lǐng)域的專利占比已經(jīng)是中國(guó)物理學(xué)領(lǐng)域?qū)＠急鹊膬杀丁Ｐ畔⒓夹g(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域也相似，美國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠?016年已經(jīng)達(dá)到28%，也高出中國(guó)13個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)然，如果考慮這兩類專利中，相當(dāng)部分是外國(guó)公司申請(qǐng)的因素，中國(guó)的實(shí)際份額會(huì)更低。相應(yīng)地，中國(guó)工藝作業(yè)和其他13類與具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)相關(guān)的專利份額則明顯要高。這和中國(guó)發(fā)展階段有關(guān)，相對(duì)美國(guó)而言落后。根據(jù)世界銀行世界發(fā)展指數(shù)數(shù)據(jù)庫，就發(fā)展階段看，2016年中國(guó)人均GDP按購買力平價(jià)為14401美元(以2011年國(guó)際元計(jì))，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為8.6:39.8:51.6，和美國(guó)二戰(zhàn)后水平比較接近(美國(guó)1947年三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為8.2:33:58.8，1970年人均GDP為17073美元)。但考慮中國(guó)二元經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及較大地域差異，部分地區(qū)的實(shí)際發(fā)展階段會(huì)更高。從2010年后中國(guó)專利結(jié)構(gòu)看，和1980年代的美國(guó)相似，未來產(chǎn)業(yè)的升級(jí)優(yōu)化也可能應(yīng)要求專利結(jié)構(gòu)變革與之相適應(yīng)。因此，中國(guó)目前基礎(chǔ)研究和信息技術(shù)領(lǐng)域的落后，也是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展需要著力加強(qiáng)的，特別是屬于基礎(chǔ)研究的物理學(xué)領(lǐng)域。

4 研究結(jié)論與啟示

通過前面分析可以看出，第一，美國(guó)專利宏觀結(jié)構(gòu)變革呈現(xiàn)出物理學(xué)領(lǐng)域最多，且它和信息技術(shù)領(lǐng)域類專利數(shù)量遠(yuǎn)較其他類別為多，產(chǎn)業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)和物理學(xué)已呈三足鼎立的格局特征。第二，除了產(chǎn)業(yè)技術(shù)、信息技術(shù)是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要推動(dòng)力外，產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展也越來越依賴以物理學(xué)為代表的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的突破，這有其合理性和必然性。第三，相比美國(guó)，中國(guó)偏具體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用部門的技術(shù)和工藝作業(yè)類專利份額明顯偏高，而信息技術(shù)領(lǐng)域偏低，物理學(xué)領(lǐng)域相對(duì)更低。因此，中國(guó)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，在當(dāng)前的發(fā)展階段，不僅要依賴具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)和工藝的突破，依賴信息技術(shù)，也還很需要基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的突破。從國(guó)際態(tài)勢(shì)看，也可支撐這一點(diǎn)，如日本第9次科技預(yù)見關(guān)于專利的主題有三個(gè)，第一個(gè)就是“成為一個(gè)先進(jìn)的專利國(guó)家，專利戰(zhàn)略將會(huì)轉(zhuǎn)向強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)專利的重要性”[17]。也正如丁肇中2014年在上海中歐國(guó)際工商學(xué)院的演講時(shí)指出，“如果一個(gè)社會(huì)將自己局限于技術(shù)轉(zhuǎn)化，顯然經(jīng)過一段時(shí)間，基礎(chǔ)研究不能發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)和現(xiàn)象后，也就沒有什么可以轉(zhuǎn)化的，技術(shù)的發(fā)展生根于基礎(chǔ)研究”[18]。

從目前中國(guó)政策導(dǎo)向而言，已經(jīng)是比較重視各具體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新及專利申請(qǐng)保護(hù)，如支持一批產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟等。對(duì)信息技術(shù)也比較重視，如組建了工業(yè)和信息化部，早就強(qiáng)調(diào)的信息化和工業(yè)化的融合發(fā)展等，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”，并出臺(tái)一系列的政策措施。而對(duì)基礎(chǔ)研究對(duì)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的作用，則實(shí)際相對(duì)重視不足。就未來加強(qiáng)中國(guó)基礎(chǔ)研究的具體政策導(dǎo)向而言，第一，國(guó)家可進(jìn)一步加大基礎(chǔ)研究的投入力度，特別在增量的科技資金投入方面，進(jìn)一步對(duì)基礎(chǔ)研究?jī)A斜。基礎(chǔ)研究的公共產(chǎn)品屬性，也決定了需要政府在其中扮演積極角色。第二，引導(dǎo)鼓勵(lì)企業(yè)加大對(duì)基礎(chǔ)研究的投入，從事基礎(chǔ)研究活動(dòng)。2015年，中國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)716.1億元，高校、研究與開發(fā)機(jī)構(gòu)支出分別為391.03和295.29億元，占比分別為54.6%和41.2%，而企業(yè)基礎(chǔ)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出卻只有29.78億元，占比低于4.2%，可見企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)研究投入明顯不足。而根據(jù)OECD數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，2015年時(shí)，美國(guó)總的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出占GDP比重為2.79%，高于中國(guó)的2.07%水平；而其基礎(chǔ)研究支出相當(dāng)于GDP中比重為0.48%，更是遠(yuǎn)高于中國(guó)的0.1%的水平。美國(guó)總的研發(fā)經(jīng)費(fèi)企業(yè)支出的比例為74.73%，中國(guó)企業(yè)與之接近，為76.79%。但美國(guó)總的研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出來源于企業(yè)、政府和其他來源的分別為64.15%、24.04%和11.81%，而中國(guó)的分別為74.73%、21.26%和6.06%，可見美國(guó)政府對(duì)研發(fā)的資助力度更大。美國(guó)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出中，來自政府資助的比例為5.46%，也高于中國(guó)4.26%的水平。此外，對(duì)比分析美國(guó)1975、1995和2016年物理學(xué)各個(gè)大類專利權(quán)人構(gòu)成比例，發(fā)現(xiàn)其基本結(jié)構(gòu)特征情況比較類似，均是公司所占比例最高，通常在70%以上[16]。可推斷美國(guó)企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入中，有相當(dāng)部分是用于了基礎(chǔ)研究。為什么公司對(duì)基礎(chǔ)研究很重視，主要還是因?yàn)槠洚a(chǎn)品和工藝突破越來越依賴基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的突破，另一方面，也是因一些公司有條件成為重要力量，特別是一些大公司，有比較充裕的財(cái)力去支撐其進(jìn)行基礎(chǔ)研究。

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