知識產權保護對作物轉基因技術創新模式的影響及政策建議

王 宇， 沈文星

(南京林業大學 經濟管理學院，南京 210037)

轉基因作物產業科技含量高，但技術很容易被仿制，且開發費用較高時，投資者在進行研發投資時，格外重視知識產權的保護程度[1]。盡管高科技含量帶來的高創新成本，但由于農產品的特殊性，模仿學習成本卻很低，且其推廣過程需要進入大田栽培、耕作和種植，具有公共物品特性，很難控制“免費搭車”的現象，農業生產無法采用工廠化的生產管理，開放性導致農業產品的技術保密工作非常困難[2]。因此，如何建立合理的知識產權保護制度，激發創新主體創新意愿并轉化為創新能力的提升，對于作物轉基因技術創新發展具有至關重要的作用。

1 知識產權保護對作物轉基因技術創新模式的影響

1.1 基本假設

創新主體創新模式選擇基于經濟學理論分析框架，認為創新主體是理性經濟人，在知識產權保護政策的影響下，合理配置內外部生產資源，以實現創新主體利潤最大化[3]。在不失一般性和現實性的前提下，為了便于分析,本章對模型做如下假設:

第一，假設市場上作物轉基因技術的創新競爭者只有A和B，只針對某一個品種進行研發生產，它們可分別采取原始品種創新和派生品種創新。

第二，假設階段1，A率先進行原始品種創新，并申請品種權；階段2，若B采取原始品種創新戰略，則品種研發成本為C，若B采取派生品種創新戰略，則B需向A繳納的技術轉讓費為D。

1.2 模型選擇與變量設定

本文根據基本假設，選擇斯塔克博格博弈模型，創新主體A率先進行原始品種創新，率先進入并占領市場，直到創新主體B獲得A的專利授權后進行派生創新，或自主研發后進行原始品種創新。假設A、B面臨相同的線性需求，逆需求函數為:Pj=a-bQj，Qj=∑Qij。其中P為市場價格，Q1、Q2分別為A、B的產量,j表示不同階段。

CA:A生產某品種的單位生產成本，主要包括生產設備成本、人工成本、育種費用及測試費用等。

CB:B生產某品種的單位生產成本，主要包括使用原始遺傳材料的成本、生產設備成本、人工成本、育種費用及測試費用等。

C: 某品種研發成本。品種研發成本主要包括研發設備成本、研發人員成本、測試費用、品種權申請、審查和維護費用等。

D: 某品種技術轉讓費。Q11:A在階段1時的最優產量。Q12:A在階段2時的最優產量。Q22:B在階段2時的最優產量。P1:階段1時某品種的市場價格。P2:階段2時某品種的市場價格。∏A1:A在階段1時獲取的利潤。∏A2:A在階段2時獲取的利潤。∏B:B通過派生創新進入階段2后獲取的利潤。∏B′:B通過原始創新進入階段2后獲取的利潤。

1.3 實證結果

階段1:創新主體A的壟斷階段。

在B進入之前,A的產量為Q11,逆需求函數為P1=a-bQ11

(1)

假設A單位產品的成本為CA，利潤為∏A1

則∏A1=P1Q11-CAQ11-C

(2)

將(1)代入(2)，

(3)

A按照利潤最大化原則決策MR=MC,即

(4)

得到A此時的最優產量為:

(5)

此時A獲取的利潤為：

(6)

階段2:斯塔克博格寡頭競爭。

隨著新技術擴散，創新主體B會采取兩種方式搶占剩余市場份額：一種方式是購買A的品種權后進行派生品種創新；另一種方式是利用技術擴散效應，自主研發，跟隨A進入市場競爭。本文分別考察以下兩種情況。

情況一:B通過派生品種創新后進入市場，則B需要向A支付一定的技術轉讓費D，假設它是一個固定支出。

B是根據Α的產量來確定自己的最優產量的。由于A先進入，第2階段A的市場份額為Q12，隨后B進入，此階段B的產量為Q22。

此時市場的總量為Q2=Q12+Q22,

此時市場的價格為P2=a-b(Q12+Q22)。

A在第2階段的利潤為：

(7)

B在第2階段的利潤為：

(8)

情況二:B通過原始品種創新進入市場，假設生產成本CA=CB，則A、B在第二階段的產量和利潤分別如下：

(9)

(10)

A和B在情況一和二兩個階段總利潤分別如下:

在情況一發生時,以上兩個階段的總利潤為:

A的總利潤:

∏A=∏A1+∏A2=

(11)

B的總利潤:

(12)

若情況二發生時,以上兩個階段的總利潤為

A的總利潤:

(13)

B的總利潤:

(14)

1.4 結果分析

根據A和B可獲取總利潤的對比，在存在知識產權保護，符合正常技術交易規律，即C≤D，且經濟利潤大于0的前提下，∏A>∏B總是成立的，因此原始品種創新的一方可以賺取更多的利潤，并占據更大的市場份額，理性的生產者在有條件的情況下應首先考慮原始品種創新。

在A率先通過原始創新進入市場、B隨后進入的情況下，B可以通過原始創新或派生創新兩種方式進入市場競爭。如市場出現不公平競爭，即跟隨者B使用但沒有付給A相應的專利費D，知識產權保護發揮作用應該通過提升CB，即增加B單位產品的成本，來保證原始品種創新者A的市場份額、減少B的市場份額，從而增加A的利潤、降低B的利潤。如果知識產權保護水平較低，使得CB

綜上所述，知識產權保護制度可以通過影響作物轉基因技術創新績效，從而影響創新主體的創新模式選擇。

1.5 算例驗證

情況一，假設D≥C，即技術轉讓費用大于研發成本，A的研發成本、生產成本和階段1的最優產量一定，B通過派生品種創新進入市場與A開始競爭。參數設置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500萬元，CA=10元/kg，Q11=107kg。此時在技術轉讓費用D變化的情況下，A的階段2(即競爭階段)的利潤∏A2和B的利潤∏B的變化情況如圖1所示。

結論一：在B選擇派生創新進入市場的前提下，知識產權保護水平越高，創新主體對研發成本的認知越強，對品種權收益的預期越大，在技術交易時產生的技術轉讓費用越高，則B可獲取的利潤越低，而A在競爭階段的利潤越高，這對B選擇派生創新進入市場是不利的；反之，知識產權保護水平越低，技術轉讓費用越低，則B可獲取的利潤越高，而A在競爭階段的利潤則會降低，這是有利于推動B選擇派生創新進入市場。可見，知識產權保護可以影響技術轉讓費用，并通過技術轉讓費用與利潤的關聯，影響其創新模式的選擇。

圖1 技術轉讓費對A和B競爭階段利潤的影響

情況二，假設D=1000萬元，A的研發成本、生產成本和階段1的最優產量一定，B通過派生品種創新進入市場與A開始競爭。參數設置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500萬元，CA=10元/kg，Q11=107kg。此時B的生產成本CB包括了使用原始遺傳材料的成本、生產設備成本、人工成本、育種費用、測試費用等。圖2和圖3通過CB的變化，對A和B競爭階段產量和利潤的影響來進行比較分析。

從圖2我們可以看到，當CB=CA時，A在階段2(即競爭階段)的產量Q12大于B的產量Q22，隨著CB的減少，Q22不斷增長，并在CB足夠小時，Q22超過Q12。從圖3我們可以看到，當CB=CA時，A在競爭階段的利潤∏A2大于B的利潤∏B，隨著CB的減少，∏B不斷增長，并在CB足夠小時，超過∏A2。

結論二：在技術轉讓費一定的情況下，知識產權保護水平越高，對于支付技術轉讓費的派生創新主體B，其生產過程中，遺傳材料的使用成本會增加，生產設備專業化程度要求更高，生產人員的專業化素質要求提升，包括生產后期的育種和測試費用都會增加，這些都會增加B的生產成本CB。反之，知識產權保護水平越低，則會減少B的生產成本CB。B的生產成本和B產量和利潤成負相關，和A在競爭階段的產量和利潤成正相關。若B通過派生品種創新進入市場，其產量和利潤量越大，其選擇派生品種創新模式越為合理；若B通過派生品種創新進入市場，其產量和利潤量很小，不足以彌補其所付專利轉讓費與研發成本的差價，B則會考慮通過原始品種創新進入市場。可見，知識產權保護水平不僅可以影響技術轉讓費用，還可以影響到創新主體的生產成本，并通過生產成本與產量和利潤的關聯，影響其創新模式的選擇。

圖2 CB的變化對A和B競爭階段產量的影響

圖3 CB的變化對A和B競爭階段利潤的影響

情況三，假設D=1000萬元，A的研發成本、生產成本和階段1的最優產量一定，B可以通過原始品種創新或派生品種創新進入市場與A開始競爭。參數設置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500萬元，CA=10元/kg，Q11=107kg。從圖4可以看出，如B通過原始品種創新進入市場競爭，CB變化對于利潤∏B′沒有影響，如B通過派生品種創新進入市場競爭，CB變化與利潤∏B呈現反相關性，在圖示臨界點，兩種創新模式下利潤相同，在臨界點兩側，由于利潤驅動，B有可能選擇原始品種創新或派生品種創新進入市場競爭。

結論三：在技術轉讓費一定的情況下，知識產權保護通過影響B的生產成本CB，可以影響B的利潤，當知識產權保護水平較高時，B的生產成本升高，導致原始品種創新與派生品種創新的利潤差大于研發成本C時，B會傾向選擇原始品種創新，當知識產權保護水平較低時，B的生產成本降低，導致派生品種創新和原始品種創新利潤差大于技術轉讓費D時，B會傾向于選擇派生品種創新。可見，知識產權保護可以通過影響創新主體生產成本，并通過生產成本與利潤的關聯，影響其創新模式的選擇。

圖4 CB的變化對B選擇不同創新模式利潤的影響

2 基于創新模式選擇的知識產權保護戰略分析

作物轉基因技術在我國經歷了多年的發展，在一段時期內，引進國外先進技術和品種對我國作物轉基因技術創新能力和市場競爭力起到了關鍵的作用，但經過一段時間之后我們發現，企業逐漸陷入引進-消化吸收-再引進-再消化吸收的循環中[4]，實際與國外企業之間技術創新的差距始終難以縮減。當企業意識到與國外企業在品種創新能力上的差距時，會產生兩個意愿：通過自主研發的原始品種創新和通過引進消化后的派生品種創新。原始品種創新意愿越強，自主研發的投入就越多，派生品種創新意愿越強，技術和品種引進的投入就越多[5]。兩者都可以提升企業的創新能力，縮短與國外的技術差距。然而，原始品種創新和派生品種創新都會有時滯，一般來說原始品種創新的時滯大于派生品種創新，因此企業更傾向于派生品種創新，希望借助技術和品種的引進縮短與國際先進水平的技術差距[6]。然而隨著技術和品種引進意愿的增強，技術和品種引進的投入也會增加，技術和品種的對外依賴性增強，反過來抑制企業原始品種創新的意愿和投入，從而降低了企業的技術能力和水平，使得與國際先進水平的差距加大。這就是為什么我們企業不斷引進再創新，但技術差距始終存在的原因。產生這一現象的根本原因還在于原始品種創新時滯過長。

作物轉基因技術的研發，涉及技術多，過程復雜，且技術和種質資源往往由多家科研機構和企業掌握，在技術創新資源相對分散和信息不對稱的情況下，知識產權保護機制就成為制約創新速度的瓶頸，不合適的知識產權保護制度，會影響創新主體在知識產權開發、交易或共享的效率，減弱創新主體原始品種創新的意愿，減緩原始品種創新的速度[7]。同時，專利或品種權的申請周期過長，費用過高，也在一定程序上影響了原始品種創新的速度。因此，知識產權保護的戰略選擇對于我國提升作物轉基因技術創新能力，趕超國際先進技術水平，有著非常重大的意義。

3 政策建議

3.1 建立以企業為主體、重大商業價值品種研發為目標的協同創新機制

考慮到目前我國農業生物企業普遍規模較小，技術較弱，未能出現歐美發達國家的集基礎研究、應用開發和生產一體化的跨國種業集團，企業尚未成為真正的技術創新主體，高等院校和農業科研機構不僅承擔著知識研發的任務，同時還進行技術創新的相關工作[8]。因此，當前我國作物轉基因技術創新需要圍繞重要應用價值基因和重大商業化品種的目標，建立以企業為主體、市場為導向的協同創新與應用機制，實現創新鏈上中下游無縫對接和產學研的深度融合。在推動技術創新研發方面，通過篩選和確定具有重大產業需求的新品種，從細胞篩選、基因克隆、表達質粒構建、轉導轉化、篩選鑒定等環節開展研討并設計任務，根據不同任務組建創新團隊，實現需求為導向的創新機制。在推進技術創新產業化方面，以市場為導向，充分發揮政府的政策引導和支撐作用，對育種材料有償使用進行制度安排，以知識產權制度為核心，保障技術創造者、專利所有人和品種使用者之間合理的利益分享，促進重大應用型科研成果的快速轉化和廣泛應用。通過雙向緊密結合，打通市場需求和品種研發的全過程，實現協同創新[9]。

3.2 搭建以植物品種權價值鏈為核心的轉基因作物研發知識產權共享共用平臺

植物品種權價值鏈，即植物品種權的產生、流轉與應用等各個環節間之間的緊密聯系和循環運行，構成了作物育種產業創新的基本模式[10]。隨著生物育種技術的快速發展，有競爭力的植物新品種的研發往往包含著高密度的知識含量，在我國很少有機構能夠單純依靠自身實力來完成育種創新的全過程，價值鏈各環節的合作創新成為發展的必然模式，建立和完善植物品種價值鏈，并以此為核心構建轉基因作物研發知識產權共享共用平臺，是我國作物轉基因技術創新謀求發展的重要途徑。價值鏈各成員間開展有效合作的基礎就是保持良好的信息溝通和及時的信息反饋，以增強價值鏈的整體競爭力，可以通過搭建價值鏈各成員間知識產權共享共用平臺，推動高校、科研機構和種業公司等不同研發主體的知識產權共享，提升轉基因作物研發效率，避免重復創新[11]。