淺談色譜儀器與算法結合技術方案的有效檢索

摘 要 通過對一個涉及計算機算法技術的色譜裝置專利申請的技術特點與檢索過程分析，揭示色譜儀器與計算機技術結合方案的檢索重點，為相關領域的審查工作提供參考。

關鍵詞 色譜儀器;算法;檢索;專利審查

前言

色譜是化學領域常用的分離分析手段，從最早的柱色譜開始，逐步發展出氣相色譜、高效液相色譜、逆流色譜、超高效液相色譜、離子色譜等等技術，在幫助化學研究者進行物質分離方面起到巨大作用。與此同時，自1946年第一臺計算機問世以來，計算機技術與各種技術相互融合，極大提高了研究效率，也擴展了研究者的研究視野。由于色譜分析中的檢測器信號可以通過計算機進行處理，而色譜儀器控制也可以通過計算機實現，因此這兩者的結合可說是相得益彰，兩者共同經歷了幾十年的發展進程，其中衍生出很多新技術、新理論。

近年來，色譜設備領域的主要申請人將專利布局的部分重心放在色譜儀器與計算機技術相結合的跨領域融合技術，在色譜儀本體的技術水平保持一致的前提下，通過對色譜儀中使用的軟件技術進行保護，擴展了色譜儀器受到專利保護的深度與廣度。本人作為相關領域的審查員，時常面對涉及色譜分析與計算機技術結合的審查案例，這類案件的檢索需要多領域知識基礎支撐，還需要準確把握該申請的發明構思[1]，也是工作中較為困難的一類案件。本文通過分享一個檢索案例，介紹這類案件的技術特點以及相應的檢索思路。

1案例基本信息與技術特點

該案例的主題是“色譜數據處理裝置以及處理方法”，為國際PCT申請的中國國家階段案件，在進入中國國家階段，申請人所要求保護的技術方案為：

“一種色譜數據處理裝置，其處理以對目標試樣收集的時間、波長以及吸光度為維度的三維色譜數據，其特征在于，具有： 微分光譜生成單元，其基于所述三維色譜數據，對于表示在全部時間范圍或者規定時間范圍的各時間點的波長與吸光度的關系的吸光度光譜，生成表示在規定的波長范圍中的波長方向的微分系數即波長微分系數的變化的微分光譜;以及 判定單元，其基于所述微分光譜的波形的時間變化，判定目標成分的峰值中是否包含其他的一種或多種成分。”

該方案的目的在于提供一種不需要復雜的計算處理，就能夠高精度地判定目標試樣是否含有雜質的色譜數據處理裝置以及處理方法。在實際應用中，該方案以色譜儀器獲得的具有時間、波長以及吸光度這三個維度的三維色譜數據為基礎，計算得出目標物質的純度，并直接顯示在用戶界面上，相比較傳統做法中需要分餾后進行的純度檢測明顯節省了操作。該案的國際PCT申請提供了一份現有技術檢索結果，但其中提供的對比文件只是涉及了本案中的背景技術，而沒有觸及技術方案的實質性內容。

2實現準確檢索的突破口

該權利要求是針對色譜數據的處理而基于特定的計算機算法而建立的技術方案，屬于跨領域技術方案，權利要求中的技術術語表達復雜拗口，體現發明點的語句“基于所述微分光譜的波形的時間變化”采用上位概念對特征進行概括，含義不明確，關鍵詞不易表達和擴展。由于該細分領域技術方案數量少，且不同技術方案的表述缺乏共性，因此本案在檢索時對比文件的篩選難度大。此外由于色譜領域存在較多的非專利現有技術，因此檢索過程需要盡量準確的關鍵詞作為突破口。

審查員對本申請技術方案進行分析和總結，根據說明書中多個段落的內容，認為本申請的主要構思是：如果源自目標成分的峰值中含有其他的成分的話，則在包含該其他的成分的時間范圍內的各時間點的吸光度光譜中，目標成分的極大（或者極小）吸收波長受到該其他的成分的影響而發生變化。因此，在該時間范圍中，時刻t的吸光度光譜的波長方向的微分系數變為零的波長（極大或者極小吸收波長）發生變動。

3檢索和審查過程

基于以上構思的判斷，“吸光度光譜的導數為0”是本申請技術方案用于判定純度的核心點。審查員選擇以下關鍵詞：chromatography（色譜） derivative（導數） zero（零） purity（純度）在“百度學術”或“Google Scholar”中進行期刊文章檢索，檢索得到以下現有技術文件[2]：Anne Grant et al， Journal of Chromatography， 341 （1985） 219-235。審查員從該對比文件的公式推導與實際分析兩方面內容中梳理其公開內容，最終確定，該對比文件公開了以下內容：

對波長方向求導得到的三維色譜數據表達式如下：

其中的參數包括時間、波長和吸光度，由于色譜運行過程屬于時間緯度的運行過程，從其中公開的表達式可以得到表示各時間點的波長與吸光度的關系的吸光度光譜，生成微分光譜，同時獲得了表示在規定的波長范圍中的波長方向的微分系數，即波長微分系數的表達式。

根據基于三維色譜數據進行的演算過程及數據，零點交叉波長的偏移這一變化規律只與波長值以及兩種物質的比例有相關性，而與涉及物質的時間參數無關。在得出雜質在主物質中含量的同時，該方法已經實現了判定目標成分的峰值中是否包含其他的一種或多種成分。在色譜分析過程中（during chromatography）的零點吸收波長計算也可以指出雜質對混合物光譜的影響。對于某一個色譜分析過程，純物質在色譜運行過程中應該不發生零點交叉波長的變化，而不純物質應該發生該變化，變化程度取決于具體的色譜條件和化合物性質。

通過分析該文件的公開內容，并與本申請說明書內容相比較可以看出，該文件與本申請實質上都利用了純物質與不純物質的一階導數光譜（微分光譜）在最大吸收波長附近性質不同的特性，該文件中公開的內容與基于本申請說明書總結出的主要技術方案基本一致，因此可認為公開了本申請的發明構思。該案件的審查程序采用該對比文件進行了評述，雖然申請人試圖提出反對意見，但申請人的意見沒有能夠反駁上述文件與本案在方法與效果上的相似性，最終該案件以駁回結案。

4經驗分享

色譜分析領域的審查案件中涉及較多的方法和應用類技術方案，而現有技術中這類技術方案更多地存在于非專利文獻中。由于非專利文獻的檢索工具不像專利文獻那樣存在標準化的檢索環境，特別是算符的缺失使得原始申請在表達形式上的準確檢索缺少手段，因此若想在非專利文獻中準確找到相關的現有技術，就更需要對原始申請的發明構思進行準確的歸納與提煉，通過少而精的關鍵詞進行檢索工作。

本案的實際檢索操作是非常簡單的，只是用了一些簡單的關鍵詞，但為了進行這一檢索操作，對于申請文件的深入閱讀與理解以及構思的提煉必不可少。該案例中權利要求內容和撰寫形式難以理解，有效地起到了掩飾技術方案真實意義的作用，這時候對于說明書內容的分析與領會就需要付出更大的精力。在抓住了核心構思之后，檢索的針對性與案件走向的把握性都會得到實質性的提升[3]，對于審查工作提質增效具有重要意義。

參考文獻

[1] 蔣娜云，劉永康，殷晨亮.還原發明構思，準確選取最接近現有技術[J].中國發明與專利，2019，16（S2）：29-32.

[2] Anne Grant et al. Application of derivative spectroscopy to the determination of chromatographic peak purity[J]. Journal of Chromatography，1985，341（2）：219-235.

[3] 飛竹玲，侯炳萍.淺談專利審查中基于發明構思的創造性評判[J].中國發明與專利，2019，16（8）：101-104.

作者簡介

肖錫峰（1986-），男，山東濟南人;畢業院校：廈門大學，專業：分析化學，學歷：理學碩士;現就職單位：國家知識產權局專利局專利審查協作廣東中心，研究方向：光電分析技術領域。