淺談“要素替代”發明創造性判斷的若干思考

劉群 李娟

摘要：要素替代的發明是專利創造性判斷中經常遇到的一類情況，也是判定發明是否具備創造性的難點問題。本文從兩件實際案例出發，分析了要素替代發明中的“相同功能的已知手段的等效替代”、“要素替代產生預料不到的技術效果”的判斷方法，對要素替代發明創造性的判定提供了一定的借鑒。

關鍵詞：創造性;要素替代;相同功能;技術效果

中圖分類號：G306文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）24-0090-04

1 引言

《審查指南（2010修訂版）》第二部分第四章第4.6.2節規定：要素替代的發明，是指已知產品或方法的某一要素由其他已知要素替代的發明。（1）如果發明是相同功能的已知手段的等效替代，或者是為解決同一技術問題，用已知最新研制出的具有相同功能的材料替代公知產品中的相應材料，或者是用某一公知材料替代公知產品中的某材料，而這種公知材料的類似應用是已知的，且沒有產生預料不到的技術效果，則該發明不具備創造性。（2）如果要素的替代能使發明產生預料不到的技術效果，則該發明具有突出的實質性特點和顯著的進步，具備創造性。[1]

上述規定給出了創造性審查中判斷一項發明是否屬于要素替代的發明的判斷標準;但如何準確認定“相同功能的已知手段的等效替代”“預料不到的技術效果”，是要素替代的創造性判定過程中的關鍵環節。本文將從兩件實際案例出發，從兩個方面分析要素替代發明的創造性的判定問題。[2]

2 案例分析

2.1 相同功能的已知手段的等效替代

案例1：本申請請求保護一種功能性納米顆粒復合微球，其特征在于，所述功能性納米顆粒復合微球為功能性納米顆粒復合PEG微球，包含功能性納米顆粒和含有PEG鏈段的聚合物;所述功能性納米顆粒是下列中的一種或幾種：量子點、磁性納米顆粒、熒光納米顆粒、金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒和半導體納米顆粒;所述PEG鏈段接枝于下列聚合物中的一種或幾種：聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚己內酯、聚苯乙烯馬來酸酐共聚物、聚乙酸乙酯、聚苯乙烯丙烯酸共聚物和馬來酸酐-1-十八烯共聚物;制備方法包括膜乳化-乳液溶劑揮發法;所述PEG鏈段為聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚。其發明點在于：通過將PEG鏈段接枝到形成納米顆粒微球的聚合物上，使納米顆粒復合微球具備提高非特異性吸附抑制的功能。

對比文件1公開了膜乳化-乳液溶劑揮發法制備的功能性納米顆粒復合微球，并公開了功能性納米顆粒的類型、聚合物的大部分類型。本申請與對比文件1的區別特征是：聚合物為PEG鏈段接枝的聚合物、PEG鏈段為聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚。對比文件2公開了采用PEG鏈段的聚合物修飾納米粒子，PEG鏈段為二氨基聚乙二醇，且與本申請同樣都是通過PEG鏈段接枝引入到復合微球，使微球具有提高非特異性吸附抑制的功能和技術效果。

本案爭議的焦點在于：從對比文件2公開的PEG鏈段為二氨基聚乙二醇，替換為本申請的PEG鏈段即聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚是否顯而易見。

那么，上述區別特征能夠解決什么技術問題，能夠達到什么樣的技術效果呢？根據說明書中的記載可以得知，在本申請中選擇聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚的目的是使納米顆粒復合微球具備提高的抗蛋白非特異性吸附能力。對于上述爭議焦點，主要存在兩種觀點。

一種觀點是，對比文件2采用二氨基聚乙二醇進行修飾，對應被修飾的納米粒子為特定的表面含有豐富羧基的表面離子，修飾的過程是在氧化鐵納米粒子表面部分羧基反應形成酰胺鍵;本申請中應用的聚乙二醇鏈段為聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚，聚乙二醇單甲醚末端為羥基，端羧基聚乙二醇單甲醚末端為羧基，兩者分別與聚苯乙烯馬來酸酐共聚物和聚苯乙烯丙烯酸共聚物反應生成酯鍵和酸酐鍵，反應機理不同于對比文件2的酰胺鍵。對比文件2的PEG鏈段只能用于特定的含有羧基的納米粒子的修飾，對比文件2沒有給出可以將形成酯鍵和酸酐鍵的PEG鏈段應用于對比文件1的技術啟示。

另一種觀點是，對比文件2已經明確了決定非特異性吸附抑制性能的是PEG鏈段上的PEG，且公開了用于提高抗蛋白非特異性吸附能力的PEG鏈段（如與本申請相同的氨基封端的PEG）以及與PEG鏈段接枝的具有多個羧基的聚合物。聚乙二醇單甲醚的羥基與聚苯乙烯馬來酸酐共聚物的酸酐能夠形成酯鍵、端羧基聚乙二醇單甲醚的羧基與聚苯乙烯丙烯酸共聚物的羧基能夠形成酸酐鍵是本領域技術人員的公知常識，在對比文件2的基礎上，本領域技術人員有動機替換能夠與其它復合納米顆粒的聚合物接枝的PEG鏈段，如聚乙二醇單甲醚或端羧基聚乙二醇單甲醚等，所獲得的復合微球的性能或所能達到的技術效果相比對比文件并未產生更優的效果。

針對上述兩種觀點進行討論、考證與分析，發現基于當前的證據，確認本申請與對比文件1的區別特征實際解決的技術問題是如何提高微球的非特異性吸附抑制效果，認為本申請的聚乙二醇單甲醚、端羧基聚乙二醇單甲醚替換對比文件2的二氨基聚乙二醇對于納米顆粒復合微球的制備，雖然兩者的技術方案略有不同，但兩者原理相同，且達到的技術效果也是相同的。

通過對該案進行回顧，權利要求1中用聚乙二醇單甲醚、端羧基聚乙二醇單甲醚替代了二氨基聚乙二醇，如何判斷這樣的替代是否具有創造性？結合審查指南中的相關定義和規定，首先需要考慮是否屬于“相同功能的已知手段的等效替代”。本案所尋求到的已知手段具體替換了對比文件2中的“二氨基聚乙二醇”后，成球的聚合物或活性基團與PEG鏈段鍵合，導致引入PEG形成功能性納米顆粒復合微球，從而解決提高抗蛋白非特異性吸附能力的技術問題?？梢?，上述替代能夠實現相同的功能，即提高抗蛋白非特異性吸附能力，并且聚乙二醇單甲醚的羥基與聚苯乙烯馬來酸酐共聚物的酸酐能夠形成酯鍵、端羧基聚乙二醇單甲醚的羧基與聚苯乙烯丙烯酸共聚物的羧基能夠形成酸酐鍵是本領域技術人員公知的已知手段，通過該技術手段達到了相同的技術效果。

要素替代發明的創造性判斷中的“相同功能的已知手段的等效替代”，關鍵要看替代與被替代的兩個技術手段是否屬于真正意義上的“等效替代”。如何判斷真正意義上的“等效替代”？從以上案例也可以看出，尋求到的已知手段替換對比文件的技術特征，該已知手段所解決的技術問題、產生的技術效果、實現的功能是否與本申請相同是判斷是否為等效替代的前提條件。經過判斷分析，屬于相同功能的已知手段的等效替代時，則該替代是顯而易見的，本申請不具備創造性。

2.2 要素替代產生預料不到的技術效果

案例2：如圖1所示為本申請含隔板容器的剖面圖，本申請請求保護一種用于流體的容器（如附圖標記1所示），包括：由柔性材料形成的容積，至少部分地裝配在所述容器的所述容積內的葉輪組件（如附圖標記16所示），以及在所述容器的所述容積中的柔性隔板，柔性隔板定位在所述容器中且是X形的以便具有所述容器中的水平構件和豎直構件，X形隔板（如附圖標記51、52所示）從所述容器的下部分延伸至所述容器的上部分以便形成相對于水平線的對角，并且僅部分地浸入在所述流體體積中，使得X形的所述隔板的上支腿定位成高于所述容器中流體容積水平，以便破壞在流體表面所述流體的圓形流動路徑并且在所述葉輪組件的操作期間跨越整個容器高度增強對渦旋的破壞。本申請的發明構思在于：通過在流體容器中設置X形隔板的結構，即將X形隔板設置成從容器的下部分延伸至所述容器的上部分以便形成相對于水平線的對角，結合容器中的攪拌部件，達到在整個容器高度內有效地破壞渦旋、以最少的混合時間實現均質混合的效果。

如圖2所示為對比文件1含隔板混合容器的俯視圖，對比文件1公開了一次性混合系統（如附圖標記4所示），其中包括混合部件（如附圖標記8所示）、在混合系統底部的葉輪（如附圖標記33所示）、磁性驅動器以及包括在混合系統的袋內的渦流破壞器板（如附圖標記18C、18D所示），兩個渦流破壞器板相互以30～120度之間的角度交匯。兩板俯視圖呈交叉的X形且在兩個板之間包括開口。當開啟底部安裝或頂部安裝設計的混合裝置時，板占據至少部分的通常形成渦流的空間，由此干擾渦流形成，并能使混合器混合而無渦流。

本申請與對比文件1的區別特征是：X形隔板從所述容器的下部分延伸至所述容器的上部分以便形成相對于水平線的對角。

本案爭議的焦點在于：采用X形隔板從所述容器的下部分延伸至所述容器的上部分以便形成相對于水平線的對角（即“立式”的X形隔板）替換對比文件1的隔板從容器的下部分延伸至容器的上部分以形成與水平線平行的夾角（即“臥式”X形隔板）是否產生了預料不到的技術效果，能否帶來創造性。

根據說明書記載可知，在本申請中的混合容器的流體容積中設置不同結構的隔板能夠破壞渦旋的形成，實現均質時間少、混合均勻的技術效果。本申請將隔板的不同結構設置的容器混合情況進行對比試驗，X形隔板從所述容器的下部分延伸至所述容器的上部分以便形成相對于水平線的對角（“立式”的X形隔板）的結構設置，使系統具有在均質混合情況下的最少混合時間、提供了在最低和最高高寬比時都具有一致混合性能的技術效果。對于本案爭議焦點，主要存在如下兩種觀點：

一種觀點是，對比文件1的隔板不是權利要求1的意義內的X形。

另一種觀點是，對比文件1的說明書第53-54段及其含隔板混合容器的俯視圖公開了混合系統內包括兩隔板呈相應角度交匯或交叉，也即是以一定角度彼此交叉以形成X形隔板，公開了X形隔板從所述容器的下部分延伸至所述容器的上部分（即隔板從容器的下部分延伸至容器的上部分以形成與水平線平行的夾角，為“臥式”X形隔板），且對比文件1所述的隔板是起到減小在混合期間所形成的渦旋的作用。在此基礎上，用隔板從容器的下部分延伸至容器的上部分以形成相對于水平線的對角（“立式”X形隔板）的結構替換“臥式”X形隔板結構屬于本領域的常規選擇，且對比文件1所述的隔板與本申請同樣都是中斷、防止或最小化在混合期間所形成的渦旋的作用，本申請相比對比文件1并沒有產生預料不到的技術效果。

針對上述兩種觀點進行討論、考證與分析，發現基于當前的證據，確認本申請與對比文件1的該區別特征實際解決的技術問題是如何實現均質混合。雖然對比文件1與本申請同樣是設置在流體容積中的破壞渦旋的X形隔板，但是由于隔板的放置方式會對容器內流體的流動狀態產生較大影響，例如，隔板的交叉部位的取向會導致渦流被打散的位置和狀態不同。本申請限定的X形隔板結構替換對比文件1的X形隔板結構能夠帶來預料不到的技術效果，因此，本申請的技術方案具備創造性。

回顧本案，雖然對比文件1的“臥式”X形隔板的設置能夠呈現同類技術效果即破壞渦旋增強混合的效果，但其替代后產生的技術效果的質量和程度明顯不同。要從預料不到的技術效果出發判斷發明的創造性，需要對等效替代做出進一步解釋。本申請“立式”X形隔板的設置經與其他多個隔板設置類型的對比試驗證明能夠獲得更少的混合時間、在更寬的高寬比范圍條件下均具有較優的打散狀態，所以不能認定為等效替代。由于隔板的放置方式會對容器內流體的流動狀態產生較大影響，隔板的交叉部位的取向與容器中產生渦旋的攪拌部件、流體容積的選擇相互關聯，本申請權利要求限定的X形隔板的具體結構設置達到了質量和程度較優的技術效果。本案的“立式”X形隔板替代對比文件1的“臥式”X形隔板所產生的不同的技術效果并不是該替代要素固有的，而是與混合容器中的流體關系以及容器中的攪拌部件等結合以后協同產生的，因此，該技術效果被認為是預料不到的，即具備創造性。

對于產生預料不到的技術效果的要素替代的判斷，要看對比文件的技術特征與本申請的相關技術手段產生的是否屬于同類技術效果。若屬于同類技術效果，還需判斷替代后產生的技術效果的質量和程度是否明顯不同，該不同是替代的技術特征固有的，還是該技術特征與本申請的其他技術特征協同導致的。如果是替代的技術特征與本申請的其他技術特征協同產生了質量和程度明顯優于對比文件1的技術效果，則不能判定為等效替代，技術效果被認定為是預料不到的，本申請具備創造性。

3 結論

選擇基于已知功能尋求替代要素是一種常規的創新邏輯?？紤]是否屬于“相同功能的已知手段的等效替代”時，關鍵要看是否屬于真正意義上的“等效替代”。等效替代的判斷離不開“三要”：一是，替代與被替代的兩個技術手段要解決相同的技術問題;二是，替代的手段要屬于已知的技術手段;三是，替代與被替代的兩個技術手段要實現相同的功能、達到相同的技術效果。這個“三要”也是界定是否為等效替代的前提條件。經判斷分析，其屬于相同功能的已知手段的等效替代時，該替代是顯而易見的，本申請不具備創造性。[3]

發明產生了現有技術同類技術效果但是所產生的技術效果的質量、程度不同時，不能認定為等效的技術效果，或者不能認為具備相同的功能，不能判定為等效替代;在以預料不到的技術效果作為發明具備創造性的依據時應當注意，如果替代后產生不同的技術效果且其是與現有技術的具體的技術方案結合協同產生的，則技術效果被認為是預料不到的，即具備創造性。[4]

參考文獻：

[1] 中華人民共和國國家知識產權局.專利審查指南[M].北京：知識產權出版社，2010：180-181.

[2] 溫麗萍.一項涉及“要素替代”發明的審查帶來的思考[J].電子知識產權，2005：（12）：29-31.

[3] 石必勝.專利創造性判斷比較研究[D].北京：中國政法大學，2011：110-120.

[4] 鄭明.淺析要素替代的創造性判定[J].2014年中華全國專利代理人協會年會第五屆知識產權論壇論文（第三部分），2014.