基于科技創新成果現狀的我國食品產業科技創新能力分析

李笑曼，王文月，臧明伍,*，張 輝，柏雨岑，李靜紅，袁 愷，李 丹，張凱華，張哲奇

（1.中國肉類食品綜合研究中心，北京食品科學研究院，北京 100068；2.中國農村技術開發中心，北京 100045；3.中糧營養健康研究院有限公司，北京 102209）

食品產業是傳統行業，也是新業態新產品蓬勃涌現的產業，面臨良好的發展機遇。隨著我國經濟進入由高速增長轉向中高速增長的“新常態”，食品產業已結束了單純依靠投資推動增長的粗放式發展模式，創新驅動將成為引領食品產業轉型升級的重要動力。圍繞我國食品創新發展特征與趨勢，優化健全食品科技創新體系，將推動科技創新發揮更大的產業支撐引領作用。近年來，我國食品領域科技創新體系不斷完善，食品科技研發投入力度持續加大，企業創新力量日益壯大。自“十二五”以來，國家科技部門通過國家“863”計劃、科技支撐計劃/重點研發計劃、國家自然科學基金、農業科技成果轉化資金等科技項目不斷加大對食品科技創新領域研究的投入，有效推動了國內科研院所、高校和食品企業科技創新研發，食品領域國家及省級科學技術獎、高質量科技論文、發明專利等大量創造性成果不斷涌現。

科技檢索與數據利用便于從海量豐富的研究與創新成果中，選取具有科學客觀性的樣本數據，以洞察當前的科技熱點、趨勢及變化。如世界知識產權組織（World Intellectual Property Organization，WIPO）通過利用全球知識產權數據核算并發布“全球創新指數（global innovation index，GII）”和“世界知識產權指標（world intellectual property indicators，WIPI）”以探索全球創新與技術發展趨勢；世界貿易組織（World Trade Organization，WTO）通過世界商品貿易數據及態勢，探求全球技術及價值鏈發展與知識產權保護現狀；歐盟委員會則十分重視科技創新評價，推出了歐盟創新記分牌（European innovation scoreboard，EIS）科技創新評價指標體系，便于進行科技成果的評價與分析。可見，科技成果數據的價值不僅在于能夠提供客觀的數據資料，更能反映出當下和未來的科技發展進程，對于科技成果管理、知識產權保護、科技創新政策制定與規劃十分重要，應當充分挖掘。

本文選取了我國食品領域近5 年國家級與省級科學技術獎勵項目數據；運用知網、Web of Science等論文檢索系統，對我國食品領域論文發表數、高被引論文及熱點論文數等進行統計；基于國際專利分類（international patent classification，IPC）對近5 年食品領域國內申請、授權專利情況及《專利合作條約》（patent cooperation treaty，PCT）國際專利申請及布局現狀，梳理了我國食品產業創新研究成果的現狀、熱點和趨勢，并思考目前我國食品產業科學研究與技術研發可能存在的問題，以期為我國食品產業科技創新體系構建、自主創新水平提升以及產業的高質量發展提供參考。

1 數據來源

1.1 數據來源

獎項、論文和專利數據來源及檢索策略如表1所示。國內食品科技獎統計方面，國家級科學技術獎勵數據源自國家科學技術獎勵工作辦公室官方網站，省級獎勵源自本省科技部門網站，在此基礎上分別對2015—2019年食品加工及不包括種養殖環節的食用農產品加工相關獲獎項目進行匯總分析，包括所屬地區、獎項類型、涉及食品類別、創新方向等。

表1 獎項、論文和專利檢索范圍與策略Table 1 Search scope and strategy for awards, papers and patents

科技論文發表方面，鑒于科學引文索引（scientific citation index，SCI）收錄的期刊中的食品類論文，直接用“food”等關鍵詞檢索，可能會與實際相差很大，本文根據期刊引用報告（Journal Citation Reports，JCR）食品科技類（Food Science & Technology）、營養學類（Nutrition & Dietetics）分區，選取表2中所列的3 年平均影響因子（impact factor，IF）在2.0以上，且2020年IF分布于2.0～9.0之間的食品科學與營養健康領域、等20 個國際著名雜志，并在Web of Science核心合集數據庫對其進行檢索，并對其中我國學者發表的18 688 篇論文數量分布、高被引頻次論文數、刊發論文H指數等指標進行統計和匯總分析。國內期刊論文則選取了被美國《工程索引》，即EI（the engineering index）檢索數據庫收錄的我國食品科技學科期刊論文，如《食品科學》《中國食品學報》等，并統計其在2013—2020年的發表趨勢（表1、2）。

表2 食品科技領域主要檢索的20 個SCI國際期刊Table 2 Twenty most searched international SCI journals in food science and technology

知識產權申請方面，國際專利主要依托智慧芽專利分析網、世界產權組織專利統計數據庫、歐洲專利局官網，國內專利數據依托國家知識產權局專利檢索系統、《知識產權統計年報》公開統計資料以及中國專利獎歷屆獲獎名單等資源進行檢索和年度數據匯總統計，主要搜集食品行業專利申請與授權數據，并按IPC標準分類對A21烘烤與食用面團、A22屠宰和加工食品、A23食物及其處理類別的數據進行加和計算（表1）。

1.2 數據統計分析方法

通過Excel數據圖表對相關數據進行統計和可視化分析。

2 結果與分析

2.1 食品領域科學技術獎勵及分布情況

2.1.1 獲獎總數及獎勵類型

我國2015—2019年食品領域累計獲得國家級科學技術獎35 項，各省級行政區、兵團授予的省級科學技術獎勵數目累計749 項。國家級科學技術獎獲獎總數近年增長較快，由2015年的3 項增至2019年的11 項（圖1）。省級授予最多食品獎項的省份為浙江，累計頒發55 項，前10 位的地區還包括四川（47 項）、福建（45 項）、湖北（43 項）、廣東（41 項）以及山東（33 項）等，表明我國沿海省份，以及湖北、四川等地區食品科技整體實力較為領先（圖2）。

圖1 2015—2019年食品領域國家級科學技術獎獲獎情況Fig. 1 Number of national science and technology awards in food industry from 2015 to 2019

圖2 2015—2019年食品領域省級科學技術獎獲獎情況Fig. 2 Number of provincial science and technology awards in food industry from 2015 to 2019

從獎項類型看，國家級獎項類型主要包括國家技術發明獎、科學技術進步獎及自然科學獎；省級科學技術獎勵更為多元化，以科技進步獎、自然科學獎、技術發明獎為主，部分省份還頒發了科技杰出貢獻獎、科學技術重大貢獻獎、科學技術進步獎科技創業類、社會公益獎、科學技術成果推廣獎等，食品領域其他類型獎項占比不高（共計5 項，占比0.7%）（圖3）。35 項國家級科學技術獎中科技進步獎占比最高，共獲23 項（占65.7%），技術發明獎12 項（占34.3%）。2015—2019年食品領域獲得的國家科學技術獎均為二等獎，尚未獲得過一等獎，且未有自然科學獎獲得過。同樣地，749 項省級科學技術獎勵中，科技進步獎占比最高，共計672 項，占比89.7%，其次分別為技術發明獎及自然科學獎，分別獲獎38 項（占5.1%）、25 項（占3.3%）。其中，自然科學獎在2016年后占比呈顯著提升（圖4）。

圖3 我國2015—2019年食品省級行政區、新疆生產建設兵團科學技術獎勵獲獎數量及占比Fig. 3 Number and proportion of provincial food science and technology awards from 2015 to 2019

圖4 我國2015—2019年食品省級行政區、新疆生產建設兵團科學技術獎勵獲獎類型分布Fig. 4 Types of provincial food science and technology awards from 2015 to 2019

省級獎勵中，寧夏、云南2 個省級行政區有特等獎或科技重大貢獻獎或杰出貢獻獎。獲得省級科技獎一等獎數量前10 名省份分別是湖北省、湖南省、江西省、廣東省、浙江省、天津市、四川省、吉林省、上海市、新疆維吾爾自治區（不含兵團）。表明我國華中地區以湖北、湖南、江西等為代表的省份食品領域科技競爭力依然較強。獲得二等獎的前10 名省份分別為山東省、廣東省、浙江省、河南省、四川省、陜西省、湖北省、吉林省、黑龍江省、福建省。獲得三等獎前10 名省份分別為浙江省、福建省、四川省、上海市、廣東省、河南省、云南省、安徽省、遼寧省、廣西壯族自治區。二、三等獎在我國華東和華南地區分布較多，華東、華南地區大宗食品產量高，加工業發展較早，在食品生產、果蔬保鮮、加工與包裝等方向科技基礎較為扎實。

2.1.2 研究領域與創新方向

依據產業科技創新方向，對國家及省級科學技術獎項目進行分類，具體包括大宗食品原料精深加工技術、食品加工、營養健康、質量安全檢測技術、裝備研發與升級、安全控制技術、物流服務、標準研究等（圖5）。大宗食品原料精深加工技術相關研究為主要研究方向，國家級和省級科技獎獲獎分別有17 項（占比48.6%）、399 項（占比53.3%），包括糧油、果蔬、畜禽產品、水產品等大宗食品原料的精深加工技術，民族特色食品原料綠色開發及應用技術，海洋功能食品開發，食品原料貯藏保鮮等領域。可見，近年我國消費量較大食用農產品安全保障技術能力顯著提升。從具體細分研究方向看，國家獎獲獎項目中，水產類（8.6%）、肉類（8.6%）、水果/干果（5.7%）、蔬菜（2.9%）相關研究獲獎占比較高；省級獎項中，水果/干果（10.7%）、肉類（5.9%）、茶葉（5.1%）、蔬菜（4.8%）以及谷物類（4.4%）等消費量較大食用農產品以及酒類（5.7%）、水產類（3.7%）和乳制品（3.6%）獲獎總數居多。其中，水產類相關的國家科技獎主要以魷魚、金槍魚等海產品加工與質量安全控制及海洋食品精深加工關鍵技術等研究為主；肉品類獎項以加工及肉品品質控制居多；堅果類獎項以貯藏與加工保質關鍵技術居多；水果類獎項主要是綠色加工與副產物高值利用產業化關鍵技術等研究較多，均以科技進步獎為主。此外，近年來有關酒類（葡萄酒、黃酒）、油脂類、淀粉類、飲料類食品是獲獎重點領域（圖6）。其他食品加工類項目偏少，國家級和省級累計44 項（占比約5.6%），主要包括調味料和傳統發酵食品等有關關鍵成分變化、食品包裝技術等前沿技術、方便食品和中央廚房食品及營養配餐等加工工藝和技術研究。

圖5 2015—2019年國家級和省級食品科學技術獎獲獎主要創新方向Fig. 5 Major innovation directions of food science and technology awards from 2015 to 2019

圖6 2015—2019年國家級（A）和省級（B）食品科學技術獎獲獎具體研究方向Fig. 6 Specific research directions of national (A) and provincial (B)food science and technology awards from 2015 to 2019

除大宗食品原料精深加工外，有關食品質量安全檢測技術方向研究也較多，國家級和省級科技獎獲獎分別有10 項（占比28.6%）、114 項（占比15.2%），主要由于我國食品安全檢測技術的不斷突破。我國近年開發了高分辨率、高靈敏度、高選擇性的一系列高通量檢測技術，在食用農產品農藥殘留檢測等領域取得長足進步。國家級以食品、農產品中檢測關鍵技術與快檢技術研究等技術發明獎為主，包含食品加工多維智能感知新技術、農藥殘留和污染物管控技術及應用等10余項；省級同國家科學技術獎相似，多由科研院所和公務機關的檢驗檢疫技術中心、海關技術中心及分析測試中心承擔。此外，省級還包括79 項（占比10.5%）非檢測技術類食品安全控制技術研究項目，主要針對食品品質形成機理不清楚、質量難以控制、加工過程中有害產物的控制等重大基礎問題與共性關鍵技術開展研究。

營養健康領域科技創新領域，國家級和省級科技獎獲獎分別有6 項（占比17.1%）、98 項（占比13.1%）獲獎，國家級獎項中益生菌類相關研究獲獎數占比較大（8.6%）。省級獎項中有關益生菌（2.5%）、營養成分（3.3%）、食品添加劑（2.7%）、活性成分（2.7%）和食用菌（2.8%）相關研究項目占比較大，但有關營養設計及健康食品開發相關的獲獎項目偏少。

冷鏈物流建設創新領域，從省級獲獎趨勢看，各地正初步建立冷鏈物流技術體系，制訂推廣冷鏈物流規范級標準，有關冷鏈物流服務體系的項目累計7 項（占比0.9%），數量較少。

食品加工裝備智能化、自動化及信息化創新領域，國家級獎勵中僅有1 項關于黃酒智能化裝備創制及應用的項目；省級有關裝備研發與升級共有55 項相關研究，包括信息傳感、品質檢測控制系統、無菌加工灌裝及貯運設備、冷凍和保鮮系統等關鍵技術研究。

標準體系研究創新領域，省級獲獎項目共26 項，關于食品安全檢驗檢測及質控的標準與標準體系建立的獲獎項目較多（12 項），而關于地方特色食品、中式傳統食品（5 項）的標準數占比偏低，僅有少量項目是關于現代生物技術（如轉基因技術等）、非熱加工技術生產食品及新技術食品相關標準的研究，檢驗檢測標準與國際相關標準接軌仍待加強。

2.1.3 第一完成單位及主要完成人情況

沿海地區食品科技實力保持領先。食品領域國家科學獎第一完成單位主要分布在北京以及江蘇、浙江、湖北、遼寧、湖南、廣東等省份地區；省級獲得獎勵數量最多的省份為浙江省，共計55 項，其次分別為四川、福建、湖北、廣東以及山東、河南、上海市等（圖7）。國家獎匯總中，北京市所在第一完成單位主要包括中國農業大學、中國肉類食品綜合研究中心、中國檢驗檢疫科學研究院、北京工商大學以及中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所、農產品加工研究所在內的7 家單位，共計9 項獲獎；除北京地區科研單位以外，江蘇省食品領域獲獎數也偏高，主要第一完成人單位包括江南大學、南京農業大學、江蘇大學、南京工業大學4 家，累計獲國家科技獎勵7 項，其中江南大學榮獲4 項，其余各所高校分別1 項。此外，浙江地區有包括浙江省農業科學院、浙江大學、浙江工商大學等在內的單位累計榮獲6 項國家科技獎；湖北共獲3 項；遼寧、湖南分別榮獲2 項；廣東、吉林、江西、陜西、新疆、天津均榮獲1 項國家科技獎（表3）。

圖7 2015—2019年國家級和省級食品科學技術獎第一完成單位分布Fig. 7 Regional distribution of first-listed universities or research institutions winning national and provincial food science and technology awards from 2015 to 2019

表3 2015—2019年食品國家科學技術獎第一完成單位及獲獎數目Table 3 Number of national food science and technology awards granted to first-listed winners in different provinces from 2015 to 2019

高校和科研機構為科技獎獲得主要單位。其中，國家級科技獎第一完成單位均為高校及科研院所；省級行政區、兵團獲獎單位中，高校共有298 項，占比39.8%；科研院所獲235 項獎勵，占31.4%；食品相關企業共獲165 項獎勵，占比22.0%；公務機關共獲50 項獎勵，占比6.7%；由行業協會作為第一完成單位榮獲獎勵共1 項，且高校、科研院所一、二等獎榮獲數目具有一定優勢（表4）。

表4 2015—2019年不同類型第一完成單位獲獎項目情況Table 4 Different types of food science and technology awards granted to first-listed winners from 2015 to 2019

從省級獎項第一完成單位看，高校中獲獎項目最多的為武漢輕工大學，獲獎項目數累計11 項，其次為福建農林大學、云南農業大學、安徽大學等；科研院所中獲獎項目最多的單位為浙江省農業科學院，共獲8 項，其次為廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所、中國熱帶農業科學院香料飲料研究所、湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所等；企業中獲獎數目最多的為內蒙古伊利實業集團股份有限公司，累計4 項，其次為昆明王國食品集團有限公司、新疆天潤生物科技股份有限公司、四川省茶業集團股份有限公司、四川郎酒集團有限責任公司等；公務機關主要是指負責出入境檢驗檢疫等工作的國家行政機關或機構，其中獲獎數目最多者為上海出入境檢驗檢疫局，共計7 項獲獎，其次為福建出入境檢驗檢疫局、吉林出入境檢驗檢疫局等。

2.1.4 地域分布

重點科技創新領域與產業發展緊密相關。從直轄市地區最多獲獎（省級）領域分布看，北京、上海和重慶市最多獲獎領域為檢測技術，此外，北京、上海市還有部分項目涉及乳制品、食品安全風險監測技術等研究領域；重慶市除檢測技術的相關研究外，茶葉、水果、肉類的相關研究也獲獎較多。基于國家農產品保鮮工程技術研究中心（天津）等研究優勢基礎，天津市生鮮食品相關獲獎較多，如蔬菜綠色保鮮工藝和冷鏈物流保鮮技術等領域。此外，檢測技術獲獎較多省份還包括吉林、遼寧、河北、廣東等檢測機構較多分布省份。

省級獎勵中，華北地區內蒙古乳品類獲獎居多（6 項），以伊利集團為主；山西白酒、葡萄酒類研究較多（3 項）。

東北地區黑龍江谷物、大豆蛋白營養成分提取制備等技術研究居多（4 項）。

華東地區浙江、福建、安徽省茶葉分別獲9、6 項和5 項，安徽稻谷加工類也較多；江蘇研究領域廣，包括益生菌、水產、添加劑、海洋食品、營養、檢測及食品接觸材料、包裝及裝備領域均有較多獲獎；江西、山東在檢測、肉類加工與安全相關領域獲獎居多。

中南地區湖北稻米加工、白酒釀造技術項目較多（分別獲5、4 項）；河南以肉類菜肴、肉制品加工技術為擅長（4 項）；湖南茶葉生產技術共4 項獲獎；除檢測技術外，廣東獲獎較多為大宗水果、特色漿果加工、廣式肉制品加工；廣西、海南分別獲水果類7 項和5 項獎勵，以熱帶水果加工及產品開發、質量控制為主。

西南地區四川在甜椒蔬菜保鮮、加工類有9 項獲獎；云南除茶葉、食用菌檢測外，在罐藏蔬菜、茶葉成分、咖啡加工工藝等特色領域具優勢（9 項）；貴州在白酒釀造工藝和微生物技術共獲3 項；西藏谷物青稞加工研究累計榮獲4 項。

西北地區甘肅省以枸杞、葡萄酒相關研究獲獎居多（5 項）；青海谷物、肉類產品加工研究較多，包括枸杞、青稞、牦牛肉等特色產品；陜西則在蘋果、沙棘、石榴、紅棗等特色果品研究方面獲獎較多。

2.2 食品科技學科科研論文情況

2.2.1 科技論文數量

食品科技學科SCI論文數逐年上升。基于Web of Science文獻檢索庫進行檢索，共獲取2013—2020年食品科學與技術領域等20 個國際著名雜志（表2）出版的食品科學與技術SCI期刊論文77 491 篇，其中第一作者為我國發表的共計18 688 篇，我國發表論文數由2013年的1 328 篇增長至2020年的3 547 篇，2019年更是達到3 755 篇（圖8）。刊發我國論文最多的期刊為及，年均出版我國論文數在550 篇以上；其次為、、，年均刊發我國食品科技學科SCI論文160 篇以上；、、和發表相關論文年均在100 篇以上，其他期刊年均刊發我國論文總數在50 篇及以下，但隨著我國論文質量及研究影響力提升，近年均呈現增長趨勢。

食品科技學科國內論文被EI檢索數據庫收錄總數上升。自2013年起，食品科技學科期刊被EI檢索數據庫收錄的包括《中國食品學報》《中國糧油學報》《現代食品科技》3 種，自2016年1期，《食品科學》被EI檢索數據庫收錄，《中國糧油學報》《現代食品科技》不再被收錄，2021年《食品科學技術學報》被收錄。《農業工程學報》《農業機械學報》為農業工程領域被收錄的EI期刊，統計其相關“農產品加工工程”領域論文，并與其他食品科技學科期刊論文總數加和（不含資訊類文獻，如致謝、稿約、啟事、勘誤等），得到2013—2020年食品科技學科國內期刊刊發EI論文情況（圖9），發現EI論文發表量自2013年總體呈現上升態勢。

圖8 2013—2020年我國在Trends in Food Science & Technology等20 個食品科技學科期刊發表SCI論文數Fig. 8 Number of SCI papers published in 20 renowned food journals including Trends in Food Science & Technology by Chinese authors from 2013 to 2020

圖9 2013—2020年國內EI期刊食品領域的文獻刊發情況Fig. 9 Number of papers published in domestic EI food journals from 2013 to 2020

2.2.2 高質量論文數量

基本科學指標數據庫（essential science indicators，ESI）已成為當今世界范圍內普遍用以評價高校、學術機構、國家/地區國際學術水平及影響力的重要評價指標工具之一。近年來，我國食品科技學科高質量論文占比提升，最高被引論文數增長迅速。在對20 種食品SCI期刊中高被引論文及熱點論文的統計中發現，全部高被引論文共計1 473 篇，其中我國發表517 篇，占比35.1%，熱點論文共有13 篇，其中我國發表3 篇，占比23.1%，與中國農業科學院科技論文競爭力分析數據相近。

在20 種主要期刊高被引論文中，華南農業大學（68 篇）、江南大學（56 篇）、浙江大學（39 篇）、南昌大學（35 篇）、江蘇大學（26 篇）、中國農業大學（23 篇）、北京工商大學（22 篇）等發表最多。其中，3 篇熱點論文來自于北京工商大學風味化學重點實驗室、江南大學食品科學與技術國家重點實驗室和國家衛生委員會食品安全風險評估重點實驗室，分別發表在、及。

2.2.3 H指數及被引用頻次

基于Web of Science檢索引文報告數不超過1萬 項限制，在中國、美國等發表論文最多的2 個國家選取特定年份跨度的論文總量進行引文報告分析（中國選取2016、2018、2020年，美國除了選取2016、2018、2020年，還選取了2014—2015年數據），其他國家選取全部2013—2020年刊發論文總量進行分析，計算出版論文總數、H指數、被引頻次總數，以及每項平均被引次數。

H指數索引表明有篇文獻已被引用至少次。根據我國及表2所列出的20 本國際期刊中發表食品科技SCI論文數量最多的前20 個國家的H指數統計，如圖10所示，我國在相應期刊在2013—2020年發表論文H指數為93，排名第5位，而排名前3 位的分別為美國（123）、西班牙（110）和意大利（98），我國較H指數較高國家仍有一定差距。

圖10 2013—2020年各國在20 種食品科技學科SCI期刊發表論文的H指數分布Fig. 10 H-index of papers published in 20 food journals by 20 countries from 2013 to 2020

每項（篇）平均引用次數是以被引頻次總計除以統計發表的論文總篇數。如圖11所示，從總被引頻次看，我國SCI論文被引用總頻次居第3位，僅低于美國、西班牙。但從單篇引用頻次看，亞洲國家普遍偏低，我國均篇被引頻次僅為16.95，排名第19位，表明我國食品科技領域學術論文影響力有待進一步提升。

圖11 2013—2020年各國在20 種食品科技學科SCI期刊論文引用情況Fig. 11 Citations of papers published in 20 food journals by 20 countries from 2013 to 2020

2.3 食品領域專利技術發展及分布情況

2.3.1 食品專利申請與授權現狀

檢索2001年以來世界申請的食品專利（含A21、A22、A23類）情況，截至目前，我國食品領域已授權有效專利超過29.4萬 件。由中國專利局作為授權機構的專利申請（含世界來華專利）在2008年后逐漸遠超韓國、日本、美國、俄羅斯、歐盟等國家和地區，專利申請量保持全球第一，年均增長率高于全球，但增速趨緩。除中國外，韓國食品相關專利申請量增長也較快，但自2015年后申請數進入平臺期；日本自2014年后相關專利申請有所下降；俄羅斯在2012年后專利申請量增長較快；歐洲專利局提交的食品相關專利申請則在2012年達到峰值后呈逐年下降態勢（圖12）。

圖12 2006—2019年世界前6 名國家/地區受理機構收到食品專利申請數Fig. 12 Number of patent applications in the food sector received by the world’s top six countries/regions from 2006 to 2019

統計2016年以來不含世界來華專利的我國食品專利（含A21、A22、A23類）申請及授權情況，發明與實用新型兩類專利均以A23食物、食料及其處理類的專利居多。2016—2020年我國兩類專利申請量總和于2018年達到最高值，為77 795 件（含A21、A22和A23類），其中發明專利申請55 025 件，占比近71%，實用新型專利申請22 770 件（圖13）。另一方面，雖然發明專利申請量偏高，但隨著審查趨嚴、專利駁回數量變多，近4 年發明專利授權量呈現下降態勢，而實用新型專利授權量保持增長。

圖13 2016—2020年我國食品發明和實用新型專利申請及授權數（不含世界來華專利）Fig. 13 Number of invention and utility model patent applications and authorizations in China from 2016 to 2020 (excluding world patents to China)

統計中國專利獎近5 年的數據及分布情況，專利獎獲得以企業為主體，食品專利轉化能力和水平不斷提升。專利獎包括發明創造水平高、通過專利保護取得較大經濟效益的專利項目所獲獎勵。自1989年設置中國專利獎以來，食品領域獲獎168 項。其中，專利獎金獎13 項，銀獎4 項，專利優秀獎126 項，外觀設計優秀獎25 項。從年份看，1993、1995、2007、2012、2014、2015、2016、2018、2019年先后獲專利獎金獎，專利優秀獎自2001年設置以來，除第8屆未獲得外，每屆均有所斬獲，第19屆數量最多，為23 項（圖14）。從獲獎單位性質看，企業獲獎最多，為128 項（占比76.2%），其次是高校和科研院所，分別為34 項和27 項，企業和高校或科研院所聯合獲獎12 項，個人獲獎6 項，可見，企業在推動專利轉化實施方面貢獻較大。從獲獎細分領域看，專利金獎以工藝和功能性低聚糖/提取物（如阿膠、殼寡糖、靈芝孢子粉、植物乳桿菌、花生肽、銀杏提取物、保健油等）為主，分別為55 項和36 項，食品加工裝備23 項，微生物發酵相關專利21 項，安全檢測技術裝備相關專利14 項，還有針對奶、酒、飲料、雜糧等食品的專利共31 項；外觀設計專利主要為酒盒（瓶）、乳品/飲料盒及廚具（表5）。

圖14 我國食品領域專利獲中國專利獎概況Fig. 14 Number of China’s patent award-winning patents in the food industry

表5 我國食品專利獲中國專利獎的細分領域概況Table 5 Subdivision of China’s patent award-winning patents in the food industry

2.3.2 主要申請主體、行業及地域分布

企業創新及知識產權保護意識不斷增強。對全球范圍內食品領域專利主要申請主體進行分析，全球食品專利申請機構以亞洲來源為主。我國申請專利機構總量仍以高校、科研機構居多，但專利申請量進入國際前15 位的7 家單位以企業為主，依次為伊利集團、九陽集團、江南大學、中國農科院加工所、蒙牛集團、光明集團、成都松川雷博機械設備公司，高于日本（6 家）、韓國（2 家），專利類型以發明專利為主。內蒙古伊利集團發明和實用新型專利申請量共計525 件，位居我國第一（圖15）。

圖15 2001—2019年世界前15 名國家/機構申請食品專利數量趨勢Fig. 15 Number of food patents applied by the world’s top 15 countries/institutions from 2001 to 2019

全球食品領域發明專利主題主要集中在13 個領域，專利最多的領域的描述詞涉及茶飲料、乳制品行業、保健飲料、肉制品、嬰兒配方奶粉、乳鐵蛋白營養成分等行業（圖16）。

圖16 世界食品專利申請主要細分領域分布3D圖Fig. 16 3D map of world food patent applications in major categories

從地域分布來看，沿海地區專利產出較高，以實用新型專利為主。2019年我國食品專利申請最多為廣東省，總申請量超1萬 件，排名全國第一，其次為山東（7 623 件）、江蘇（7 538 件）、浙江（6 811 件），由此可見區域食品產業經濟發展為科技創新提供了動力和空間。廣東省是實用新型專利最多的省份（6 734 條），其次為山東、福建、浙江和江蘇省（圖17）。

圖17 國內食品專利申請量排名前15的省份Fig. 17 Top 15 provinces with the largest number of food patent applications

規模以上食品工業企業申請數逐年增加，2018年規模以上食品企業專利申請達25 797 件，較2010年增長3.49 倍，其中發明專利申請量達10 177 件，占專利申請量的比例提升至39.45%。有效專利數量由也由2010年的2 132 件增長至24 792 件。2014—2018年，規模以上食品工業企業專利申請在專利申請總量中的占比從36.3%降至33.1%，可見高校、科研院所仍是食品專利申請的主體，企業在科技創新中的主體地位仍待提升。湖南省規模以上食品企業申請專利數最高，2017年申請總數超過1 617 件，其次為河南、云南、天津、河北等省市。

2.3.3 我國食品PCT專利國際布局情況

專利布局主要集中在國內，99.46%為在國內申請，PCT專利僅占0.54%，缺乏國際布局。我國食品領域專利目標市場的受關注程度高，根據目前食品領域專利申請數量及占比，中國是最重要的技術目標市場國，占比高達58.28%，其次是韓國，占比達13.70%。

結合專利五局（中國知識產權局、美國專利商標局、歐洲專利局、日本特許廳、韓國特許廳）專利流向分布分析，中國、韓國是食品專利的主要技術來源國，兩國專利布局主要集中在本國內，我國的專利99.46%為在國內申請。由于專利技術競爭相對激烈，在我國及韓國布局專利較為困難。日本除在本國內進行專利布局之外，在中國、美國和歐洲均有專利布局。韓國在我國和日本均有專利布局（圖18）。

圖18 專利五局食品專利流向分布Fig. 18 Territory distribution of food patents in IP5 (the world’s top 5 intellectual property offices)

歐洲地區食品PCT專利布局逐漸加快，近年有所下降（圖19）。2000年后，我國食品領域歐洲專利申請增長極快（國際PCT申請）。以食品營養制品、食用植物提取物、食品添加劑等方向申請為主。自2014年以來，每年申請量在160 件以上，年度平均申請量達290 件。2016、2017年分別同比增長38.9%與35.7%。自2018年起所申請專利有所下降，2019年食品專利歐洲申請數下降了61.4%（圖20）。食品專利歐洲申請以A23食物及其處理類為主，最多的前十位IPC子類分類對應為食品營養制品、植物提取物、脂肪酸或油脂、糖醇、食品添加劑、水果或蔬菜制品、非酒精飲料、谷類產品、動物飼料的食物成分、烹調食品方法，以上子類歐洲專利申請最多。申請者江南大學最高，數量達179 件，其次分別為美贊臣營養品公司、無限極公司、青島海爾、南方科技大學、廣州英賽特、浙江大學、雀巢、諾維信和聯合利華公司等企業及高校。

圖19 我國2000—2019年食品A21、A22和A23專利歐洲申請數量Fig. 19 Number of food patents applied by China to the EPO from 2000 to 2019 (A21, A22 and A23)

圖20 我國2014—2019年食品A21、A22和A23專利歐洲申請申請趨勢Fig. 20 Trend in the number of food patents applied by China to the EPO from 2014 to 2019 (A21, A22 and A23)

3 思考與建議

現代食品產業發展競爭力依賴于基礎科技創新成果。基于近年來我國食品領域獲獎、科技論文發表及專利申請與專利獎等食品產業科技創新成果現狀、特征及趨勢分析可以看出，我國食品科技進步獎勵數逐年增多，食品安全檢測及控制關鍵技術、大宗食品原料精深加工技術不斷取得突破，食品加工轉化能力和附加值提升，且重點科技創新領域與產業發展緊密相關；食品科技學科科技論文發表量與專利申請量在全球雙獲第一，高被引論文、熱點論文日益豐富；企業推動專利轉化實施方面貢獻較大，沿海地區專利產出較高，規上企業研發投入與專利申請量逐年增加，科技支撐產業發展能力明顯增強。

但在食品產業科技創新成果快速積累的同時，仍發現以下問題：一是從獲獎項目和專利申請趨勢看，我國食品創新項目多聚焦于食品加工、檢驗檢測技術等方向，有關營養設計及健康食品開發相關的創新項目偏少，尚不能緊跟居民日益增長的營養健康需求趨勢。涉及食品冷鏈物流領域及加工裝備的相關研究較其他創新領域相對偏少，隨著國際市場高新技術裝備應用加速，產業裝備整體水平可能較難滿足目前高速發展的產業需求。二是食品科技學科科技論文發表數量和質量雖較前幾年雖有大幅提升，但我國均篇被引頻次僅為16.95，仍相比較低，研究影響力較美國、德國等發達國家仍有較大差距。三是食品專利領域仍缺乏國際布局，我國國內申請專利約占比99.46%，PCT專利僅0.54%，部分關鍵技術較發達國家處于跟跑階段，缺乏核心競爭力。如益生菌專利轉化及布局多以產品中單一/復配添加益生菌為主；以零反式脂肪酸為例，相關技術專利申請較全球落后，基本處于跟跑狀態。四是科研成果轉化度偏低，企業創新主體地位仍待提升。雖以伊利集團為代表的大型食品企業專利申請數在全球占據優勢，但從全部專利及規上食品企業專利申請總量看，高校、科研院所仍然為主體。同時，全國高校被轉讓、許可的專利占“活專利”比例僅為2.03%；中科院被轉讓、許可的專利占“活專利”的8.7%。部分項目與企業技術需求對接不足，以及企業技術商業化能力的不足均可導致科技成果轉化落地困難，一方面企業實際應用需求難保障，另一方面也可能造成我國產業化階段技術占比相對其他國家較低的局面。

基于以上討論，我國食品科技創新仍需重點關注以下方面。

第一，持續提升食品科學基礎研究綜合實力，突破關鍵核心技術。通過均衡支持基礎科研項目、完善人才隊伍體系及創新平臺建設、加大成果推廣等方式，持續夯實科研論文基礎實力，提升我國食品科學在農業科學等領域基礎研究影響力；加強營養健康、食品質量與安全、綠色智能等食品制造技術與裝備的自主供給與研發能力，切實解決當前及未來階段關鍵核心技術和“卡脖子”問題，推進食品科技總體研發水平和創新能力躍進國際領先水平。

第二，引導重點專利技術布局。2013—2019年，我國科技進步貢獻率已由51.7%增加至59.5%，科技創新能力顯著增強。而知識產權特別是專利技術始終是科技成果向生產力轉化的核心紐帶和橋梁。強化產品知識產權保護意識，擴大食品產業專利技術國際布局和技術輸出十分重要。同時，還應當注重構建專利技術網，密切關注全球專利布局變遷、技術熱點趨勢并開展持續的領域標簽跟蹤，掌握核心關鍵技術并及時跟進熱點方向。

第三，加快以技術應用為導向的自主科研成果的轉化。針對目前科技成果轉化率偏低、產業鏈上下游轉化鏈條未能有效銜接等問題，依托我國《促進科技成果轉化法》《關于進一步加大授權力度促進科技成果轉化的通知》（財資〔2019〕57號）等法規及政策文件，探索科技成果宣傳推廣新模式，創新食品領域“政、產、學、研、用、金、介、媒”多方合作新空間、新途徑。完善專業化服務機構及服務人才團隊，可參考美國相關研究機構，在研發中心另設單獨的技術轉移與知識產權管理/服務部門，如美國能源部下屬重點實驗室勞倫斯·伯克利國家實驗室的創新轉移與創業辦公室、美國國立衛生研究院的技術轉移辦公室等，健全知識保護和技術交易體系。

第四，強化企業創新發展主體地位，培育更多產業科技領軍企業。加快基礎研究、創新應用與產業發展對接效率，明確自主性更高的科研導向機制，確保政府科技項目規劃與企業技術能力及實際需求匹配。高校和院所科研人員充分利用理論研究優勢產出更多“接地氣”的研究成果，實現為更多企業技術創新服務。同時，企業也應不斷提升技術商業轉化能力、盈利能力，積極同高校院所科研團隊開展技術轉化與合作研發等活動，解決亟需破解、較難攻克的產業瓶頸。此外，培育創新價值實現能力強、具有國際競爭力和影響力的科技領軍型企業是實現我國食品產業高水平自立自強的關鍵。科技領軍型企業應制定明確的科技創新戰略，完善組織管理體系，實現更多前沿與核心技術積累和突破，以帶動我國食品產業技術創新和競爭能力持續提升。