中國灰樹花專利現狀分析*

賈新宇，張清洋，胡亞萍，程顯好，宋志忠，娜 琴，蓋宇鵬**

（1.魯東大學農學院，山東 煙臺 264025；2.慶元縣食用菌產業中心，浙江 慶元 323800；3.生態環境部南京環境科學研究所，江蘇 南京 210042）

我國食用菌栽培歷史悠久，種類豐富，產業發展迅速，目前已成為我國繼糧、蔬、果后的第四大產業，產量居世界第一位[1-2]。灰樹花[Grifola frondosa（Dicks.）Gray]作為一種珍稀的食藥兼用菌，因獨特的口感與保健作用逐漸受到人們的追捧，其抗癌、抗氧化、抑制肥胖、控制血壓的藥效也引起人們重視[3-4]。我國是灰樹花專利的申請大國，個人、企業、科研院校、機關團體都在積極進行專利申請。在專利申請量急劇增長的同時，也出現了專利質量差、維持年限短等諸多問題，阻礙技術的創新與發展。因此，對灰樹花專利進行研究分析，梳理專利技術的發展趨勢，將對未來的產業發展產生積極影響。

灰樹花在東亞地區有悠久的采集和食用歷史。早在公元2世紀的《太上靈寶芝草品》中便有灰樹花的記載，宋代的《菌譜》中有“味甘、平、無毒，可治痔瘡”的描述[6]。灰樹花在日本被稱為“舞茸”，1709年的《大和本草》一書中記載了灰樹花的藥用療效，并于上世紀70年代開始人工栽培，至今已有50 多年歷史[4，6-7]。灰樹花因對艾滋病、糖尿病等多種疾病有預防和治療作用而受到人們重視，國內外科研人員在灰樹花的栽培、化學成分分析等方面的研究已取得顯著成效[3，8]。雖然我國灰樹花產業起步較晚，但發展迅速，現已成為灰樹花專利申請量的第一大國[9]。

灰樹花是熱門品種，以“灰樹花”為主題在中國知網中共檢索到1 832 篇文獻，年均刊文量維持在較高的水平。我國第1 篇灰樹花文獻發表于1986年，文章較詳細的介紹了遷西地區灰樹花的生態環境、形態特征及栽培方法，為后續研究提供了最早的參考資料[10]。我國灰樹花刊文量逐年增加，1986年至2000年共有282 篇文獻，多數為介紹灰樹花的栽培方法，其中張緒璋刊文量最多，提出多種白色灰樹花與五節芒灰樹花的栽培技術[11-12]。2001年至2010年共668 篇文獻，集中在灰樹花多糖方面的研究，趙峽、于廣利與陶文沂貢獻最多，趙峽與于廣利主要研究灰樹花多糖的含量測定及結構特征[13-15]；陶文沂主要研究灰樹花多糖的提取與性質分析[16-17]。2011年至2020年共841 篇文獻，其中吳天祥刊文量最多，研究方向集中在天麻提取物對灰樹花多糖的影響[18-19]。目前我國灰樹花主要生產方式為季節性設施栽培，雖然產量規模已達世界前列，但深加工產品種類稀少，產品附加值低。相關研究已證實灰樹花多糖等化學成分具有增強免疫的功效，為灰樹花產品的進一步開發提供了理論支持[4，20]。

我國的灰樹花專利集中在栽培、食品制作、多糖提取等方面，雖然專利申請總量大，但專利的種類、質量方面還存在許多不足。專利是技術革新的一種表達方式，在灰樹花領域進行專利申請有助于創新主體的持續發展。通過對灰樹花領域專利申請趨勢、專利受理區域、專利的法律狀態、運營信息等方面進行分析，為我國的灰樹花專利布局提供基礎參考。

1 研究方法

以Pat Viewer 知識產權檢索數據庫[9]為主要數據來源，以“灰樹花”為關鍵詞在世界范圍內檢索，對專利的受理區域、申請時間趨勢進行統計，分析全球灰樹花專利的基本情況。以“灰樹花、灰樹花多糖、灰樹花多酚”為關鍵詞，在中國范圍內檢索，對申請時間、地域分布、技術分支、重點發明人、重點申請人進行統計分析，闡述國內灰樹花專利的基本布局。在數據分析過程中，以中國知網的相關文獻作為補充，并聯系相應政策的基本信息，提出合理的參考建議[21]。檢索日期截止到2021年6月。

2 世界范圍內灰樹花專利申請情況

2.1 灰樹花專利綜合趨勢

世界范圍內灰樹花專利申請的情況見圖1。

圖1 世界灰樹花專利申請量趨勢圖Fig.1 Trend chart of patent applications for Grifola frondosa in the world

由圖1 可知，世界灰樹花專利申請量的變化趨勢可分為5 個階段：緩慢發展期（1924年至1995年），發展期（1996年至2005年），一次調整期（2006年至2007年），快速發展期（2008年至2016年），二次調整期（2017年至2020年）。1994年至2005年灰樹花專利進入發展期，該時期各國逐漸認識到灰樹花的價值，相繼進行專利申請，多數專利來自美國和日本。由于早期的灰樹花技術積累在短時間內已申請完畢，因此后期申請量下滑，2006年至2007年進入專利調整期。2008年中國食用菌行業開始快速發展，刺激灰樹花專利研發，國內申請量急劇增加，這也是世界范圍內灰樹花專利申請量迅速上升的主要原因；同樣自2017年開始，中國灰樹花專利申請量快速下滑，導致世界范圍內的灰樹花申請量下降。2002年自中國申請第1 個灰樹花專利起，申請量不斷增多，灰樹花專利累計數量達1 116 件，約占世界總量的80%，位居全球第一。中國已成為灰樹花領域的主要研究國，專利保護的主要國家，在灰樹花專利技術領域的研究，將對世界灰樹花領域產生重大影響。

2.2 灰樹花專利受理區域分布

灰樹花專利受理區域分布情況見圖2（括號內數學為專利件數/占比）。

圖2 專利受理區域分布圖Fig.2 Distribution of patent acceptance areas

由圖2 可知，灰樹花專利主要分布在亞洲、歐洲以及北美洲，共計14 個國家和地區。目前中國共有1 116 件灰樹花專利，申請量居世界首位，是其余國家申請總數的近4 倍；其次是日本，申請專利78 件，約占5.61%；第3 名是美國，申請專利36件，約占2.59%。歐洲國家較早形成知識產權思想，因此率先申請專利，隨后美國、日本相繼進行專利布局，所以早期灰樹花專利多來自歐美等發達國家。雖然中國于2000年后才開始專利布局，但現已成為主要專利申請國。從歷史角度看，我國灰樹花食用、采集歷史悠久，公元2世紀便有灰樹花的記載[6]，因為東亞地區的文化背景相似度高，對灰樹花的認知歷史較長，社會接受度高，所以灰樹花專利高度集中在東亞地區。雖然歐洲、美洲的專利申請量少，但隨著灰樹花的價值不斷被發現以及不同國家與地區間頻繁的交流貿易，歐美地區也積累了一定數量的灰樹花專利。近五年來灰樹花專利申請量整體呈下降趨勢，除中國外的其他國家和地區均出現了不同程度的申請斷層現象，該領域正在經歷新一輪的調整期。

2.3 灰樹花主要成分及研究方向

灰樹花主要化學成分有多糖類、甾類和酚類[22-24]。1980年國內外開始灰樹花多糖的研究，研究范圍包括雜多糖與單糖[24]，NANBA 等[25]科研人員在灰樹花中提取出1 種蛋白聚糖灰樹花-D 組分，因其獨特的性質現已成為研究的重點。OHNO 等[26-27]在灰樹花中提取出具有抗腫瘤效果的多糖Grifolan（β－1，6 支鏈的β－1，3－葡聚糖），并證明該多糖在2 種構象狀態下具有抗腫瘤效果。MIZUNA 等[28]相繼在灰樹花中發現5 種具有抗腫瘤效果的多糖，ZHUANG 等[29]從灰樹花中提取出23 種多糖并證實其中9 種多糖具有抗腫瘤功效。酚類物質的研究成果較少，主要是抗氧化的藥理功效，目前提取出的多酚類物質多為混合物，僅呂旭聰等[30-31]研究人員分離出7 種多酚類物質。國內外對灰樹花甾類物質研究較少，目前提取出甾類物質21 個，且多為麥角甾類[32]。除以上3 類主要成分外還有許多微量元素、維生素、生物堿等并未深入研究，而醇類、酮類、醛類僅有零星報道[24]。

3 國內灰樹花專利申請情況

3.1 灰樹花專利申請趨勢分析

我國的灰樹花專利申請量居世界首位，但因早期知識產權意識薄弱及相關投入不足，1993年才由遷西縣食用菌研究所申請第1 件專利“灰樹花仿生栽培法”[9]。1993年后我國灰樹花專利申請數量統計見圖3。由圖3 可知，我國的灰樹花專利申請趨勢分4個階段：緩慢發展期（1993年至2000年），發展期（2001年至2011年），快速發展期（2012年至2016年），調整期（2017年至2019年）。1993年至2000年提出11 件專利申請，集中在栽培方法、食品加工、多糖提取方面；2001年至2016年申請數量逐年增加，由于2011年至2012年國家出臺《產業結構調整指導目錄》《全國現代農業發展規劃（2011—2015年）》 等政策[33]，促進食用菌產業發展，因此2012年后專利申請量急劇上升，2016年申請量高達186 件。2016年至2019年專利申請量逐年下降，該期間國家知識產權局實施了《關于進一步提升專利申請質量的若干意見》，嚴格把握專利質量[34]，因此企業與個人的申請量迅速減少，申請總量的增速變緩；2020年后專利制度進一步完善，灰樹花專利的申請呈現復蘇的趨勢。

圖3 中國灰樹花專利申請量趨勢圖Fig.3 Trend chart of patent applications for Grifola frondosa in China

3.2 灰樹花專利申請地域分析

我國灰樹華專利在各省份的分布情況見表1。

表1 中國灰樹花專利申請量地域分布表Tab.1 Regional distribution of patent applications for Grifola frondosa in China

由表1 可知，我國灰樹花專利申請量呈東南多西北少的分布特點。從數量的角度分析，山東省的灰樹花專利申請量居全國第一，其次是江蘇、安徽、浙江等東部沿海城市。因為我國早期以外貿型經濟為主，所以東部地區依托有利條件在灰樹花領域得到快速發展，專利量迅速積累。從申請時間的角度分析，河北省率先在全國申請灰樹花專利，但在2010年前僅有零星專利申請，導致在灰樹花專利布局中處于不利地位，而山東、江蘇等地積極進行專利申請，逐步確立在灰樹花領域的優勢地位。從法律狀態的角度分析，福建省的有效專利最多總計41件，在審專利僅有10 件；山東省有效專利僅22 件，但在審專利高達36 件，居全國第一，且是自2003年后唯一未出現申請斷層的省份，說明山東省非常重視灰樹花專利的布局。從申請人類型的角度來看，各地區主要申請人均是企業，說明企業在灰樹花專利申請中居主體地位。

3.3 申請人類型分析

我國灰樹花專利申請人類型分析結果見圖4。

圖4 各類型申請人申請趨勢Fig.4 Application trend of various types of applicants

由圖4 可知，中國的灰樹花專利申請以企業為主，占比為47.76%，其次為個人（30.02%）、大專院校（16.49）和科研單位（8.24%），而機關團體（0.81%）僅有零星分布。企業、個人、大專院校的申請量變化趨勢基本相同，總體呈先升后降的趨勢。企業在2010年后成為灰樹花專利申請的主力，由于我國對食用菌產業的政策扶持以及廣闊的灰樹花消費市場，專利的研發與產業發展得到較好地結合，專利作為市場競爭中的重要手段受到重點關注。個人的申請量低于企業，但總數是大專院校的近2 倍，是灰樹花專利領域的重要力量。科研單位的專利申請量受市場變化影響小，申請量少且平穩，占總量的1/4。

3.4 灰樹花多糖專利申請趨勢分析

目前灰樹花的有效成分中多糖類的開發利用程度最高，以灰樹花多糖為關鍵詞共檢索到專利195件，其中中國的相關專利高達189 件，占全球總量的97%，在世界范圍內占據主導地位。我國灰樹花多糖專利的申請情況見圖5。

圖5 灰樹花多糖專利申請量趨勢圖Fig.5 Trend of patent applications for Grifola frondosa polysaccharide

由圖5 可知，1999年我國萊陽農學院申請了第1個灰樹花多糖專利“灰樹花發酵液多糖提取方法”[9]，2016年申請量達到最高，隨后呈下降趨勢。從數量上看，江蘇大學共申請灰樹花多糖專利18 件，位居全國第一，其中劉偉民申請發明專利16 件。1986年至2016年灰樹花專利集中在多糖的提取方法以及相關食品制造方面，2016年后雖然專利申請量下降，但因灰樹花多糖的抗腫瘤、抗病毒、抗氧化等作用逐漸得到重視[20]，所以醫藥保健類專利逐漸增多，使得專利類型逐漸多元化。

3.5 重點申請者分析

3.5.1 申請趨勢分析

灰樹花專利領域重點申請人的申請趨勢在一定程度上代表了技術的發展方向。我國灰樹花專利申請量前十的申請者統計見圖6。

圖6 前十位申請人申請量趨勢圖Fig.6 Application volume trend of top ten applicants

由圖6 可知，從時間上來看，上海農業科學院、廣東粵微食用菌技術有限公司、廣東微生物研究所率先進行灰樹花專利申請，而江蘇華駿生物科技有限公司直到2020年才開始專利的申請，除余內遜研究者，各申請人的申請時間集中在2010年至2020年。從數量上看，福建農林大學專利申請量44 件居全國第一，江蘇大學以33 件的申請量位居第二，2所高校的申請量占前十位申請者申請總量的40.51%；但專利申請連續性不強，僅福建農林大學保持連續9年的申請。各申請人對專利布局的重視程度不同，最早進行專利申請的3 所高校在進行少量專利申請后便出現長達數年的空檔期，余內遜研究者在2005年提出15 個專利申請后便停止對灰樹花專利的布局，鄔金梅研究者與桂林潔宇環保科技有限責任公司均出現集中申請，然后停止申請的現象。前十位申請者中包括企業3 所，2 位個人，科研機構與大專院校5 所。雖然在全國范圍內企業的專利申請量最多，但從專利的數量與持續投入方面，科研機構與大專院校仍是灰樹花專利領域的重要力量。

3.5.2 專利類型分析

專利類型的差異代表了技術的發展方向，我國灰樹花專利的主要申請類型統計見表2。

表2 主要申請人專利類型統計表Tab.2 Statistics of patent types of main applicants

由表2 可知，我國灰樹花發明公開型專利的總數量為1 077 件，占申請總量的96.00%以上，實用新型專利27 件（2.41%）、外觀專利8 件（0.71%）、專利合作條約（PCT）發明公開8 件（0.71%），表明科研工作者更加注重對產品、方法或者新技術的研究。我國灰樹花專利申請量排名前十的申請者中，并未出現外觀專利與PTC 發明公開的申請，僅有3位申請人參與實用新型專利的申請。江蘇華駿生物科技有限公司在實用新型專利中申請最多，數量超過發明公開專利，顯示該企業對產品的形狀、構造和新技術方案提出方面更加重視[34]。外觀專利欠缺，一方面是由于灰樹花的形象未形成普遍的文化象征意義，另一方面也反映出我國在灰樹花專利布局方面還存在缺陷。PCT 發明公開是面向國際的專利申請，對專利的實用性、創造性、新穎性提出更高的要求[35]。在該方向的專利缺失反映出我國在灰樹花高新技術上與國際頂尖水平還存在差距，因此灰樹花產業要向高質量發展，提升專利質量十分必要。

3.5.3 法律狀態分析

雖然我國的灰樹花專利申請量大，但專利的維持年限短，主要申請人專利的法律狀態有所差異，具體統計情況見表3。

表3 主要申請人專利法律狀態統計表Tab.3 Statistics of patent legal status of main applicants

由表3 可知，目前我國灰樹花無效專利679 件（60.84%），有效專利246 件（22.04%），在審專利191 件（17.11%）。福建農林大學有效專利30 件，居全國第1 位，授權率達91.00%，有效專利集中在灰樹花多糖、螯合肽的制備以及新飲品的發明，具有較高創新性與實用性。桂林潔宇環保科技有限責任公司因專利申請年限較晚，所以有效專利11 件，排名第二。申請量前十的申請者中，青島農業大學、上海市農業科學院、余內遜、鄔金梅、桂林潔宇環保科技有限責任公司的授權率達100%，反應出申請人的工作基礎較好。余內遜、鄔金梅、桂林潔宇環保科技有限責任公司的專利全部處于無效狀態，因為3 位申請人各自的發明專利具有極高的相似性，所以維持同種專利所繳納的專利費超出其價值，經濟負擔加重使專利失效[36]。我國的主要申請者中，專利在維持年限內比例達70%的有科研院校與企業各2 家單位，因此從專利的質量與數量角度來看，科研院校仍有較大優勢。

3.6 國內發明人分析

3.6.1 發明人排名

我國灰樹花專利申請者申請量的排序統計見圖7。

圖7 發明人排名Fig.7 Inventor ranking

由圖7 可知，我國灰樹花專利申請量排前20 位的發明人共申請專利324 件，占國內申請總量的30%。劉斌的申請量最多達37 件，占前20 位發明專利總數的11.42%；其次是劉偉民23 件，占7.10%；林占熺20 件，占6.20%；任曉峰19 件，占5.90%；宋愛榮18 件，占5.60%；謝意珍17 件，占5.20%。目前國內的主要發明人中有10 位隸屬于科研院校，4 位隸屬于校企合作單位，3 位隸屬于企業，3 位是個人，說明科研院校具有強大的人才優勢。雖然我國科研院所的實力強大，但與企業的結合還存在諸多問題，相關技術難以轉化為經濟效益。

劉斌隸屬于福建農林大學，主要的研究方向是灰樹花有效成分的提取以及相關食品的研發，是我國唯一擁有灰樹花多酚提取方法的專利人，在灰樹花不同極性多酚的抗氧化性研究、揮發性有效成分的提取分析等方面成果顯著[37-38]。劉偉民隸屬于江蘇大學，主要從事灰樹花多糖方面的研究，在灰樹花栽培以及金屬元素對灰樹花多糖影響的研究方面成果顯著[39-41]，并圍繞在培養基中加入米糠的技術提出系列專利，進一步穩固了在該方向的優勢地位。

3.6.2 發明人運營信息

我國灰樹花專利所有者專利運營情況統計見圖8。

圖8 重點發明人專利運營信息圖Fig.8 Patent operation information diagram of key inventors

由圖8世紀，雖然我國的灰樹花專利申請總量大，但專利運營意識不強，導致專利技術無法在市場中有效流通，未能充分地發揮提高產業競爭力的優勢[42]。我國灰樹花專利的實施率低，轉讓專利101 件（9.05%），許可專利2 件（0.18%）均由郭倩所發明，其中前20位申請人的專利轉讓量達54 件。從專利的運營數量來看，劉斌共轉讓10 件專利，排名第一；其次是徐財泉，轉讓8 件專利。雖然劉斌的專利運營量最高，但從專利運營比例來看，徐財泉的專利轉讓比例達66.60%，是主要申請人中專利運營意識最強的發明人。我國灰樹花專利運營方式單一、實施率低下，一方面反映出發明人專利運營意識不足，同時也暴露出專利的實用價值與產業實際需求有差距，因此我國在灰樹花專利領域仍需要合理的布局。

3.7 灰樹花專利發展歷程

灰樹花專利發展趨勢詳見圖9。

圖9 技術生命周期指標趨勢圖Fig.9 Trend chart of technology life cycle indicators

由圖9世紀，2009年前技術生長率低且趨勢平穩，說明該技術正處于導入期，此時市場尚不明朗，風險較大，因此專利申請量少；2010年至2016年技術生長率雖略有波動但整體呈上升趨勢且維持在較高水平，說明該時期處于技術成長期，在此期間國家出臺一系列激勵政策，市場擴大的同時創新主體與發明人增多，專利申請量激增；2017年至2020年技術生長率、技術成熟系數、新技術特征系數均呈現下降趨勢，技術衰老系數保持平穩，正處于技術成熟期。此時國家減少對專利的激勵措施同時進行行業標準規范，因此專利的申請量增長變緩，申請人數趨于穩定。

4 總結與建議

4.1 我國灰樹花專利的現狀

我國自1993年開始申請灰樹花專利以來，在該領域取得長足發展，相繼度過導入期、技術成長期后，目前正處于技術成熟期。此時灰樹花專利技術的商品化程度逐漸提升，創新主體間的競爭激烈，專利作為維持創新主體技術優勢的重要手段，將對其質量與類型提出更高的要求[43]。

4.2 對我國灰樹花專利布局的建議

我國的灰樹花專利在外觀方向的布局還存在短板，由于灰樹花產業處在上升期，各申請主體的關注重點在發明公開類型，因此外觀專利僅有零星分布。灰樹花尚未如靈芝形成文化寓意，說明了設計人才的缺乏和市場對外觀設計需求的疲軟[44]。外觀設計可以使批量生產的商品滿足消費者的多元化需求，同時提升產品的知名度促進產業發展[45]。所以國內各企業應重視外觀專利的規劃布局。

灰樹花的專利實施率低，專利成果難以轉化為經濟效益。企業申請量的變化與政策的變化密切相關，國家出臺專利扶持激勵政策，企業大量申請，產生大量低價值專利，難以滿足產業發展的需求。科研機構與高校實驗室科技實力雄厚，但科研人員更專注于科研熱點，導致專利足夠先進但實用性不強，使專利運營程度低[46]。要提升專利實施率，企業應明確市場導向，有目的的進行專利申請，合理規劃專利的運營，同時加強與科研機構、高校的聯系，使專利技術真正提升產業實力。

灰樹花專利申請人對專利的認識存在一定偏差，加上相關單位在制定激勵政策時過多注重數量而忽視質量，從而出現不實用、不可靠的低質量專利[47]。高質量專利是企業市場競爭力的重要體現，不但能促進產業發展，更能推動技術的進步。專利質量可在技術、經濟、審查三方面綜合提升，在保證技術先進性的同時注重其經濟價值，并及時獲得法律授權[48]，將我國灰樹花專利的數量優勢轉化為質量優勢。

我國的食用菌產業起步較晚，企業與科研機構合作程度較低。雖然企業對灰樹花專利數量的貢獻大，但質量偏低，對產業的助推作用有限。因此科研機構、高校應加強與企業合作，使專利技術真正流入市場，在提升產業實力的同時，擺脫“實驗室專利”的難題。企業作為市場的主體，應采用引進與研發并行的策略，通過專利流動促進自主創新，實現自身的快速發展[49]。

我國的科研創新平均年投入增長超15%，但并未使全要素生產率得到明顯提高，科技投入的上升對經濟增長的貢獻在下降，說明現階段專利作為科技創新的成果對經濟增長的作用較低[50]，專利的布局還存在缺陷。伴隨我國進一步的對外開放，食用菌行業面臨新的機遇與挑戰，因此要加快專利布局，通過專利技術實現產業升級，才能在日益激烈的市場競爭中立于不敗之地。