生物芯片技术的专利情报分析.docx

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1、生物芯片技术的专利情报分析 前 言 第一章 生物芯片X公司的产品或技术概况与定位第二章 生物芯片专利情报分析的原理和方法(一) 生物芯片专利情报分析的原理(二) 生物芯片专利文献二次加工的方法(三) 生物芯片专利数据库的形成(四) 生物芯片专利数据库的分析工具第三章 生物芯片专利情报的图表分析(一) 区域技术趋势图表(二) 行业技术趋势图(三) 行业技术生命周期图(四) 国际专利分类专利分析图(五) 国际专利分类专利历年趋势图表(六) 国家技术创新能力图(七) 公司技术创新能力分析图(八) 发明人技术创新能力分析图(九) 区域内技术市场分析(十) 竞争对手的专利策略分析前 言企业如何利用专利文

2、献，一直是困扰各企业的一大难题。在浩如烟海的专利文献之前，原则上您可以从网络上或其它途径得到所需要的大部分，但是实际操作中，人们在网上又得不到自己所希望得到的东西，即使网上检索高手，也只能捞到一些零星的资料，远不能满足企业的需求。所有这些，就是因为缺少一个企业自己的专利文献库和相应的专利文献管理、分析工具。恒和顿公司现在可以帮您建立您的公司自己的专利数据库和管理系统了，这个系统称为知识产权管理数据库，即EID，英文是ENTERPRISE INTERLECTURE DATABASE。EID能帮助企业做哪些工作？下面这个例子以我公司为生物芯片X公司所作的分析报告为例作一详细说明。需要指出的是，EI

3、D的功能十分强大，本例只说明能做哪些，并不说明只能做哪些，EID的功能随使用者的专业水平提高能够发挥到比本文所述更好。第一章 生物芯片X公司的产品或技术概况与定位 美国科学促进会将基因芯片技术列为1998年度自然科学领域十大进展之一，生物芯片X公司主要从事基因芯片的研发与生产，其基因芯片产品已形成系列，销售给医院与研究机构，同时它也为其他基因芯片厂商提供制作基因芯片的基片。因此其目标是强化基因芯片研发与生产的优势，并可能涉足生物芯片发展的新领域。同时对于这一高利润的行业，国外的公司虎视眈眈，国内的生物医药公司也开始介入，因此生物芯片X公司想从专利技术上了解国外领先公司的专利技术为创新借鉴服务，

4、也为专利规避服务；同时从竞争角度考虑，希望尽可能了解行业的新进入者、替代品的研发与生产者、买方、供方和行业竞争者等技术情报，从而了解公司所处的行业竞争环境状况。简单地说，生物芯片技术是根据分子生物间特异地相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程（如样品制备，化学反应，分析检测等），利用微电子、微机械、化学、物理技术、计算机技术在固体芯片表面（如几平方厘米的玻璃基片）上构建的微流体分析单元和系统，使之连续化、集成化、微型化。从而具有高通量检测的作用。举个例子，我们可以把人类已知的遗传病如血友病、色盲、地中海贫血等等多种遗传基因标记，点样或合成在玻璃基片上，并把我的血样进行处理制备，然后使

5、之杂交反应，然后进行检测与数据对比分析，就可以一次性地知道我有没有得遗传病、何种遗传病。当然，生物芯片除了可以进行疾病的检测诊断，还可以进行药物筛选、司法鉴定等多种领域。第二章 生物芯片专利情报分析的原理与方法 一、 生物芯片专利情报分析的原理大量的专利文献散落于各国的专利局与专利公报，如果要对生物芯片作专利的专题分析就必须进行系统地收集与整理，并以竞争分析为出发点，利用计算机软件系统对专利文献进行二次加工，从而形成专利情报。二、 生物芯片专利文献二次加工的方法1 分析生物芯片的技术特征：生物芯片技术或产品涉及多个技术环节，但主要技术特征如下：（1） 芯片的制备：例如基片的制备，基因的选用、靶

6、DNA或oligo准备、点样仪的选用、点样（2） 杂交探针的制备：例如样品mRNA的抽提、mRNA的逆转录、PCR和探针的荧光标记（3） 杂交条件的优化技术（杂交液、杂交条件和洗涤条件的选择）（4） 数据分析技术2 生物芯片专利文献检索原则：将主要分类位置的专利信息全部检索，部件及周边技术有选择的检索，竞争对手的专利信息，根据客户要求检索。本例中，希望全面检索生物芯片最重要的公司美国AFFYMETRIX公司的生物芯片专利。3 通过生物芯片的技术特征确定检索范围：（1） 依据以上生物芯片技术特征，我们可以确定技术主要在国际专利分类（IPC）的C12Q（包含酶或微生物的测定或检验方法）、C12M(

7、酶学或微生物学装置)、C12N（变异或遗传工程），但为了不遗漏我们可以把分类定于C12（生物化学，突变或遗传工程）；（2） 另外，生物芯片涉及点样的核酸物质（如多核苷酸）或多肽的使用，因此涉及到的分类还有C07H（核苷，核苷酸；核酸）、C07K(多肽)；（3） 另外，生物芯片的杂交探针制备、样品处理涉及废水的生物处理，因此涉及到的分类还有C02F；（4） 另外，生物芯片的基片制备还涉及到的分类还有C03C（玻璃的表面处理等）；（5） 另外，生物芯片的的数据分析技术涉及G01N(借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料)；（6） 重要的是，设定的关键词可以是英文chip或者array或者m

8、icroarray或者microarray,中文可以芯片或者微阵列。4 通过对检索范围的准确描述编辑逻辑关系式：检索国家为生物芯片技术发展最好的国家或地区美国、日本、欧洲（EPO）、世界知识产权组织（WO），中国；检索时间为19902000；（1） 方案1：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词chip （2） 方案2：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词array（3） 方案3：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02

9、F OR C03C OR G01N ）AND 关键词microchip（4） 方案4：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词microarray（5） 方案5：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词芯片（6） 方案6：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词微阵列5 逻辑关系式通过多次验证、校正才最后确定：（1） 通过以上(1)(4)检索结果的摘要内容粗略比较，我们觉得关

10、键词array更贴切，但为了避免遗漏可以加上chip并列条件，即形成array OR chip，中国的关键词检索是芯片OR微阵列。（2） 通过以上(1)(4)检索结果的分类号粗略比较，我们发现副分类号可以涉及B01（一些物理化学处理方法或装置）或G01N，而主分类号是G01N的专利其副分类号通常是C12中的C12M、C12Q，因此考虑到补充的检索方案是：副分类号C12 AND 关键词(array OR chip) OR (芯片OR微阵列)因此，最后的检索方案是：（1） 方案1：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词ar

11、ray ORchip（2） 方案2：主分类号（C12 OR C07H OR C07K OR C02F OR C03C OR G01N ）AND 关键词芯片OR微阵列（3） 方案3：副分类号C12 AND 关键词 (array OR chip) OR (芯片OR微阵列)（4） 方案4：申请人AFFYMETRIX AND 关键词array OR chip三、 生物芯片专利数据库的形成 1 数据源：恒和顿公司全球专利文献数据库，即世界范围80多个国家4400多万件专利文献。2 提取方法：依据前文所述的4个最终方案可以形成4个临时数据库，我们把它们进行合并从而建成较完整的生物芯片原始数据库。从原始数据

12、库中我们还可以依据现实分析的需要提取相关的要素做成专题数据库，例如提取涉及生物芯片的各种装置、设备专利形成为设备供应商开发器械的数据库。四、 生物芯片专利数据库的分析工具 本案中生物芯片专利数据库的分析工具是恒和顿公司的EID系统。利用EID系统可以分析生物芯片原始数据库、专题数据库数据库中专利文献的题录和摘要，并可形成各种图表进行多角度分析，同时也可方便地查阅全文，从而为企业充分充分掌握技术情报和制定研发战略提供依据。第三章 生物芯片专利情报的图表分析利用恒和顿的EID系统，我们可以对于生物芯片专利文献进行定量分析，例如某竞争对手的逐年专利申请量，某竞争对手专利申请的技术领域分布，技术或产品

13、所涉及的IPC具体领域的发展分布等等；也可以借助进行定性分析，例如某竞争对手的专利策略分析，某企业技术创新路线跟踪分析，技术或产品发展趋势分析等等；还可以进行专利图分析，使专利情报的分析一目了然。以下我们将进行具体分析。区域技术趋势图表图一 区域技术趋势图表图一表示在一定时间进程中，不同国家、地区在生物芯片技术研究开发走势的对比与力量消长情况。我们看到不同的国家与地区在生物芯片这一特定的技术领域，从1990到2000十年间的技术研发走势与力量消长情况。大家可以看到从1990到1995这五年间，生物芯片专利技术呈现低水平的平缓增长的态势，这一态势在美国、欧洲、日本、中国均较为一致，它表明这一阶段

14、生物芯片技术处于技术萌芽与探索的阶段，但它也产生了一些基础专利。而到了1995年以后情况就大不相同了。一方面是一些重要专利技术如探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术、激光共聚焦显微技术的有机结合应用于基因芯片，使得高密度的生物分子可以集成到几平方厘米的玻璃基片上并进行反应与检测分析，那么技术的壁垒取得了一定的突破。另一方面，初期的实验产品也显示了其在生物技术领域的广泛应用、在生物医药领域的巨大市场前景。因此，大家可以看到美国的专利技术研发出现了大幅度的增长，欧洲的专利技术研发也出现了大幅度的增长。这与实际情况是完全吻合的。美国大学在九十年代初期就进行了基因芯片的探索，到了九十年代中期政府加大

15、了扶持的力度，并在98年由国立卫生部、能源部、司法部等启动了基因芯片计划，有多个大学与研究院参与；生物医药产业界的投资则更多，据统计在过去十年中美国政府与产业界共投入了20亿美金用于以基因芯片为主的生物芯片的研究开发与产业化。因此，大家不难理解美国的技术研发在1999年又出现了高增长。在欧洲，主要是英国、法国、德国的大学、研究院、政府看到了生物芯片产业的巨大前景，也大大加强了投资与研发力度。因此大家可以看到欧洲的技术研发在1998年后出现了高增长。在中国，1997年科学会议首次论证了我国是否进入世界生物芯片研发的角逐，98我国科学家正式涉足，98年至今国家级研究经费已达700万人民币（这已经不

16、少了），2000年的中国工程院首次工程科技论坛，主题就?quot;生物芯片技术，并且国家973计划中，生物芯片的研究经费达4亿元，可见中国在1999年专利申请上的大幅增长是不难了解的。图一展示了：1特定技术不同国家、地区的起源与发展情况，对于判断项目投资的介入时间很有帮助，项目的技术萌芽阶段介入则周期长、风险大，但可能占有基础专利、重要专利，获得技术转让、许可的机会多。技术较成熟阶段介入则可以较快得产业化生产。例如生物芯片的技术萌芽期长达5年，而美国九十年代中期的技术蓬发使得生物芯片第一代产品基因芯片逐步商业化，据统计1998年美国市场销售就达4000万美元，2001年仅affymetrix公

17、司（产品市场的领先者）的销售额达5519万美金，技术许可收益达335万美金。2专利技术曲线的高峰增长往往意味着，潜在的、现实的巨大市场利益驱动着这一技术的创新研发。提供与成熟产品相关的辅助产品，如相关仪器、设备、数据库和分析软件的公司最早享受到了基因芯片相伴而来的丰厚利润。3如果要进行技术项目的引进与合作应主要考虑什么国家、地区，联系后面的具体国家不同竞争公司的分析，还可以深入考虑到具体的公司、具体的技术领域。行业技术趋势图图二 行业技术趋势图图二表示在一定时间范围内，世界范围内特定技术领域的总体发展趋势。对于生物芯片技术，我们可以看到从1990到2000年，世界范围内专利申请技术总量在199

18、7年后出现了高增长，说明这些技术所带动的行业在迅猛发展。这与我们前面的分析是一致的。这启示着这一领域仍然可以资本介入。行业技术生命周期图图三 行业技术生命周期图图三的行业技术生命周期图除了显示出世界范围内此技术领域的总量，还进一步展示了介入这一领域的科技人员的总量。在图形中我们可以看到在在九十年代初，从事生物芯片研发的科技人员极少，在1997、98年后，介入这一领域的科技人员大大增加。也就是说，从技术的角度来看，科技研发人员仍然是看好这一领域的。如果专利申请的件数与从事的科技人员在图形上形成了波的波底，则说明这一行业技术领域已经是夕阳技术了，面临被淘汰的命运。这样一个完整的波形，我们称之为行业

19、技术生命周期。这对于管理者认识行业技术的生命是有帮助的。IPC专利分类分析图 图四 IPC专利分类分析图IPC国际专利分类表是各国专利局进行各种技术分类的统一标准。它可以作为各专利局以及其它使用者在确定专利申请的新颖性、创造性(包括对技术先进性和实用价值作出评价)而进行的专利文献检索时的一种有效检索工具。 利用IPC还可以对某一个技术领域进行现有技术水平的调研。从我们的IPC专利分类分析图可以看出，生物芯片技术主要处于IPC的C部、G部与B部，C部代表了化学，G部代表了物理，B部代表了作业。更详细的关于生物芯片各个技术环节研发的情况，我们可以从IPC分类分析中了解生物芯片在具体的技术领域的创新

20、发展情况。例如，在C12共有269条专利，C07共有10条专利。其中C12Q（包含酶或微生物的测定或检验方法）共有212条专利，C12M(酶学或微生物学装置) 共有52条专利。可见生物芯片技术创新最活跃的领域在C12Q，如果我们想了解此技术领域的具体专利文献，我们可以直接查阅其文摘与全文，这对于企业技术人员查阅专利资料是非常便捷的。IPC专利历年趋势图IPC专利历年趋势图则进一步显示了具体的技术范畴在一定时间内的研发进展。我们从以上的IPC专利分类分析了解到技术创新活跃的领域是C12Q与C12M，那么如果我们想了解C12Q或C12M的技术发展趋势，则我们可以考察其逐年的创新情况。图五（1）显示

21、生物芯片在酶学或微生物学装置方面的创新研发较为平稳，在1998年后因为世界范围的技术投资大大增加，专利申请略有增加。图五（1） C12M 专利历年趋势图表图五（2） C12Q 专利历年趋势图表图五（2）显示生物芯片在 C12Q 包含酶或微生物的测定或检验方法；其所用的组合物或试纸；这种组合物的制备方法；在微生物学方法或酶学方法中的条件反应控制方面的创新研发在1995年以后出现了较大增长，特别是一方面一些重要专利技术如探针固相原位合成技术、照相平板印刷技术等有机结合应用于基因芯片，使得技术的壁垒取得了一定的突破，另一方面，生物芯片实验产品也显示了其在生物医药领域的广泛应用，因此应用性的生物芯片技

22、术在此领域极大的增长。这种具体的技术领域的创新研发的进展可以帮助企业的技术开发人员希望了解技术创新的焦点所在，为技术路线的起点与设计带来启迪。国家IPC技术创新能力图图六 国家IPC技术创新能力图在国家IPC技术创新能力图中选择比较国家（美国、欧洲、日本、中国）与技术分类（全选），我们可以看到不同国家在不同领域的技术优势，例如在技术C部美国遥遥领先，而在G部，日本的专利技术总量超过了美国。为什么呢？前面我们提到生物芯片技术具有多个技术环节，如把数万个基因标记点在几平方厘米的玻璃片或是喷在玻璃片上，这就涉及了精细加工与机器人技术，而日本在微电子、微机械领域是领先的，如日立公司、佳能公司在此方面均

23、有建树。因此，企业的技术开发人员在具体的技术环节上要跟踪技术的领先者，则必须了解这一技术环节的竞争对手的技术创新状况。 公司技术创新能力分析图下面图七的公司技术创新能力分析图展示了不同公司的技术项目创新能力比较。我们可以在众多的涉及生物芯片的申请权人中选择基因芯片产品的研发生产公司、研究机构、大学，如美国AFFYMETRIX旗下的各个子公司，BRAX基因公司旗下的各个子公司，NANOGEN公司，英国的牛津基因科技公司OXFORD，东南大学，清华大学，通过选择恰当的图形对比他们的专利数量，如圆饼图，我们看到AFFYMETRIX旗下的各个子公司侵吞了近一半的大饼，BRAX旗下的各个子公司也占了近1

24、/4的大饼，NANOGEN公司、OXFORD公司占了一小部分，东南大学，清华大学也占了一小部分。这与市场现况是较吻合的。在美国，AFFYMETRIX公司，BRAX基因公司，NANOGEN公司均有他们具有特色的产品，AFFYMETRIX公司利用其核心的专利、一些重要的应用专利占了市场份额的一大部分，并也具有技术许可的收益。英国的OXFORD公司利用其核心专利在欧洲也有不少的产品市场，并为了占领美国市场，把技术许可给了美国的Beckman Coulter公司。而AFFYMETRIX公司为了排斥OXFORD公司在美国市场的竞争，则通过从Beckman Coulter公司购买生物芯片的生意获得技术许可

25、。可见，从图表中管理者看出行业内竞争公司专利拥有的数量多少往往意味着其技术创新能力的强弱、技术壁垒的强弱，意味着其市场份额的大小，技术转让、许可贸易的能力强弱。 对于技术领先公司的专利跟踪，可以为创新借鉴服务，也为专利规避服务。图七 公司技术创新能力分析图发明人技术创新能力分析图图八 发明人技术创新能力分析图图八的发明人技术创新能力分析图展示了对于生物芯片的技术发展作出贡献的科学家与技术开发人员是谁，其创新能力高低。仍以美国AFFYMETRIX公司，BRAX基因公司，NANOGEN公司，英国的牛津基因科技公司OXFORD，东南大学，清华大学为例，我们选择其机构内的发明人，并形成饼图。可以看出，

26、AFFYMETRIX公司的CHEE、MARK等人的专利发明占了2/5强；英国的OXFORD公司的SOUTHERN、EDWIN等人的专利占了2/5强；BRAX基因公司的发明人SCHMIDT、GUNTER，NANOGEN公司的发明人ACKLEY、DONALD，东南大学的陈亚莉，清华大学的陈德朴也有发明创新。也正是这些科学家与技术人员的创造活动使得生物芯片技术不断发展，如果同时跟踪他们的期刊论文，则生物芯片的技术内涵更为丰富，这对于企业技术开发人员对于技术的理解与把握是至关重要的，对于技术项目的可行性分析与立项内容是至关重要的。对于竞争公司而言，管理者也可以从中确定寻求那位合作伙伴，或是进行猎头活动

27、。区域内技术市场分析我们可以通过检索分析在同一国家，有哪些竞争公司申请了专利？申请了哪些专利？哪些技术内容还没有申请专利保护？这展示了在技术领域中，专利圈地的范围或者说是专利壁垒的程度。例如，选择日本进行检索，形成区域申请人及其相关题录的清单（因表过大未列出），我们还可以直接看其文摘与全文，这些信息意味着在日本，竞争公司市场份额的大小或者说是技术转让、技术许可的能力的强弱。作为技术主管人员，可以了解该国技术项目已开发尤其是未研发的领域，从而确定技术路线与起点。作为市场主管，可以了解那些属于核心专利、重要专利的外国技术在本国是否有专利保护。如果没有取得专利保护，那就意味着这些技术使用的拿来主义与

28、技术产品市场的自由竞争。在检索记录中，我们看到有美国AFFYMETRIX公司的一件专利，英国的牛津基因科技公司OXFORD的一件专利，AFFYMETRIX公司、OXFORD公司其他重要技术尚未申请专利保护，即这些技术可以在日本自由使用，这是重要的法律含义。竞争对手的专利策略分析跟踪检索某一竞争公司在哪些国家、地区申请了哪几项专利，可以判断其全球专利战略。因为通常向其他国家花费不少费用进行的专利申请是其公司的核心竞争专利，公司期望利用这些重要的专利技术占领该国的市场，进行产品的生产或技术的许可、转让。因此跟踪该公司的全球专利情况，分析其专利战略可以为本公司的进出口技术贸易的可行性或市场份额的大小

29、作出估计。例如检索AFFYMETRIX公司在世界范围的专利申请（因表过大未列出）可以看到，AFFYMETRIX公司在欧洲申请了10项专利，大大高于在日本申请的一项专利，这就是说AFFYMETRIX公司可能更看中欧洲市场。以上，我们主要是利用恒和顿的EID系统，对于生物芯片专利文献进行了大量的定量分析，与专利图分析。在定性分析分析方面，例如竞争对手的专利策略分析、区域内技术市场分析等等，还需要技术人员查阅文摘与全文，进行进一步的分析，但EID方便地提供了查阅功能，使技术人员能够便捷地利用文献。总之，EID系统是一个十分强大的检索分析工具，您可以直接利用逻辑关系式来进行检索，也可以先建立专题数据库，在数据库中进行检索，另外还可以通过EID产生的各种图表来检索重点公司的专利文献，找到您所需要的文献。企业一旦利用了EID系统，再加之企业本身的人员对自己产品的熟悉优势，就会比我们恒和顿公司的专利专家在检全性和准确性方面做得更好。