2024年基于专利的生猪种业技术研发态势分析
在当今畜牧业快速发展的背景下，生猪育种作为提升养殖效率、优化肉类品质的关键环节，正日益受到业界的广泛关注。随着科学技术的不断进步，生猪育种领域的技术研发逐渐深入，其中蕴含的先进技术和创新理念对于推动行业升级具有重要意义。
本文基于IncoPat数据库提取的生猪种业相关专利数据，对2012-2022年生猪种业相关技术的全球研发趋势、国家竞争态势、重点研发机构、技术构成、研发主题分布、高价值专利产出状况以及关键技术清单等内容展开分析，旨在深入剖析生猪育种领域的专利现状，通过详细的数据分析和技术解读，揭示该领域的技术发展脉络和创新趋势，以期为相关企业和研究机构生猪育种技术研发提供决策支持和技术指导，为生猪育种产业的可持续发展提供支撑。
一、数据来源
通过对生猪育种领域进行技术分解，形成“遗传学与杂交育种”、“分子育种”、“全基因组关联育种”和“基因工程育种”四个子领域，构建专利检索策略。利用IncoPat专利信息平台，分别检索相关专利，限定申请年份为2012年至2022年，合并同族后作为分析的数据集。
二、结果分析
（一）研发历程
2012-2022年全球生猪育种领域共申请专利3581项，其中发明专利3474项，实用新型专利46项。分析生猪育种领域专利申请量的年度变化趋势，结果如图1所示，全球生猪育种专利申请量总体呈现出缓慢上涨的趋势，具体表现为先上升后下降的状态：2012-2018年专利申请量平稳增长，上升趋势明显，年度最高申请量达447项；2018年至2021年，出现了明显下滑，2021年申请量回落至335项，与2016年的水平相当。
（二）研发主体
以专利申请人优先在本国提出申请为前提，专利申请国表征着技术的来源国，可在一定程度上揭示区域对领域的技术布局情况。分析生猪育种领域专利申请人的来源国分布情况如图2所示，各国在生猪育种领域的技术布局力度差异显著，排名前三的中国、美国、韩国之间以及他们与之后各国之间专利申请量均存在较大差距，形成界限分明的四级梯队。中国位于第一梯队，来自中国的申请人在生猪育种领域共申请专利2048项，对该领域的专利贡献度达到57.19%，表明中国是全球生猪育种领域技术创新最活跃的地区；美国位于第二梯队，该国专利申请人共申请专利871项，全球占比24.32%，虽然仅次于中国排名第二，但申请量与中国相比，相差一倍以上，差距较大；韩国位于第三梯队，该国专利申请人共申请专利200项，全球占比5.59%，与中、美两国的差异悬殊；日、英、德等国位于第四梯队，各国专利申请人的申请量均不足百项，与位列前三的中、美、韩的布局情况形成鲜明对比。
分析生猪育种领域专利的重点申请人，结果如图3所示，中国机构占比很大，位列前十的申请人有7个来自中国。华中农业大学、中国农业科学院和华南农业大学位列前三，申请量均在100项以上，其中华中农业大学以178项的申请量遥遥领先；韩国农村发展管理局、美国麻省理工大学和美国加州大学分别以47、46、45项的申请量，位列第六、七、八名，与中国优势申请人的申请量存在较大差距。
图4和图5分别列出了中国和中国以外地区专利申请量排名前十机构的名称，供相关领域研究人员、研究机构和管理部门参考。
（三）技术构成
以IPC分类为基础，分析生猪育种领域专利的技术构成情况，结果如图6所示，C12N（微生物或酶；其组合物；繁殖、保藏或维持微生物；变异或遗传工程；培养基）类技术是生猪育种领域最主要的研发方向，共申请相关专利2870项，占比80.15%；其次是C12Q（包含酶、核酸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）类技术，共申请相关专利1730项，占比48.31%；A61K（医用、牙科用或梳妆用的配制品）类技术排名第三，共申请相关专利731项，占比20.41%；C07K（肽）类技术、A61P（化合物或药物制剂的特定治疗活性）类技术、G01N（借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料）类技术、C12R（与涉及微生物的C12C至C12Q小类相关的引得表）类技术也是生猪育种领域重要的研发方向，相关专利申请量占比均在10%以上。
（四）技术主题布局
基于IncoPat专利信息平台对2012-2022年生猪育种领域相关专利做技术主题聚类，结果如图7所示，该领域的技术研发主要集中在以非洲猪瘟、猪瘟病毒、单克隆抗体为代表的动物疫病与抗病方向，以基因敲除、生物基因工程、分子标记、蛋白磷酸酶为代表的分子生物学方向，和以卵巢颗粒细胞为代表的遗传学方向。
深入各研究方向，分析它们包含的高频技术主题，以文字大小代表相应主题专利数量的多少，做生猪育种领域技术主题云图，结果如图8所示，基因敲除、分子标记、生物基因工程等分子生物学相关主题在该领域的技术研发布局中占比最高；非洲猪瘟、免疫细胞等动物疫病相关主题技术研发也是该领域的重要研发方向；卵巢颗粒细胞等遗传学相关主题的技术研发也较为活跃；关于针对产仔数等育种目标性状以及杜洛克猪、二花脸母猪等品种选育的研发也在该领域占有重要地位。
图9和图10分别展示了中国和中国以外地区生猪育种领域研究主题的分布情况。可以看出，中国申请人技术研发重心与全球研发重点基本一致，涵盖标记辅助选择、编辑系统、分子标记、猪瘟病毒、卵巢颗粒细胞、杜洛克猪等主题；国外申请人的技术研发更偏重分子生物学方向，主要集中在等位基因、腺相关病毒(AAV)、多能干细胞、生物标记等主题。二者的技术研发重点虽有差异，但总体上还是侧重分子生物学和动物疫病两大方向。
（五）高价值专利产出地图
IncoPat专利信息平台的专利价值模型，融合了专利分析中最常用的技术指标（如技术稳定性、技术先进性、保护范围等20多个技术指标），通过设定指标权重、计算顺序等参数，将专利分为1-10分，分数越高则专利价值越高。本研究遴选生猪育种领域价值度较高的1000项专利做全球高价值专利产出地图，结果如图11所示，图中红点表示来自中国申请人申请的专利，蓝点表示来自美国申请人申请的专利。可以看出，该领域价值较高的专利主要分布在“AAV|基因转移方法|核酸分子”（225项）、“哺乳动物|卵巢颗粒细胞|干细胞”（150项）、“猪瘟病毒|单克隆抗体|非洲猪瘟”（123项）、“核酸|寡核苷酸|靶向”（117项）、“SNP|分子标记|基因型”（101项）等技术主题；中国价值较高的专利主要产自“猪瘟病毒|单克隆抗体|非洲猪瘟”、“SNP|分子标记|基因型”及“Buffer|大肠杆菌|白细胞介素”等技术主题；美国价值较高的专利则主要来自“AAV|基因转移方法|核酸分子”、“核酸|寡核苷酸|靶向”、“哺乳动物|卵巢颗粒细胞|干细胞”、“免疫细胞|氨基酸序列|FSH”及“裂解酶|海豚链球菌|链球菌”等技术主题；中、美申请人的技术优势差异较为明显，与二者的技术研发重心不同直接相关。
图12和图13分别展示了中国和中国以外地区生猪育种领域专利技术主题的分布情况，图中紫色原点表示高价值专利。可以看出，中国申请人的高价值专利总量不多，仅少数几个技术主题产出数量较多，主要集中在“Buffer|大肠杆菌|糖基化蛋白”、“靶序列|编辑系统|DNA分子”等技术主题；国外申请人的高价值专利总量较大，多个技术主题均有大量产出，包括“干细胞|永生化|细胞谱系”、“有效载荷|精子细胞|细胞外基质”、“受试者|造血细胞|检查点”、“抗微生物肽|核糖体失活蛋白|聚乙二醇化蛋白质”、“病毒科|效应器|灵敏度水平”、“CAS|核酸|寡核苷酸”、“AAV|衣壳蛋白|基因转移方法”等。二者在各技术主题上的产出效益差异明显，未来中国申请人应进一步注重加强专利价值的提升。
（六）关键技术——核心专利清单
以专利及其同族的被引用次数、IncoPat专利信息平台专利价值度指标为基础，结合领域相关性分析，遴选生猪育种领域关键技术，结果如表1所示。
表1 2012-2022年生猪育种领域核心专利
三、结论
以“遗传学与杂交育种”、“分子育种”、“全基因组关联育种”和“基因工程育种”四个子领域为切入点，分析生猪育种领域的技术研发态势，结果表明：
生猪育种领域总体处于以技术开发为主的成长期，专利申请量总体呈现缓慢上涨的趋势，表征着全球对于生猪育种领域的技术研发逐渐受到重视。
中国是全球生猪育种领域技术创新最活跃的地区，中、美、韩相关专利申请量位列前三，但相互间差距较大，并远超排名其后的其他国家；中国机构在全球研发体系中占有重要地位，在专利申请方面的优势突出。今后，中国应持续加强在生猪育种领域的技术研发，继续保持其优势地位。
C12N（微生物或酶；其组合物；繁殖、保藏或维持微生物；变异或遗传工程；培养基）类技术是生猪育种领域最主要的研发方向，相关技术研发主要集中在基因敲除、分子标记、生物基因工程等分子生物学主题，以及非洲猪瘟、免疫细胞等动物疫病主题。
中国申请人技术研发重心涵盖标记辅助选择、编辑系统、分子标记、猪瘟病毒、卵巢颗粒细胞、杜洛克猪等主题，国外申请人的技术研发更偏重分子生物学方向，二者的技术研发重点虽有差异，但总体上还是侧重分子生物学和动物疫病两大方向。
生猪育种领域价值较高的专利主要分布在“AAV|基因转移方法|核酸分子”、“哺乳动物|卵巢颗粒细胞|干细胞”、“猪瘟病毒|单克隆抗体|非洲猪瘟”、“核酸|寡核苷酸|靶向”、“SNP|分子标记|基因型”等技术主题；中国高价值专利集中在“Buffer|大肠杆菌|糖基化蛋白”、“靶序列|编辑系统|DNA分子”等技术主题；国外高价值专利在多个技术主题均有大量产出，包括“干细胞|永生化|细胞谱系”、“有效载荷|精子细胞|细胞外基质”、“受试者|造血细胞|检查点”、“抗微生物肽|核糖体失活蛋白|聚乙二醇化蛋白质”、“病毒科|效应器|灵敏度水平”、“CAS|核酸|寡核苷酸”、“AAV|衣壳蛋白|基因转移方法”等。中国应站在全球视角，继续加强在生猪育种领域的技术研发和创新，致力于生猪前沿育种技术研发和高性能原始种猪创制，以打造生猪种业的“中国芯”。
