知识产权保护对作物转基因技术创新模式的影响及政策建议

王 宇， 沈文星

(南京林业大学 经济管理学院，南京 210037)

转基因作物产业科技含量高，但技术很容易被仿制，且开发费用较高时，投资者在进行研发投资时，格外重视知识产权的保护程度[1]。尽管高科技含量带来的高创新成本，但由于农产品的特殊性，模仿学习成本却很低，且其推广过程需要进入大田栽培、耕作和种植，具有公共物品特性，很难控制“免费搭车”的现象，农业生产无法采用工厂化的生产管理，开放性导致农业产品的技术保密工作非常困难[2]。因此，如何建立合理的知识产权保护制度，激发创新主体创新意愿并转化为创新能力的提升，对于作物转基因技术创新发展具有至关重要的作用。

1 知识产权保护对作物转基因技术创新模式的影响

1.1 基本假设

创新主体创新模式选择基于经济学理论分析框架，认为创新主体是理性经济人，在知识产权保护政策的影响下，合理配置内外部生产资源，以实现创新主体利润最大化[3]。在不失一般性和现实性的前提下，为了便于分析,本章对模型做如下假设:

第一，假设市场上作物转基因技术的创新竞争者只有A和B，只针对某一个品种进行研发生产，它们可分别采取原始品种创新和派生品种创新。

第二，假设阶段1，A率先进行原始品种创新，并申请品种权；阶段2，若B采取原始品种创新战略，则品种研发成本为C，若B采取派生品种创新战略，则B需向A缴纳的技术转让费为D。

1.2 模型选择与变量设定

本文根据基本假设，选择斯塔克博格博弈模型，创新主体A率先进行原始品种创新，率先进入并占领市场，直到创新主体B获得A的专利授权后进行派生创新，或自主研发后进行原始品种创新。假设A、B面临相同的线性需求，逆需求函数为:Pj=a-bQj，Qj=∑Qij。其中P为市场价格，Q1、Q2分别为A、B的产量,j表示不同阶段。

CA:A生产某品种的单位生产成本，主要包括生产设备成本、人工成本、育种费用及测试费用等。

CB:B生产某品种的单位生产成本，主要包括使用原始遗传材料的成本、生产设备成本、人工成本、育种费用及测试费用等。

C: 某品种研发成本。品种研发成本主要包括研发设备成本、研发人员成本、测试费用、品种权申请、审查和维护费用等。

D: 某品种技术转让费。Q11:A在阶段1时的最优产量。Q12:A在阶段2时的最优产量。Q22:B在阶段2时的最优产量。P1:阶段1时某品种的市场价格。P2:阶段2时某品种的市场价格。∏A1:A在阶段1时获取的利润。∏A2:A在阶段2时获取的利润。∏B:B通过派生创新进入阶段2后获取的利润。∏B′:B通过原始创新进入阶段2后获取的利润。

1.3 实证结果

阶段1:创新主体A的垄断阶段。

在B进入之前,A的产量为Q11,逆需求函数为P1=a-bQ11

(1)

假设A单位产品的成本为CA，利润为∏A1

则∏A1=P1Q11-CAQ11-C

(2)

将(1)代入(2)，

(3)

A按照利润最大化原则决策MR=MC,即

(4)

得到A此时的最优产量为:

(5)

此时A获取的利润为：

(6)

阶段2:斯塔克博格寡头竞争。

随着新技术扩散，创新主体B会采取两种方式抢占剩余市场份额：一种方式是购买A的品种权后进行派生品种创新；另一种方式是利用技术扩散效应，自主研发，跟随A进入市场竞争。本文分别考察以下两种情况。

情况一:B通过派生品种创新后进入市场，则B需要向A支付一定的技术转让费D，假设它是一个固定支出。

B是根据Α的产量来确定自己的最优产量的。由于A先进入，第2阶段A的市场份额为Q12，随后B进入，此阶段B的产量为Q22。

此时市场的总量为Q2=Q12+Q22,

此时市场的价格为P2=a-b(Q12+Q22)。

A在第2阶段的利润为：

(7)

B在第2阶段的利润为：

(8)

情况二:B通过原始品种创新进入市场，假设生产成本CA=CB，则A、B在第二阶段的产量和利润分别如下：

(9)

(10)

A和B在情况一和二两个阶段总利润分别如下:

在情况一发生时,以上两个阶段的总利润为:

A的总利润:

∏A=∏A1+∏A2=

(11)

B的总利润:

(12)

若情况二发生时,以上两个阶段的总利润为

A的总利润:

(13)

B的总利润:

(14)

1.4 结果分析

根据A和B可获取总利润的对比，在存在知识产权保护，符合正常技术交易规律，即C≤D，且经济利润大于0的前提下，∏A>∏B总是成立的，因此原始品种创新的一方可以赚取更多的利润，并占据更大的市场份额，理性的生产者在有条件的情况下应首先考虑原始品种创新。

在A率先通过原始创新进入市场、B随后进入的情况下，B可以通过原始创新或派生创新两种方式进入市场竞争。如市场出现不公平竞争，即跟随者B使用但没有付给A相应的专利费D，知识产权保护发挥作用应该通过提升CB，即增加B单位产品的成本，来保证原始品种创新者A的市场份额、减少B的市场份额，从而增加A的利润、降低B的利润。如果知识产权保护水平较低，使得CB

综上所述，知识产权保护制度可以通过影响作物转基因技术创新绩效，从而影响创新主体的创新模式选择。

1.5 算例验证

情况一，假设D≥C，即技术转让费用大于研发成本，A的研发成本、生产成本和阶段1的最优产量一定，B通过派生品种创新进入市场与A开始竞争。参数设置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500万元，CA=10元/kg，Q11=107kg。此时在技术转让费用D变化的情况下，A的阶段2(即竞争阶段)的利润∏A2和B的利润∏B的变化情况如图1所示。

结论一：在B选择派生创新进入市场的前提下，知识产权保护水平越高，创新主体对研发成本的认知越强，对品种权收益的预期越大，在技术交易时产生的技术转让费用越高，则B可获取的利润越低，而A在竞争阶段的利润越高，这对B选择派生创新进入市场是不利的；反之，知识产权保护水平越低，技术转让费用越低，则B可获取的利润越高，而A在竞争阶段的利润则会降低，这是有利于推动B选择派生创新进入市场。可见，知识产权保护可以影响技术转让费用，并通过技术转让费用与利润的关联，影响其创新模式的选择。

图1 技术转让费对A和B竞争阶段利润的影响

情况二，假设D=1000万元，A的研发成本、生产成本和阶段1的最优产量一定，B通过派生品种创新进入市场与A开始竞争。参数设置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500万元，CA=10元/kg，Q11=107kg。此时B的生产成本CB包括了使用原始遗传材料的成本、生产设备成本、人工成本、育种费用、测试费用等。图2和图3通过CB的变化，对A和B竞争阶段产量和利润的影响来进行比较分析。

从图2我们可以看到，当CB=CA时，A在阶段2(即竞争阶段)的产量Q12大于B的产量Q22，随着CB的减少，Q22不断增长，并在CB足够小时，Q22超过Q12。从图3我们可以看到，当CB=CA时，A在竞争阶段的利润∏A2大于B的利润∏B，随着CB的减少，∏B不断增长，并在CB足够小时，超过∏A2。

结论二：在技术转让费一定的情况下，知识产权保护水平越高，对于支付技术转让费的派生创新主体B，其生产过程中，遗传材料的使用成本会增加，生产设备专业化程度要求更高，生产人员的专业化素质要求提升，包括生产后期的育种和测试费用都会增加，这些都会增加B的生产成本CB。反之，知识产权保护水平越低，则会减少B的生产成本CB。B的生产成本和B产量和利润成负相关，和A在竞争阶段的产量和利润成正相关。若B通过派生品种创新进入市场，其产量和利润量越大，其选择派生品种创新模式越为合理；若B通过派生品种创新进入市场，其产量和利润量很小，不足以弥补其所付专利转让费与研发成本的差价，B则会考虑通过原始品种创新进入市场。可见，知识产权保护水平不仅可以影响技术转让费用，还可以影响到创新主体的生产成本，并通过生产成本与产量和利润的关联，影响其创新模式的选择。

图2 CB的变化对A和B竞争阶段产量的影响

图3 CB的变化对A和B竞争阶段利润的影响

情况三，假设D=1000万元，A的研发成本、生产成本和阶段1的最优产量一定，B可以通过原始品种创新或派生品种创新进入市场与A开始竞争。参数设置如下：a=35元/kg，b=5×10-7元/kg2，C=500万元，CA=10元/kg，Q11=107kg。从图4可以看出，如B通过原始品种创新进入市场竞争，CB变化对于利润∏B′没有影响，如B通过派生品种创新进入市场竞争，CB变化与利润∏B呈现反相关性，在图示临界点，两种创新模式下利润相同，在临界点两侧，由于利润驱动，B有可能选择原始品种创新或派生品种创新进入市场竞争。

结论三：在技术转让费一定的情况下，知识产权保护通过影响B的生产成本CB，可以影响B的利润，当知识产权保护水平较高时，B的生产成本升高，导致原始品种创新与派生品种创新的利润差大于研发成本C时，B会倾向选择原始品种创新，当知识产权保护水平较低时，B的生产成本降低，导致派生品种创新和原始品种创新利润差大于技术转让费D时，B会倾向于选择派生品种创新。可见，知识产权保护可以通过影响创新主体生产成本，并通过生产成本与利润的关联，影响其创新模式的选择。

图4 CB的变化对B选择不同创新模式利润的影响

2 基于创新模式选择的知识产权保护战略分析

作物转基因技术在我国经历了多年的发展，在一段时期内，引进国外先进技术和品种对我国作物转基因技术创新能力和市场竞争力起到了关键的作用，但经过一段时间之后我们发现，企业逐渐陷入引进-消化吸收-再引进-再消化吸收的循环中[4]，实际与国外企业之间技术创新的差距始终难以缩减。当企业意识到与国外企业在品种创新能力上的差距时，会产生两个意愿：通过自主研发的原始品种创新和通过引进消化后的派生品种创新。原始品种创新意愿越强，自主研发的投入就越多，派生品种创新意愿越强，技术和品种引进的投入就越多[5]。两者都可以提升企业的创新能力，缩短与国外的技术差距。然而，原始品种创新和派生品种创新都会有时滞，一般来说原始品种创新的时滞大于派生品种创新，因此企业更倾向于派生品种创新，希望借助技术和品种的引进缩短与国际先进水平的技术差距[6]。然而随着技术和品种引进意愿的增强，技术和品种引进的投入也会增加，技术和品种的对外依赖性增强，反过来抑制企业原始品种创新的意愿和投入，从而降低了企业的技术能力和水平，使得与国际先进水平的差距加大。这就是为什么我们企业不断引进再创新，但技术差距始终存在的原因。产生这一现象的根本原因还在于原始品种创新时滞过长。

作物转基因技术的研发，涉及技术多，过程复杂，且技术和种质资源往往由多家科研机构和企业掌握，在技术创新资源相对分散和信息不对称的情况下，知识产权保护机制就成为制约创新速度的瓶颈，不合适的知识产权保护制度，会影响创新主体在知识产权开发、交易或共享的效率，减弱创新主体原始品种创新的意愿，减缓原始品种创新的速度[7]。同时，专利或品种权的申请周期过长，费用过高，也在一定程序上影响了原始品种创新的速度。因此，知识产权保护的战略选择对于我国提升作物转基因技术创新能力，赶超国际先进技术水平，有着非常重大的意义。

3 政策建议

3.1 建立以企业为主体、重大商业价值品种研发为目标的协同创新机制

考虑到目前我国农业生物企业普遍规模较小，技术较弱，未能出现欧美发达国家的集基础研究、应用开发和生产一体化的跨国种业集团，企业尚未成为真正的技术创新主体，高等院校和农业科研机构不仅承担着知识研发的任务，同时还进行技术创新的相关工作[8]。因此，当前我国作物转基因技术创新需要围绕重要应用价值基因和重大商业化品种的目标，建立以企业为主体、市场为导向的协同创新与应用机制，实现创新链上中下游无缝对接和产学研的深度融合。在推动技术创新研发方面，通过筛选和确定具有重大产业需求的新品种，从细胞筛选、基因克隆、表达质粒构建、转导转化、筛选鉴定等环节开展研讨并设计任务，根据不同任务组建创新团队，实现需求为导向的创新机制。在推进技术创新产业化方面，以市场为导向，充分发挥政府的政策引导和支撑作用，对育种材料有偿使用进行制度安排，以知识产权制度为核心，保障技术创造者、专利所有人和品种使用者之间合理的利益分享，促进重大应用型科研成果的快速转化和广泛应用。通过双向紧密结合，打通市场需求和品种研发的全过程，实现协同创新[9]。

3.2 搭建以植物品种权价值链为核心的转基因作物研发知识产权共享共用平台

植物品种权价值链，即植物品种权的产生、流转与应用等各个环节间之间的紧密联系和循环运行，构成了作物育种产业创新的基本模式[10]。随着生物育种技术的快速发展，有竞争力的植物新品种的研发往往包含着高密度的知识含量，在我国很少有机构能够单纯依靠自身实力来完成育种创新的全过程，价值链各环节的合作创新成为发展的必然模式，建立和完善植物品种价值链，并以此为核心构建转基因作物研发知识产权共享共用平台，是我国作物转基因技术创新谋求发展的重要途径。价值链各成员间开展有效合作的基础就是保持良好的信息沟通和及时的信息反馈，以增强价值链的整体竞争力，可以通过搭建价值链各成员间知识产权共享共用平台，推动高校、科研机构和种业公司等不同研发主体的知识产权共享，提升转基因作物研发效率，避免重复创新[11]。