中国灰树花专利现状分析*

贾新宇，张清洋，胡亚萍，程显好，宋志忠，娜 琴，盖宇鹏**

（1.鲁东大学农学院，山东 烟台 264025；2.庆元县食用菌产业中心，浙江 庆元 323800；3.生态环境部南京环境科学研究所，江苏 南京 210042）

我国食用菌栽培历史悠久，种类丰富，产业发展迅速，目前已成为我国继粮、蔬、果后的第四大产业，产量居世界第一位[1-2]。灰树花[Grifola frondosa（Dicks.）Gray]作为一种珍稀的食药兼用菌，因独特的口感与保健作用逐渐受到人们的追捧，其抗癌、抗氧化、抑制肥胖、控制血压的药效也引起人们重视[3-4]。我国是灰树花专利的申请大国，个人、企业、科研院校、机关团体都在积极进行专利申请。在专利申请量急剧增长的同时，也出现了专利质量差、维持年限短等诸多问题，阻碍技术的创新与发展。因此，对灰树花专利进行研究分析，梳理专利技术的发展趋势，将对未来的产业发展产生积极影响。

灰树花在东亚地区有悠久的采集和食用历史。早在公元2世纪的《太上灵宝芝草品》中便有灰树花的记载，宋代的《菌谱》中有“味甘、平、无毒，可治痔疮”的描述[6]。灰树花在日本被称为“舞茸”，1709年的《大和本草》一书中记载了灰树花的药用疗效，并于上世纪70年代开始人工栽培，至今已有50 多年历史[4，6-7]。灰树花因对艾滋病、糖尿病等多种疾病有预防和治疗作用而受到人们重视，国内外科研人员在灰树花的栽培、化学成分分析等方面的研究已取得显著成效[3，8]。虽然我国灰树花产业起步较晚，但发展迅速，现已成为灰树花专利申请量的第一大国[9]。

灰树花是热门品种，以“灰树花”为主题在中国知网中共检索到1 832 篇文献，年均刊文量维持在较高的水平。我国第1 篇灰树花文献发表于1986年，文章较详细的介绍了迁西地区灰树花的生态环境、形态特征及栽培方法，为后续研究提供了最早的参考资料[10]。我国灰树花刊文量逐年增加，1986年至2000年共有282 篇文献，多数为介绍灰树花的栽培方法，其中张绪璋刊文量最多，提出多种白色灰树花与五节芒灰树花的栽培技术[11-12]。2001年至2010年共668 篇文献，集中在灰树花多糖方面的研究，赵峡、于广利与陶文沂贡献最多，赵峡与于广利主要研究灰树花多糖的含量测定及结构特征[13-15]；陶文沂主要研究灰树花多糖的提取与性质分析[16-17]。2011年至2020年共841 篇文献，其中吴天祥刊文量最多，研究方向集中在天麻提取物对灰树花多糖的影响[18-19]。目前我国灰树花主要生产方式为季节性设施栽培，虽然产量规模已达世界前列，但深加工产品种类稀少，产品附加值低。相关研究已证实灰树花多糖等化学成分具有增强免疫的功效，为灰树花产品的进一步开发提供了理论支持[4，20]。

我国的灰树花专利集中在栽培、食品制作、多糖提取等方面，虽然专利申请总量大，但专利的种类、质量方面还存在许多不足。专利是技术革新的一种表达方式，在灰树花领域进行专利申请有助于创新主体的持续发展。通过对灰树花领域专利申请趋势、专利受理区域、专利的法律状态、运营信息等方面进行分析，为我国的灰树花专利布局提供基础参考。

1 研究方法

以Pat Viewer 知识产权检索数据库[9]为主要数据来源，以“灰树花”为关键词在世界范围内检索，对专利的受理区域、申请时间趋势进行统计，分析全球灰树花专利的基本情况。以“灰树花、灰树花多糖、灰树花多酚”为关键词，在中国范围内检索，对申请时间、地域分布、技术分支、重点发明人、重点申请人进行统计分析，阐述国内灰树花专利的基本布局。在数据分析过程中，以中国知网的相关文献作为补充，并联系相应政策的基本信息，提出合理的参考建议[21]。检索日期截止到2021年6月。

2 世界范围内灰树花专利申请情况

2.1 灰树花专利综合趋势

世界范围内灰树花专利申请的情况见图1。

图1 世界灰树花专利申请量趋势图Fig.1 Trend chart of patent applications for Grifola frondosa in the world

由图1 可知，世界灰树花专利申请量的变化趋势可分为5 个阶段：缓慢发展期（1924年至1995年），发展期（1996年至2005年），一次调整期（2006年至2007年），快速发展期（2008年至2016年），二次调整期（2017年至2020年）。1994年至2005年灰树花专利进入发展期，该时期各国逐渐认识到灰树花的价值，相继进行专利申请，多数专利来自美国和日本。由于早期的灰树花技术积累在短时间内已申请完毕，因此后期申请量下滑，2006年至2007年进入专利调整期。2008年中国食用菌行业开始快速发展，刺激灰树花专利研发，国内申请量急剧增加，这也是世界范围内灰树花专利申请量迅速上升的主要原因；同样自2017年开始，中国灰树花专利申请量快速下滑，导致世界范围内的灰树花申请量下降。2002年自中国申请第1 个灰树花专利起，申请量不断增多，灰树花专利累计数量达1 116 件，约占世界总量的80%，位居全球第一。中国已成为灰树花领域的主要研究国，专利保护的主要国家，在灰树花专利技术领域的研究，将对世界灰树花领域产生重大影响。

2.2 灰树花专利受理区域分布

灰树花专利受理区域分布情况见图2（括号内数学为专利件数/占比）。

图2 专利受理区域分布图Fig.2 Distribution of patent acceptance areas

由图2 可知，灰树花专利主要分布在亚洲、欧洲以及北美洲，共计14 个国家和地区。目前中国共有1 116 件灰树花专利，申请量居世界首位，是其余国家申请总数的近4 倍；其次是日本，申请专利78 件，约占5.61%；第3 名是美国，申请专利36件，约占2.59%。欧洲国家较早形成知识产权思想，因此率先申请专利，随后美国、日本相继进行专利布局，所以早期灰树花专利多来自欧美等发达国家。虽然中国于2000年后才开始专利布局，但现已成为主要专利申请国。从历史角度看，我国灰树花食用、采集历史悠久，公元2世纪便有灰树花的记载[6]，因为东亚地区的文化背景相似度高，对灰树花的认知历史较长，社会接受度高，所以灰树花专利高度集中在东亚地区。虽然欧洲、美洲的专利申请量少，但随着灰树花的价值不断被发现以及不同国家与地区间频繁的交流贸易，欧美地区也积累了一定数量的灰树花专利。近五年来灰树花专利申请量整体呈下降趋势，除中国外的其他国家和地区均出现了不同程度的申请断层现象，该领域正在经历新一轮的调整期。

2.3 灰树花主要成分及研究方向

灰树花主要化学成分有多糖类、甾类和酚类[22-24]。1980年国内外开始灰树花多糖的研究，研究范围包括杂多糖与单糖[24]，NANBA 等[25]科研人员在灰树花中提取出1 种蛋白聚糖灰树花-D 组分，因其独特的性质现已成为研究的重点。OHNO 等[26-27]在灰树花中提取出具有抗肿瘤效果的多糖Grifolan（β－1，6 支链的β－1，3－葡聚糖），并证明该多糖在2 种构象状态下具有抗肿瘤效果。MIZUNA 等[28]相继在灰树花中发现5 种具有抗肿瘤效果的多糖，ZHUANG 等[29]从灰树花中提取出23 种多糖并证实其中9 种多糖具有抗肿瘤功效。酚类物质的研究成果较少，主要是抗氧化的药理功效，目前提取出的多酚类物质多为混合物，仅吕旭聪等[30-31]研究人员分离出7 种多酚类物质。国内外对灰树花甾类物质研究较少，目前提取出甾类物质21 个，且多为麦角甾类[32]。除以上3 类主要成分外还有许多微量元素、维生素、生物碱等并未深入研究，而醇类、酮类、醛类仅有零星报道[24]。

3 国内灰树花专利申请情况

3.1 灰树花专利申请趋势分析

我国的灰树花专利申请量居世界首位，但因早期知识产权意识薄弱及相关投入不足，1993年才由迁西县食用菌研究所申请第1 件专利“灰树花仿生栽培法”[9]。1993年后我国灰树花专利申请数量统计见图3。由图3 可知，我国的灰树花专利申请趋势分4个阶段：缓慢发展期（1993年至2000年），发展期（2001年至2011年），快速发展期（2012年至2016年），调整期（2017年至2019年）。1993年至2000年提出11 件专利申请，集中在栽培方法、食品加工、多糖提取方面；2001年至2016年申请数量逐年增加，由于2011年至2012年国家出台《产业结构调整指导目录》《全国现代农业发展规划（2011—2015年）》 等政策[33]，促进食用菌产业发展，因此2012年后专利申请量急剧上升，2016年申请量高达186 件。2016年至2019年专利申请量逐年下降，该期间国家知识产权局实施了《关于进一步提升专利申请质量的若干意见》，严格把握专利质量[34]，因此企业与个人的申请量迅速减少，申请总量的增速变缓；2020年后专利制度进一步完善，灰树花专利的申请呈现复苏的趋势。

图3 中国灰树花专利申请量趋势图Fig.3 Trend chart of patent applications for Grifola frondosa in China

3.2 灰树花专利申请地域分析

我国灰树华专利在各省份的分布情况见表1。

表1 中国灰树花专利申请量地域分布表Tab.1 Regional distribution of patent applications for Grifola frondosa in China

由表1 可知，我国灰树花专利申请量呈东南多西北少的分布特点。从数量的角度分析，山东省的灰树花专利申请量居全国第一，其次是江苏、安徽、浙江等东部沿海城市。因为我国早期以外贸型经济为主，所以东部地区依托有利条件在灰树花领域得到快速发展，专利量迅速积累。从申请时间的角度分析，河北省率先在全国申请灰树花专利，但在2010年前仅有零星专利申请，导致在灰树花专利布局中处于不利地位，而山东、江苏等地积极进行专利申请，逐步确立在灰树花领域的优势地位。从法律状态的角度分析，福建省的有效专利最多总计41件，在审专利仅有10 件；山东省有效专利仅22 件，但在审专利高达36 件，居全国第一，且是自2003年后唯一未出现申请断层的省份，说明山东省非常重视灰树花专利的布局。从申请人类型的角度来看，各地区主要申请人均是企业，说明企业在灰树花专利申请中居主体地位。

3.3 申请人类型分析

我国灰树花专利申请人类型分析结果见图4。

图4 各类型申请人申请趋势Fig.4 Application trend of various types of applicants

由图4 可知，中国的灰树花专利申请以企业为主，占比为47.76%，其次为个人（30.02%）、大专院校（16.49）和科研单位（8.24%），而机关团体（0.81%）仅有零星分布。企业、个人、大专院校的申请量变化趋势基本相同，总体呈先升后降的趋势。企业在2010年后成为灰树花专利申请的主力，由于我国对食用菌产业的政策扶持以及广阔的灰树花消费市场，专利的研发与产业发展得到较好地结合，专利作为市场竞争中的重要手段受到重点关注。个人的申请量低于企业，但总数是大专院校的近2 倍，是灰树花专利领域的重要力量。科研单位的专利申请量受市场变化影响小，申请量少且平稳，占总量的1/4。

3.4 灰树花多糖专利申请趋势分析

目前灰树花的有效成分中多糖类的开发利用程度最高，以灰树花多糖为关键词共检索到专利195件，其中中国的相关专利高达189 件，占全球总量的97%，在世界范围内占据主导地位。我国灰树花多糖专利的申请情况见图5。

图5 灰树花多糖专利申请量趋势图Fig.5 Trend of patent applications for Grifola frondosa polysaccharide

由图5 可知，1999年我国莱阳农学院申请了第1个灰树花多糖专利“灰树花发酵液多糖提取方法”[9]，2016年申请量达到最高，随后呈下降趋势。从数量上看，江苏大学共申请灰树花多糖专利18 件，位居全国第一，其中刘伟民申请发明专利16 件。1986年至2016年灰树花专利集中在多糖的提取方法以及相关食品制造方面，2016年后虽然专利申请量下降，但因灰树花多糖的抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等作用逐渐得到重视[20]，所以医药保健类专利逐渐增多，使得专利类型逐渐多元化。

3.5 重点申请者分析

3.5.1 申请趋势分析

灰树花专利领域重点申请人的申请趋势在一定程度上代表了技术的发展方向。我国灰树花专利申请量前十的申请者统计见图6。

图6 前十位申请人申请量趋势图Fig.6 Application volume trend of top ten applicants

由图6 可知，从时间上来看，上海农业科学院、广东粤微食用菌技术有限公司、广东微生物研究所率先进行灰树花专利申请，而江苏华骏生物科技有限公司直到2020年才开始专利的申请，除余内逊研究者，各申请人的申请时间集中在2010年至2020年。从数量上看，福建农林大学专利申请量44 件居全国第一，江苏大学以33 件的申请量位居第二，2所高校的申请量占前十位申请者申请总量的40.51%；但专利申请连续性不强，仅福建农林大学保持连续9年的申请。各申请人对专利布局的重视程度不同，最早进行专利申请的3 所高校在进行少量专利申请后便出现长达数年的空档期，余内逊研究者在2005年提出15 个专利申请后便停止对灰树花专利的布局，邬金梅研究者与桂林洁宇环保科技有限责任公司均出现集中申请，然后停止申请的现象。前十位申请者中包括企业3 所，2 位个人，科研机构与大专院校5 所。虽然在全国范围内企业的专利申请量最多，但从专利的数量与持续投入方面，科研机构与大专院校仍是灰树花专利领域的重要力量。

3.5.2 专利类型分析

专利类型的差异代表了技术的发展方向，我国灰树花专利的主要申请类型统计见表2。

表2 主要申请人专利类型统计表Tab.2 Statistics of patent types of main applicants

由表2 可知，我国灰树花发明公开型专利的总数量为1 077 件，占申请总量的96.00%以上，实用新型专利27 件（2.41%）、外观专利8 件（0.71%）、专利合作条约（PCT）发明公开8 件（0.71%），表明科研工作者更加注重对产品、方法或者新技术的研究。我国灰树花专利申请量排名前十的申请者中，并未出现外观专利与PTC 发明公开的申请，仅有3位申请人参与实用新型专利的申请。江苏华骏生物科技有限公司在实用新型专利中申请最多，数量超过发明公开专利，显示该企业对产品的形状、构造和新技术方案提出方面更加重视[34]。外观专利欠缺，一方面是由于灰树花的形象未形成普遍的文化象征意义，另一方面也反映出我国在灰树花专利布局方面还存在缺陷。PCT 发明公开是面向国际的专利申请，对专利的实用性、创造性、新颖性提出更高的要求[35]。在该方向的专利缺失反映出我国在灰树花高新技术上与国际顶尖水平还存在差距，因此灰树花产业要向高质量发展，提升专利质量十分必要。

3.5.3 法律状态分析

虽然我国的灰树花专利申请量大，但专利的维持年限短，主要申请人专利的法律状态有所差异，具体统计情况见表3。

表3 主要申请人专利法律状态统计表Tab.3 Statistics of patent legal status of main applicants

由表3 可知，目前我国灰树花无效专利679 件（60.84%），有效专利246 件（22.04%），在审专利191 件（17.11%）。福建农林大学有效专利30 件，居全国第1 位，授权率达91.00%，有效专利集中在灰树花多糖、螯合肽的制备以及新饮品的发明，具有较高创新性与实用性。桂林洁宇环保科技有限责任公司因专利申请年限较晚，所以有效专利11 件，排名第二。申请量前十的申请者中，青岛农业大学、上海市农业科学院、余内逊、邬金梅、桂林洁宇环保科技有限责任公司的授权率达100%，反应出申请人的工作基础较好。余内逊、邬金梅、桂林洁宇环保科技有限责任公司的专利全部处于无效状态，因为3 位申请人各自的发明专利具有极高的相似性，所以维持同种专利所缴纳的专利费超出其价值，经济负担加重使专利失效[36]。我国的主要申请者中，专利在维持年限内比例达70%的有科研院校与企业各2 家单位，因此从专利的质量与数量角度来看，科研院校仍有较大优势。

3.6 国内发明人分析

3.6.1 发明人排名

我国灰树花专利申请者申请量的排序统计见图7。

图7 发明人排名Fig.7 Inventor ranking

由图7 可知，我国灰树花专利申请量排前20 位的发明人共申请专利324 件，占国内申请总量的30%。刘斌的申请量最多达37 件，占前20 位发明专利总数的11.42%；其次是刘伟民23 件，占7.10%；林占熺20 件，占6.20%；任晓峰19 件，占5.90%；宋爱荣18 件，占5.60%；谢意珍17 件，占5.20%。目前国内的主要发明人中有10 位隶属于科研院校，4 位隶属于校企合作单位，3 位隶属于企业，3 位是个人，说明科研院校具有强大的人才优势。虽然我国科研院所的实力强大，但与企业的结合还存在诸多问题，相关技术难以转化为经济效益。

刘斌隶属于福建农林大学，主要的研究方向是灰树花有效成分的提取以及相关食品的研发，是我国唯一拥有灰树花多酚提取方法的专利人，在灰树花不同极性多酚的抗氧化性研究、挥发性有效成分的提取分析等方面成果显著[37-38]。刘伟民隶属于江苏大学，主要从事灰树花多糖方面的研究，在灰树花栽培以及金属元素对灰树花多糖影响的研究方面成果显著[39-41]，并围绕在培养基中加入米糠的技术提出系列专利，进一步稳固了在该方向的优势地位。

3.6.2 发明人运营信息

我国灰树花专利所有者专利运营情况统计见图8。

图8 重点发明人专利运营信息图Fig.8 Patent operation information diagram of key inventors

由图8世纪，虽然我国的灰树花专利申请总量大，但专利运营意识不强，导致专利技术无法在市场中有效流通，未能充分地发挥提高产业竞争力的优势[42]。我国灰树花专利的实施率低，转让专利101 件（9.05%），许可专利2 件（0.18%）均由郭倩所发明，其中前20位申请人的专利转让量达54 件。从专利的运营数量来看，刘斌共转让10 件专利，排名第一；其次是徐财泉，转让8 件专利。虽然刘斌的专利运营量最高，但从专利运营比例来看，徐财泉的专利转让比例达66.60%，是主要申请人中专利运营意识最强的发明人。我国灰树花专利运营方式单一、实施率低下，一方面反映出发明人专利运营意识不足，同时也暴露出专利的实用价值与产业实际需求有差距，因此我国在灰树花专利领域仍需要合理的布局。

3.7 灰树花专利发展历程

灰树花专利发展趋势详见图9。

图9 技术生命周期指标趋势图Fig.9 Trend chart of technology life cycle indicators

由图9世纪，2009年前技术生长率低且趋势平稳，说明该技术正处于导入期，此时市场尚不明朗，风险较大，因此专利申请量少；2010年至2016年技术生长率虽略有波动但整体呈上升趋势且维持在较高水平，说明该时期处于技术成长期，在此期间国家出台一系列激励政策，市场扩大的同时创新主体与发明人增多，专利申请量激增；2017年至2020年技术生长率、技术成熟系数、新技术特征系数均呈现下降趋势，技术衰老系数保持平稳，正处于技术成熟期。此时国家减少对专利的激励措施同时进行行业标准规范，因此专利的申请量增长变缓，申请人数趋于稳定。

4 总结与建议

4.1 我国灰树花专利的现状

我国自1993年开始申请灰树花专利以来，在该领域取得长足发展，相继度过导入期、技术成长期后，目前正处于技术成熟期。此时灰树花专利技术的商品化程度逐渐提升，创新主体间的竞争激烈，专利作为维持创新主体技术优势的重要手段，将对其质量与类型提出更高的要求[43]。

4.2 对我国灰树花专利布局的建议

我国的灰树花专利在外观方向的布局还存在短板，由于灰树花产业处在上升期，各申请主体的关注重点在发明公开类型，因此外观专利仅有零星分布。灰树花尚未如灵芝形成文化寓意，说明了设计人才的缺乏和市场对外观设计需求的疲软[44]。外观设计可以使批量生产的商品满足消费者的多元化需求，同时提升产品的知名度促进产业发展[45]。所以国内各企业应重视外观专利的规划布局。

灰树花的专利实施率低，专利成果难以转化为经济效益。企业申请量的变化与政策的变化密切相关，国家出台专利扶持激励政策，企业大量申请，产生大量低价值专利，难以满足产业发展的需求。科研机构与高校实验室科技实力雄厚，但科研人员更专注于科研热点，导致专利足够先进但实用性不强，使专利运营程度低[46]。要提升专利实施率，企业应明确市场导向，有目的的进行专利申请，合理规划专利的运营，同时加强与科研机构、高校的联系，使专利技术真正提升产业实力。

灰树花专利申请人对专利的认识存在一定偏差，加上相关单位在制定激励政策时过多注重数量而忽视质量，从而出现不实用、不可靠的低质量专利[47]。高质量专利是企业市场竞争力的重要体现，不但能促进产业发展，更能推动技术的进步。专利质量可在技术、经济、审查三方面综合提升，在保证技术先进性的同时注重其经济价值，并及时获得法律授权[48]，将我国灰树花专利的数量优势转化为质量优势。

我国的食用菌产业起步较晚，企业与科研机构合作程度较低。虽然企业对灰树花专利数量的贡献大，但质量偏低，对产业的助推作用有限。因此科研机构、高校应加强与企业合作，使专利技术真正流入市场，在提升产业实力的同时，摆脱“实验室专利”的难题。企业作为市场的主体，应采用引进与研发并行的策略，通过专利流动促进自主创新，实现自身的快速发展[49]。

我国的科研创新平均年投入增长超15%，但并未使全要素生产率得到明显提高，科技投入的上升对经济增长的贡献在下降，说明现阶段专利作为科技创新的成果对经济增长的作用较低[50]，专利的布局还存在缺陷。伴随我国进一步的对外开放，食用菌行业面临新的机遇与挑战，因此要加快专利布局，通过专利技术实现产业升级，才能在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。