中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)俗称河蟹、大闸蟹、毛蟹、清水蟹,是江苏省淡水虾蟹养殖业中具特色和影响力的支柱产业之一。《中国渔业统计年鉴》数据显示,2019年中国河蟹养殖产量778 682 t,其中江苏省产量为364 840 t^[1],约占全国河蟹养殖总产量的46.85%,位居第一。科学技术作为促进河蟹产业发展的重要“源动力”,保障了河蟹产业健康稳定发展。“长江1号”“长江2号”“江海21”“诺亚1号”等新品种先后通过全国水产原种和良种审定委员会审定,并在长三角及其他地区进行养殖推广,不断提升河蟹养殖产品产量、质量和产值效益^[2]。河蟹苗种繁育^[3]、饲料营养与养殖模式构建^[4-5]、病害防治与免疫增强^[6-7]、深加工^[8]等技术创新研究成果不断涌现,将成为促进河蟹产业发展的新支撑。

为满足人民日益增长的美好生活需要,实施科技创新战略是必然路径选择。随着人们收入水平的不断提高,名特优水产品的市场消费需求将进一步扩大,以河蟹为代表的水产品养殖生产量、加工量也会有所增加,在生态环境和质量安全双重约束下,河蟹产业的发展将更加依赖于科技创新和科技进步。为清晰反映江苏河蟹产业科技创新发展特征,本研究采用专利情报分析方法,识别江苏河蟹产业相关专利技术领域、区域创新中心和未来发展趋势等内容,以期为促进江苏河蟹产业科技创新提供信息情报参考。

利用北京市知识产权公共信息服务平台(www.beijingip.cn)对江苏河蟹产业技术创新相关的专利申请信息进行检索,检索式为[TAC=(大闸蟹OR中华绒螯蟹OR河蟹OR清水蟹OR毛蟹)ADDR=(江苏省)]AND(AC=中国),检索时间为2020年11月19日。经机器检索与人工数据筛选,共获得550件符合研究主题的专利申请文献信息。按照法律状态进行分类,其中失效专利275件、有权专利99件、审中专利176件。本研究以有权专利信息和审中专利信息为研究对象(共275件专利),对江苏河蟹产业技术创新特征进行分析。

国际专利分类法已被广泛运用在世界各国的专利文献分类和检索中,用国际专利分类法分类专利文献而得到的分类号,称为国际专利分类号。由于专利审查员在进行文献分类时,受专业知识、文献质量等因素影响,容易出现国际专利分类号与“专利技术领域”不对应的情况^[9],例如,在对河蟹专利信息分析时,国际专利分类号“A01K61/00”下出现了“一种盐碱水体河蟹运输的前处理方法”,但从该专利文献的内容来看,其分类号应为“A01K61/59”。为避免直接使用专利文献的国际专利分类号而出现技术领域偏差或错误,本研究对拟分析专利文献涉及的技术领域重新进行人工标引(表1),以提高专利文献信息技术领域与河蟹产业发展实际的契合度。

通过对有权专利文献信息进行分析,可以清晰反映截至检索日(受限于数据库更新周期,结果存在一定偏差)时,江苏河蟹产业技术创新成果的专利布局情况。

在检索获取的99件有权专利中,其中发明56件,占比为56.57%;实用新型43件,占比为43.43%。按照申请年份进行统计分析(图1),其中2015年申请的专利中有权数量最多,有18件,其次2019年申请专利的有权数量为16件。

通常而言,专利存续期越长,说明该专利的价值或者潜在价值越大。截至检索日,有权专利中,存续期最长为16年,其中存续期超过10年的专利有8件,具体见表2。

根据有权专利申请人所在地区出现的频次,用以反映该地区河蟹产业科技创新实力,并称之为“区域创新中心”。根据有权专利的专利权人地址,其中无锡、南京、常州、宿迁和苏州涉及专利数量大于10件(图2),占总有权专利数量的80.81%,即为江苏河蟹产业有权专利技术区域创新中心。从专利信息处理结果来看,无锡和南京是有权专利中专利权人主要集中的地区,其涉及有权专利均为21件,但具体的专利类型略有不同。其中,专利权人地址在无锡的有权专利中,17件为发明,4件为实用新型;专利权人地址在南京的有权专利中,15件为发明,6件为实用新型。

有权专利的技术领域进行人工标引后,对河蟹产业科技主要区域创新中心的技术布局特点进行分析,有助于识别不同区域创新中心的创新方向和技术关注点差异,结果见表3。其中养殖管理、养殖空间与模式是5个主要区域创新中心均关注的技术领域。

无锡和南京是江苏河蟹产业的重点区域创新中心。其中,无锡河蟹产业科技创新主体为中国水产科学研究院淡水渔业研究中心(13件),江南大学(3件),无锡中顺生物技术有限公司(2件),无锡市保兴农业发展有限公司(2件)和无锡职业技术学院(1件);南京河蟹产业科技创新主体为江苏省淡水水产研究所(6件),江苏省渔业技术推广中心(3件),南京师范大学(2件),江苏大学(2件),南京帅丰饲料有限公司(2件),南京市高淳区青松水产专业合作社(1件),江苏省农业科学院(1件),南京英埃格传感网络科技有限公司(1件),南京邮电大学(1件),南京机电职业技术学院(1件)和南京农业大学(1件)。

与南京河蟹产业科技创新主体特征相比,无锡河蟹产业科技创新主体数量仅为5个,有权专利集中度高,其中中国水产科学研究院淡水渔业研究中心拥有有权专利数量最多,达到13件,位居江苏省第一。

在有权专利中,专利权人仅有1个单位或个人的专利数量84件,占有权专利数量的比率为84.85%;专利权人数量大于1个单位或个人的有权专利数量15件,占比为15.15%。为分析有权专利的专利权人特征,本研究仅对排序在第一位的专利权人进行分析。拥有有权专利数量超过2件的主要专利权人见表4。

根据有权专利第一专利权人的性质,对专利权人特征进行分类,以反映江苏河蟹产业科技创新主体的类型。从图3可以看出,科研院所是江苏河蟹产业专利权人的主要类型,出现频次为29次,占比为29.29%;专利权人类型为高等院校的主体出现频次25次,占比为25.25%;企业作为专利权人出现频次19次,占比为19.19%;推广机构、个人、合作组织、科研院所与政府联合4种类型的专利权人主体出现频次为26次,占比为26.26%。

按照河蟹养殖生长过程的特点,将其划分为亲蟹、幼蟹、扣蟹和成蟹4个生长阶段。从河蟹不同生长阶段分析有权专利的技术领域布局,不仅能够分析不同生长阶段河蟹科技创新的关注领域和重视程度,同时还能分析不同创新主体重点关注的河蟹生长阶段(图4)。从图4可以看出,扣蟹养殖过程受到创新主体的关注程度最高,有权专利数量达到68件,主要分布在养殖管理、养殖空间与模式、混养种类等7个技术领域;其次是成蟹,有权专利数量为25件,主要分布在包装与运输、捕捉方式、遗传育种、品质鉴别等7个技术领域。

按照河蟹生长阶段、技术领域两个维度对主要创新主体的技术布局进行分析,从而识别主要创新主体针对河蟹产业科技创新的技术布局特点。从不同创新主体拥有的有权专利数量来看,其中,中国水产科学研究院淡水渔业研究中心(图5)、江苏省农业科学院宿迁农科所(图6)、江苏省淡水水产研究所(图7)和常州市金坛区水产技术指导站(图8)的有权专利数量超过5件,占总有权专利数量的34.34%,是江苏河蟹产业的主要代表性创新主体。

法律状态处于“审中”的专利申请,即专利申请处于新颖性、创造性和实用性的审查阶段,审中专利分析可以了解掌握江苏河蟹产业技术创新的未来趋势。

检索获取的江苏河蟹审中专利数量176件,且专利类型全部为发明。从时间变化趋势看,审中专利申请年份集中在2015—2020年。大致可以分为2个阶段:一是2015—2019年,审中专利数量呈现快速上升趋势,到2019年数量达到顶峰,为58件;二是2019—2020年,受数据库更新以及检索日期的影响,2020年审中专利数量仅为12件(图9)。

按照审中专利数量,对参与江苏河蟹产业科技创新的地区进行排序。审中专利数量达到10件及以上的地区分别是南京(36件)、无锡(32件)、苏州(25件)、镇江(18件)、泰州(16件)、常州(14件)、盐城(11件)和淮安(10件),占总审中专利数量的92.05%,即为江苏河蟹产业的潜在区域创新中心(图10)。

通过对审中专利的技术领域进行人工标引,有助于反映江苏河蟹产业科技创新的发展趋势。从技术领域人工标引结果来看,其中饲料及添加剂、养殖管理两个技术领域在8个主要潜在区域创新中心均受到关注和布局;食品加工、养殖空间与模式两个技术领域在8个主要潜在区域创新中心的关注度为75.00%;在人工标引的12个技术领域中,种质鉴定、废弃物利用受关注度最低,分别仅有1个地区关注该技术领域,关注度为12.50%。主要潜在区域创新中心的技术领域如表5所示。

根据不同地区审中专利数量的排序结果来看,南京和无锡河蟹产业科技创新的审中专利数量分别位居第一和第二,与其他地区审中数量有明显差距,因此识别南京和无锡为江苏河蟹产业科技创新重点潜在区域创新中心。通过对南京和无锡审中专利的第一专利申请人进行分析,其中江苏省淡水水产研究所(10件)和中国水产科学研究院淡水渔业研究中心(18件)分别是其核心创新主体。重点潜在区域创新中心的创新主体分布情况见图11。

江苏河蟹产业科技创新的审中专利共涉及第一专利申请人86个单位或个人,其中审中专利数量大于2件的创新主体有17个单位或个人,其拥有的审中专利数量92件,占总审中专利数量的52.27%。审中专利的主要创新主体情况见表6。

根据审中专利的第一专利申请人的性质,将其进行分类,具体类别包括企业、高等院校、科研院所、推广机构、合作组织和个人。从创新主体类型划分结果来看,在审中专利中,企业成为重要的创新主体,出现频次达到73次,位居第一。与有权专利创新主体类型相比,企业在江苏河蟹产业科技创新过程中的主动性不断提高。不同创新主体类型频次统计结果如图12所示。

从河蟹生命周期过程来看,审中专利涉及的生长阶段除了亲蟹、幼蟹、扣蟹和成蟹4个重要环节外,还包括了抱卵蟹和受精卵,以及蟹壳的废弃物资源化利用。与有权专利相比,审中专利信息更加关注河蟹产业全产业链科技创新,科学技术在推动江苏河蟹产业转型升级方面的源动力更加强劲。不同生长阶段的审中专利技术领域分布情况见图13。

分析审中专利主要创新主体的技术领域,有助于判断未来一段时期江苏河蟹产业科技创新的技术布局特点和趋势。在审中专利中,河蟹产业审中专利数量超过(含)5件的创新主体包括中国水产科学研究院淡水渔业研究中心(18件)、江苏大学(11件)、江苏省淡水水产研究所(10件)、常州市金坛区水产技术指导站(6件)、江苏省农业科学院宿迁农科所(5件)、南京农业大学(5件)和无锡中顺生物技术有限公司(5件)7个单位,共涉及审中专利数量60件,占总审中专利数量的34.09%。审中专利主要创新主体的技术领域分布情况如图14~20所示。

专利是保护科技创新成果的有效方式之一,通过挖掘专利信息可以全面掌握特定技术领域的技术布局与发展趋势。通过对江苏河蟹产业相关的有权专利和审中专利进行分析,基本掌握了现阶段江苏河蟹产业专利技术布局与未来发展趋势。

检索获取的99件有权专利中,主要分布在无锡、南京、常州、宿迁和苏州5个地区,占总有权专利数量的80.81%,是江苏河蟹产业有权专利技术的主要区域创新中心。其中,养殖管理、养殖空间与模式是5个主要区域创新中心均关注的技术领域。

通过对有权专利第一专利权人类型的分析,其中科研院所出现频次为29次,占比29.29%,高于企业作为创新主体出现的频次。无锡和南京是江苏河蟹产业科技创新的重点区域创新中心,其中中国水产科学研究院淡水渔业研究中心是无锡河蟹产业重要的科技创新主体,江苏省淡水水产研究所是南京河蟹产业重要的科技创新主体。

从河蟹生长阶段来看,扣蟹养殖过程受到创新主体的关注程度最高,有权专利数量达到68件,主要分布在养殖管理、养殖空间与模式、混养种类等7个技术领域。可见,河蟹养殖生产过程是江苏河蟹产业科技创新主体关注的重点环节,创新资源投入最多。

通过对审中专利第一专利申请人所在地区进行分析,其中审中专利数量达到10件及以上的地区分别是南京、无锡、苏州、镇江、泰州、常州、盐城和淮安,占总审中专利数量的92.05%,是江苏河蟹产业的潜在区域创新中心。

与有权专利创新主体类型相比,企业是审中专利的主要创新主体,出现频次达到73次,位居第一,可见,企业在江苏河蟹产业科技创新过程中的主动性不断提高。

与有权专利相比,审中专利信息更加关注河蟹产业全产业链科技创新,技术领域涉及亲蟹、抱卵蟹、受精卵、幼蟹、扣蟹和成蟹生长阶段,同时还包括了蟹壳的废弃物资源化利用。从创新链条看,江苏河蟹产业发展更加注重科技创新的驱动力。

从专利情报分析角度看,江苏河蟹产业技术创新领域不断完善,但仍存在重视扣蟹而轻视苗种繁育产业与技术保护、成蟹养殖技术中对幼杂鱼依赖性大以及养殖尾水治理模式待完善等问题,在水产养殖业绿色高质量发展的背景下,江苏河蟹产业科技创新发展路径面临着新的机遇和挑战,加强技术创新和促进成果应用是产业升级的必由之路。

河蟹新品种和苗种繁育技术已经得到市场化应用,但因亲蟹种质资源退化而可能发生的链式反应问题亟待关注。河蟹养殖过程大致分为幼蟹养殖和扣蟹养殖,其中幼蟹产量和扣蟹产量将决定河蟹养殖产量,因此,河蟹产业能否稳定发展,幼蟹产量和质量保障是源头。射阳在河蟹生态育苗方面具有自然条件、成果技术两方面优势,据不完全统计,射阳河蟹年育苗量约50×10⁴ kg,占全国产量的比率约为70%,因此被称之为“中国蟹苗之乡”。为稳定射阳河蟹育苗产量和质量,建议推动射阳港现代水产种业产业园^[10]建设,通过集聚河蟹种业创新主体和生产主体资源,借助现代水产育种技术和方法,加强亲蟹种源保护和利用,进一步提升河蟹苗种繁育质量,巩固射阳河蟹产业“育繁推一体化”的核心竞争力,为中国河蟹产业发展守好“苗种关”。

在现行河蟹养殖生产中,仍存在着使用幼杂鱼投喂^[11]的现象,主要有两方面原因:一是降低养殖成本,养殖成蟹质量较好;二是配合饲料价格高,且获得的生产效益不明显。利用幼杂鱼进行投喂,不仅破坏渔业资源,同时还对养殖水域环境造成一定的污染。从审中专利关注的技术领域来看,主要区域创新中心均已关注到饲料及添加剂、养殖管理两个技术领域,例如配合饲料和养殖尾水处理等内容。建议将配合饲料替代幼杂鱼行动作为江苏河蟹产业发展的重点内容,统筹配合饲料研发与推广技术力量,制定饲料配方及可行的替代方案,并通过补贴等方式促进配合饲料的推广和应用。

加强水产养殖尾水治理已经成为“十四五”时期渔业高质量发展的重要内容之一。在水产养殖领域践行“绿水青山就是金山银山”就必须做好养殖尾水达标排放。河蟹养殖产量主要来源于池塘养殖,受养殖方式落后、发展水平较低,而产业规模较大等多重矛盾因素影响,加上尾水处理涉及的土地面积、治理成本及治理技术制约了河蟹养殖产业绿色发展水平。建议按照国家渔业主管部门要求,江苏河蟹产业主要区域创新中心和主要创新主体应积极发挥科技支撑产业发展的功能,大力推行适宜当地养殖水平、降低成本的尾水治理技术措施^[12-13],形成具有地域特色的河蟹养殖绿色发展模式^[14],不断还原渔业发展与山水田园和谐共处的生态画卷。