2024年2月，美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）發(fā)布了《美國專利活動(dòng)趨勢與國際對比分析》。該報(bào)告分析了美國和國際專利貢獻(xiàn)者，專利申請的全球趨勢和全球人工智能領(lǐng)域的專利活動(dòng)等。元戰(zhàn)略摘編報(bào)告重點(diǎn)內(nèi)容，為探討世界主要國家的專利活動(dòng)趨勢提供參考。

　　政府、學(xué)術(shù)界和企業(yè)界都為構(gòu)成創(chuàng)新過程的各項(xiàng)活動(dòng)做出了貢獻(xiàn)。通過知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)措施，成功的企業(yè)研發(fā)（R&D）將新知識融入新產(chǎn)品和新工藝，同時(shí)試圖防止有用的新知識傳播給競爭對手。相比之下，許多政府、學(xué)術(shù)和非營利機(jī)構(gòu)創(chuàng)造新知識的目的是為了廣泛分享，以支持創(chuàng)新，例如，通過出版物、數(shù)據(jù)集和技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議。各行各業(yè)的研發(fā)活動(dòng)創(chuàng)造的新知識有不同的形式，包括旨在出版的科學(xué)文獻(xiàn)和旨在保密的私人知識，這兩種形式都可能有助于發(fā)明或創(chuàng)新。發(fā)明與創(chuàng)新之間的區(qū)別非常重要，將新想法落實(shí)為具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的產(chǎn)品或工藝是發(fā)明與創(chuàng)新的區(qū)別所在。在本報(bào)告中，發(fā)明被定義為任何新的和有用的工藝、機(jī)器、制造或物質(zhì)組成，包括任何新的和有用的改進(jìn)。相比之下，創(chuàng)新是一種新的或改進(jìn)的產(chǎn)品、工藝（或其組合），這與該單位以前的產(chǎn)品或工藝有顯著不同，并已提供給潛在用戶或由該單位投入使用。

　　本報(bào)告以發(fā)明為起點(diǎn)，以創(chuàng)新為終點(diǎn)，并將知識轉(zhuǎn)讓活動(dòng)置于兩者之間。在適用的情況下，本報(bào)告還利用當(dāng)前的相關(guān)類型來探討關(guān)鍵技術(shù)和新興技術(shù)。例如，美國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）將先進(jìn)制造、生物技術(shù)和人工智能列為當(dāng)前關(guān)鍵技術(shù)和新興技術(shù)的優(yōu)先事項(xiàng)。同樣，企業(yè)部門在創(chuàng)新活動(dòng)中的核心作用也決定了現(xiàn)有數(shù)據(jù)，大多數(shù)創(chuàng)新指標(biāo)都是針對私營部門的。不過，盡管有數(shù)據(jù)可用，但包括大學(xué)、政府機(jī)構(gòu)和個(gè)人在內(nèi)的跨經(jīng)濟(jì)部門的不同參與者也為創(chuàng)造創(chuàng)新成果做出了貢獻(xiàn)。本報(bào)告中的創(chuàng)新指標(biāo)既包括直接的、基于調(diào)查的企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)出衡量指標(biāo)，也包括與風(fēng)險(xiǎn)投資和商標(biāo)相關(guān)的間接創(chuàng)新指標(biāo)。關(guān)于企業(yè)引進(jìn)新產(chǎn)品或重大改進(jìn)產(chǎn)品的自報(bào)數(shù)據(jù)，是根據(jù)美國國家科學(xué)與工程統(tǒng)計(jì)中心（NCSES）和美國人口普查局的聯(lián)合調(diào)查報(bào)告的。

　　此外，獲得融資是將新知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的基本組成部分。風(fēng)險(xiǎn)投資是創(chuàng)新的一個(gè)特別重要的指標(biāo)，因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)投資者傾向于投資于他們認(rèn)為有可能在市場上取得成功的公司的產(chǎn)品。得到風(fēng)險(xiǎn)投資支持的公司如果成為公開交易的公司，與最初沒有得到風(fēng)險(xiǎn)投資支持的公開交易的公司相比，更有可能記錄研發(fā)支出。在這方面，由Pitchbook提供的數(shù)據(jù)可以被視為來自初創(chuàng)公司和早期投資以創(chuàng)造創(chuàng)新的預(yù)期創(chuàng)新產(chǎn)出的領(lǐng)先指標(biāo)。本報(bào)告中使用的指標(biāo)的數(shù)據(jù)來源顯示在表1中，依賴于行政數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)，以及公共和私人數(shù)據(jù)來源。

　　美國專利及商標(biāo)局（USPTO）的專利記錄提供了在美國注冊的所有專利的行業(yè)、技術(shù)領(lǐng)域和地域發(fā)明人信息，包括授予個(gè)人和外國實(shí)體的專利。本報(bào)告中的大多數(shù)專利主題只涉及受實(shí)用專利保護(hù)的發(fā)明。美國專利及商標(biāo)局在2022年授予了325,000項(xiàng)實(shí)用專利，其中152,000項(xiàng)（47%）分配給了國內(nèi)所有者。獲得和維護(hù)專利會(huì)產(chǎn)生顯著的成本，在美國受讓人（即發(fā)明者將所有權(quán)權(quán)利轉(zhuǎn)讓給的美國實(shí)體）中，私人所有者（主要是企業(yè)）獲得的專利數(shù)量最多（86%），而個(gè)人提交者以及學(xué)術(shù)界和政府的人員則占很小的份額（圖1）。自2019年以來，每年授予美國所有者的實(shí)用專利總數(shù)有所下降，當(dāng)時(shí)授予了179,000項(xiàng)。2019年至2022年間，分配給美國企業(yè)的專利下降了15%，與2000年至2019年的普遍上升趨勢形成對比。

　　隨著商業(yè)活動(dòng)越來越多地跨越國際邊界，外國專利的增長速度反映了外國公司尋求在多個(gè)國際司法管轄區(qū)獲得專利保護(hù)的愿望。2022年，外國所有者被分配了53%的美國專利及商標(biāo)局的實(shí)用專利，比2000年的44%有所增加。與所有權(quán)信息相比，發(fā)明者的地址提供了有關(guān)發(fā)明者居住地的信息。歐盟和日本繼續(xù)擁有最多的外國發(fā)明者。2020年，中國發(fā)明者獲得的專利數(shù)量首次超過韓國發(fā)明者。2022年，中國的發(fā)明者獲得了約28,000項(xiàng)專利（圖2）。根據(jù)美國專利及商標(biāo)局的報(bào)告，授予中國的美國專利及商標(biāo)局專利的增長是由非市場因素以及傳統(tǒng)市場因素推動(dòng)的。報(bào)告確定的非市場因素包括大學(xué)和政府對專利的補(bǔ)貼，這些補(bǔ)貼可能超過提交專利的成本。此外，這些補(bǔ)貼通常對在外國司法管轄區(qū)授予的專利更高。

　　美國專利及商標(biāo)局在2022年授予的半導(dǎo)體實(shí)用專利占總專利的5%。居住在美國的發(fā)明者獲得了最多的專利，半導(dǎo)體被確定為關(guān)鍵或新興類別。除了來自美國的發(fā)明者，來自中國臺(tái)灣地區(qū)、日本、韓國和中國大陸地區(qū)的發(fā)明者獲得了最多的實(shí)用專利。中國臺(tái)灣地區(qū)的發(fā)明者獲得的專利占半導(dǎo)體實(shí)用專利的四分之一以上（圖3）。

　　與本報(bào)告前面提供的以美國專利及商標(biāo)局為主的美國數(shù)據(jù)不同，本節(jié)使用一個(gè)更全面的全球數(shù)據(jù)集來呈現(xiàn)全球趨勢，該數(shù)據(jù)集基于專利申請信息，而不是授予的專利。根據(jù)專利合作條約（PCT）提交的專利申請顯示了發(fā)明者的所有者在許多國家或經(jīng)濟(jì)體中同時(shí)尋求國際保護(hù)的發(fā)明數(shù)量。

　　本節(jié)的數(shù)據(jù)來源是世界知識產(chǎn)權(quán)組織數(shù)據(jù)庫（WIPO），測量單位是根據(jù)專利合作條約提交的專利申請。這個(gè)條約允許一項(xiàng)專利在多個(gè)司法管轄區(qū)獲得保護(hù)，使用這些申請數(shù)據(jù)避免了在這些司法管轄區(qū)的雙重計(jì)算。這些數(shù)據(jù)與美國專利及商標(biāo)局關(guān)于授予的專利的數(shù)據(jù)具有不同的特征。與僅在發(fā)明者本國提交的專利相比，通過專利合作條約途徑提交的專利數(shù)量較少。其他差異包括并非所有申請都會(huì)最終被授予專利，以及并非所有專利發(fā)明都會(huì)出現(xiàn)在申請數(shù)據(jù)中。此外，這些專利合作條約申請數(shù)據(jù)根據(jù)接收辦公室進(jìn)行分類，通常對應(yīng)于發(fā)明者的位置。

　　中國、美國、歐盟和日本在2022年提交的專利合作條約申請數(shù)量上處于領(lǐng)先地位。其中，中國（330%）和韓國（110%）在過去10年中增長最快。2015年，美國的專利合作條約申請數(shù)量是中國的兩倍多，但到了2020年，兩國的申請數(shù)量相似，中國在2021年首次超過了美國的申請數(shù)量（圖4）。

　　本節(jié)呈現(xiàn)了自2000年以來各地區(qū)、國家和經(jīng)濟(jì)體在人工智能專利方面的趨勢。人工智能被確定為關(guān)鍵或新興技術(shù)，報(bào)告利用歐洲專利局全球?qū)＠笖?shù)數(shù)據(jù)庫中的國際專利數(shù)據(jù)進(jìn)行了技術(shù)層面的分析。

　　相關(guān)專利活動(dòng)包含13個(gè)類別，這些類別基于由計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)開發(fā)的分類法，該分類法在世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）之前關(guān)于人工智能專利的研究中使用過。人工智能技術(shù)根據(jù)發(fā)明的工作方式定義，包括機(jī)器學(xué)習(xí)、邏輯模型和模糊邏輯等類別。功能應(yīng)用反映了發(fā)明的作用，包括計(jì)算機(jī)視覺、控制系統(tǒng)、測量和測試以及知識表示。應(yīng)用領(lǐng)域反映了發(fā)明設(shè)計(jì)使用的地方，包括生命科學(xué)、交通、能源管理和工業(yè)及制造應(yīng)用等類別。

　　根據(jù)這個(gè)分類法，2000年至2022年間全球大約授予了190,000項(xiàng)人工智能專利。2022年，大約有40,000項(xiàng)人工智能專利授予了來自中國的發(fā)明人，來自美國的發(fā)明人約為9,000項(xiàng)（圖5）。根據(jù)技術(shù)、應(yīng)用或領(lǐng)域，機(jī)器學(xué)習(xí)、個(gè)人設(shè)備和計(jì)算以及計(jì)算機(jī)視覺是獲得專利數(shù)量最多的類別。在美、中、日、韓四國中，中國的發(fā)明人在所有三個(gè)類別中都獲得了最多的專利。在美國，發(fā)明人在機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域獲得了最多的專利，其次是個(gè)人設(shè)備和電信應(yīng)用（圖6）。

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　　圖6 2000-2022年在全球范圍內(nèi)授予人工智能技術(shù)、功能應(yīng)用和應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)用專利（按選定國家分類）

　　創(chuàng)新活動(dòng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，包括發(fā)明、知識轉(zhuǎn)讓、新產(chǎn)品和新工藝的引進(jìn)，產(chǎn)生了從應(yīng)對流行病的新疫苗到機(jī)器學(xué)習(xí)的進(jìn)步等各種成果。從歷史上看，參與創(chuàng)新活動(dòng)往往僅限于高收入地區(qū)、國家和經(jīng)濟(jì)體；在這些地區(qū)，參與創(chuàng)新活動(dòng)往往僅限于高收入男性。然而，這些趨勢正在發(fā)生變化。專利和商標(biāo)等知識產(chǎn)權(quán)指標(biāo)顯示了新產(chǎn)品和新工藝的興起。中等收入國家的專利和商標(biāo)活動(dòng)正在增加，中等收入國家越來越多地參與知識產(chǎn)權(quán)注冊和其他創(chuàng)新活動(dòng)。此外，由于全球供應(yīng)鏈依賴于國際科技能力，這種相互關(guān)聯(lián)性在國家安全、疾病傳播以及全球和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)混亂方面產(chǎn)生了廣泛的風(fēng)險(xiǎn)。

　　國際合作以及國家內(nèi)部和國家之間的跨部門合作，都有助于開展具有全球重要意義的創(chuàng)新活動(dòng)。在美國國內(nèi)，有關(guān)大學(xué)和美國聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室知識轉(zhuǎn)讓的年度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在新冠肺炎疫情期間，研究合作、技術(shù)許可和對初創(chuàng)企業(yè)支持的總體增長速度有所放緩。從研發(fā)到發(fā)明，再到發(fā)布新產(chǎn)品，創(chuàng)新的過程可能是漫長的，而最近的數(shù)據(jù)表明，總體而言，這種活動(dòng)的發(fā)生率正在下降。根據(jù)公司自我報(bào)告的數(shù)據(jù)，美國企業(yè)推出與其他產(chǎn)品有顯著不同的新產(chǎn)品的比例在3年內(nèi)從2017年的19%下降到2020年的9%。

　　本報(bào)告中的數(shù)據(jù)突出說明了研發(fā)活動(dòng)的地點(diǎn)和類型以及相關(guān)產(chǎn)出的變化，其中最主要的變化是中國作為全球發(fā)明產(chǎn)出貢獻(xiàn)者的崛起，另一個(gè)顯著的變化是大學(xué)在私營部門創(chuàng)新中發(fā)揮的作用越來越大，在過去十年中，大學(xué)向私營部門實(shí)體提供的許可證的數(shù)量增加了50%，這一增長得益于大學(xué)向初創(chuàng)企業(yè)和其他小公司的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。然而，相對于整體經(jīng)濟(jì)而言，這一活動(dòng)的規(guī)模還很小。總的來說，發(fā)明、知識轉(zhuǎn)讓和創(chuàng)新是改善國家和全球健康、福祉和安全所不可或缺的。

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