宇 巖 祝 林**， 王春明 陳嘉琪 黃怡淳 湯正午

（1.廣東省科技圖書館（廣東省科學(xué)院信息研究所），廣州 510070；2.廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院，廣州 510430）

生物醫(yī)藥作為知識和研發(fā)密度較高的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一，被世界上許多國家譽為21世紀(jì)最具成長性和國際競爭力的新興產(chǎn)業(yè)，是世界各國競相發(fā)展的焦點［1，2］。自上世紀(jì)六七十年代日本就開始大力發(fā)展制藥產(chǎn)業(yè)，逐漸形成了極具本國特色的產(chǎn)業(yè)環(huán)境和國家競爭力。在政策方面，日本政府制定了“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立國”戰(zhàn)略，并根據(jù)相關(guān)激勵政策鼓勵企業(yè)創(chuàng)新和研發(fā)［3］。在規(guī)劃方面，日本政府在《創(chuàng)新計劃中心》指出，2013—2021年期間日本相繼建立了“健康動力”社會創(chuàng)新創(chuàng)造基地、食品與健康基地、休閑與日?；顒幼灾ブ鐣?chuàng)造基地、自我保護健康社會基地、運動健康基地等與生物醫(yī)藥相關(guān)的研究基地，這些研究基地的建立也為日本生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)［4］。2012年起，日本已成為繼美國之后全球第二大醫(yī)療器械市場。東京灣區(qū)作為日本人口密度最大的區(qū)域，占日本總?cè)丝诘?0%。廣義的東京灣區(qū)由“一都七縣”組成（東京都、神奈川縣、千葉縣、埼玉縣、茨城縣、栃木縣、群馬縣和山梨縣），狹義的東京灣區(qū)由“一都三縣”組成（東京都、神奈川縣、千葉縣和埼玉縣）［5］。本研究主要針對廣義的東京灣區(qū)開展相關(guān)研究。

東京灣區(qū)與粵港澳大灣區(qū)在一定程度上具有共性，如地域城市性和原始創(chuàng)新性。粵港澳大灣區(qū)是我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)聚集的重要區(qū)域。隨著粵港澳大灣區(qū)建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略，其生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正邁入一體化協(xié)同發(fā)展的新階段。根據(jù)《廣東省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)》，在“十四五”期間廣東省將重點打造以生物醫(yī)藥與健康產(chǎn)業(yè)為代表的十大戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)集群，攜手香港和澳門將粵港澳大灣區(qū)建成具有全球影響力的國際科技創(chuàng)新中心。同時，根據(jù)廣東省科技廳等9部門發(fā)布的《關(guān)于促進生物醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展的若干政策措施的通知》，廣東省未來將以廣州、深圳市為重點，打造布局合理、錯位發(fā)展、協(xié)同聯(lián)動、資源集聚的廣深港、廣珠澳生物醫(yī)藥科技創(chuàng)新集聚區(qū)。因此，本文期望通過東京灣區(qū)生物領(lǐng)域?qū)＠貓D分析，總結(jié)其成功經(jīng)驗，進而為粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提供參考。

目前學(xué)界對專利地圖的概念尚無一致的說法，經(jīng)分析比對各類文獻總結(jié)可知，專利地圖是一種專利分析方法，通過分析大量專利文獻中的著錄項目信息和技術(shù)方案信息，對相關(guān)信息進行提取、篩選、分析、整理、歸納，獲取對研究目標(biāo)有用的專利信息［6-8］，并利用可視化圖表來描述專利信息［9-12］，從而使復(fù)雜難懂的專利信息易于理解［13］。

為此，本文采用專利地圖分析方法，對東京灣區(qū)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)態(tài)勢進行分析，以期為促進粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的提供決策參考，具有重要借鑒意義。

1 研究設(shè)計

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文的專利數(shù)據(jù)源自Incopat專利數(shù)據(jù)庫。參照《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類與國際專利分類參照關(guān)系表（2021）（試行）》IPC號分類，按照IPC號、地址和時間要素（表1）建立專利檢索式，檢索東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗，得到2010—2020年東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（檢索時間為2022年5月4日）。同時將PatentSight專利數(shù)據(jù)庫和Incopat專利數(shù)據(jù)庫相結(jié)合對東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)態(tài)勢進行分析。

表1 檢索式構(gòu)建要素列表Tab．1 Query Build Elements List

1.2 研究方法

1.2.1 專利資產(chǎn)指數(shù)

專利資產(chǎn)指數(shù)（Patent Asset Index，PAI）表示專利集中所有專利的競爭力（Competitive Impact，CI）值的總和（圖1）。PAI值越大，表示專利影響力越高。其中CI表示競爭影響力值，技術(shù)影響值（Technology Relevance，TR），市 場 覆 蓋 范 圍（Market Coverage，MC）［14，15］。PAI是LexisNexis公司嵌入在PatentSight專利分析數(shù)據(jù)庫中用于分析專利影響力的定量指標(biāo)，是將“黑箱”可視化的具體展現(xiàn)。

圖1 專利資產(chǎn)指數(shù)計算法Fig．1 Patent Asset Index Calculation Method

1.2.2 赫芬達爾-赫希曼指數(shù)

赫芬達爾-赫希曼指數(shù)（Herfindahl-HirschmanIndex，HHI），簡稱赫芬達爾指數(shù)，是一種測量產(chǎn)業(yè)集中度的綜合指數(shù)。技術(shù)集中度是度量市場壟斷（競爭）程度的市場結(jié)構(gòu)性指標(biāo)［16］。這一經(jīng)濟學(xué)指標(biāo)已被引入專利情報分析中，用于測量個體的技術(shù)研發(fā)集中程度，計算公式如下：

其中，J為技術(shù)類別，Nj為每個分類上的專利數(shù)量，N為專利總數(shù)。HHI值越高，則技術(shù)分布越分散。本文利用該方法計算東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)專利的技術(shù)集中度，用于表征東京灣區(qū)8個城市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)市場壟斷（競爭）程度。

1.2.3專利地圖研究法

本文從專利管理圖、專利技術(shù)圖兩個方面，對東京灣區(qū)生物醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展情況進行分析，其中管理圖的分析包括專利申請量、專利發(fā)明人和專利權(quán)人分析；技術(shù)圖的分析包括技術(shù)構(gòu)成和技術(shù)熱點分析。

1.3 研究框架

本文首先借助PatentSight和incopat專利數(shù)據(jù)庫分析2010—2020年東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利，利用專利資產(chǎn)指數(shù)法和赫芬達爾-赫希曼指數(shù)法，分別從專利申請數(shù)量和專利影響力、專利沙盤聚類、技術(shù)研發(fā)集中度等方面對東京灣區(qū)的8個城市（東京都、神奈川縣、茨城縣、千葉縣、琦玉縣、栃木縣、山梨縣、群馬縣）生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)空間特征進行分析，揭示東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥專利空間格局；最后基于東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)專利地圖分析結(jié)果，對粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出建議。

2 專利視角下的東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)空間特征

2.1 東京都生物醫(yī)藥專利研發(fā)實力位居?xùn)|京灣區(qū)首位

2.1.1 東京都生物醫(yī)藥專利申請量與影響力均位居?xùn)|京灣區(qū)首位

從東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利申請量來看，2010—2020年東京都每年生物醫(yī)藥專利申請量明顯高于東京灣區(qū)其他7個城市（圖2），這說明東京都在生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)創(chuàng)新程度遠高于其他7個城市，位居?xùn)|京灣區(qū)首位。

圖2 2010—2020年東京灣各城市生物醫(yī)藥專利申請趨勢Fig．2 Application Trends of Biomedical Patents in Tokyo Bay Cities 2010—2020

在東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥專利影響力方面，借助于PatentSight專利分析數(shù)據(jù)庫對2010—2020年東京灣區(qū)8個城市的PAI進行分析，圖3所示，2010—2020年東京都PAI為20290，位居第一；其次為神奈川縣PAI為2799，隨后分別是千葉縣PAI為816、琦玉縣PAI為722、茨城縣PAI為583、栃木縣PAI為138、群馬縣PAI為59、山梨縣PAI為28。說明與東京灣區(qū)其他7個城市相比，東京都生物醫(yī)藥專利影響力也是位居首位。

圖3 2010—2020年東京灣各城市生物醫(yī)藥專利資產(chǎn)指數(shù)Fig．3 Biomedical Patent Asset Index of Tokyo Bay Cities 2010—2020

由此可見，東京都無論在生物醫(yī)藥專利申請數(shù)量方面還是專利影響力方面都是位居?xùn)|京灣區(qū)8個城市之首，引領(lǐng)整個東京灣區(qū)生物醫(yī)藥技術(shù)發(fā)展。

2.1.2 東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利申請量前10機構(gòu)大部分為日本大型藥企

對東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)專利申請量前10機構(gòu)（表2）進行分析可知，2010—2020年東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利申請量前10機構(gòu)包含第一三共制藥、中外制藥株式會社、住友化學(xué)株式會社、衛(wèi)材株式會社、安斯泰來制藥、東麗株式會社、大冢制藥株式會社等7家日本大型藥企，占據(jù)專利申請量前10中的7個席位，這說明這些日本大型藥企為東京灣區(qū)生物醫(yī)藥貢獻了大量的技術(shù)創(chuàng)新成果。

表2 2010—2020年東京灣生物醫(yī)藥專利申請量TOP10機構(gòu)Tab．2 TOP10 Biomedical Patent Applications Agency，Tokyo Bay 2010—2020

進一步對東京灣區(qū)8個城市生物醫(yī)藥專利申請量前10機構(gòu)（圖4）進行分析可知，東京度、千葉縣、神奈川縣、栃木縣、茨城縣、群馬縣、琦玉縣、山梨縣專利申請量第一的分別是花王株式會社（KAO CORP）、千葉大學(xué)（CHIBA UNIV）、芳珂（FANCL CORP）、花 王 株 式 會 社（KAO CORPORATION）、農(nóng)業(yè)·食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究機構(gòu)（NATIONAL AGRICULTURE AND FOOD RESEARCH ORGANIZATION）、群 馬 大 學(xué)（GUNMA UNIV）、腦科學(xué)研究所（RIKEN）、阿利門托工業(yè)株式會社（ARIMENTO KOGYO KK）。由此可見，8個城市專利申請量第一機構(gòu)50%來自高校和科研院所，說明東京灣高校和科研院所在生物醫(yī)藥創(chuàng)新領(lǐng)域開展了大量工作。

圖4 2010—2020年東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥專利申請量TOP10機構(gòu)Fig．4 TOP10 Institutions for Patent Applications for Biomedicine in Cities of Tokyo Bay Area from 2010 to 2020

專利價值度是Incopat專利數(shù)據(jù)庫從技術(shù)穩(wěn)定性、技術(shù)先進性和保護范圍三個維度對高價值專利進行評估的定量指標(biāo)，專利價值度等級越高表示專利價值越高。下面主要對東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利價值度前1000的高價值專利的發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)進行分析，分析軟件為Gehpi。其中，Gephi軟件用度表示節(jié)點關(guān)聯(lián)的數(shù)量，這里表示專利發(fā)明人間合作的數(shù)量。對東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利價值度TOP1000專利發(fā)明人申請3件及以上專利的發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)（圖5）進行共現(xiàn)圖譜分析，發(fā)現(xiàn)專利價值度TOP1000發(fā)明人申請3件及以上專利的發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)較為突出的主要來自以下大型企業(yè)（表3）：中外制藥株式會社、第一制藥三共株式會社、日本煙草產(chǎn)業(yè)株式會社、安斯泰來制藥集團和ONCOTHERAPY SCIENCE公司，均來自東京都，并且專利發(fā)明人合作網(wǎng)絡(luò)均來自同一個企業(yè)，這說明東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利合作呈現(xiàn)體系內(nèi)循環(huán)態(tài)勢。

表3 2010—2020年東京灣區(qū)各城市生物醫(yī)藥專利價值度TOP1000專利發(fā)明人Tab．3 TOP1000 Patent Inventors of Biomedical Patent Value in Various Cities in Tokyo Bay Area from 2010 to 2020

圖5 2010—2020年東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利價值度TOP1000專利發(fā)明人申請專利3件及以上合作共現(xiàn)圖譜Fig．5 Tokyo Bay Area Biomedical Patent Value TOP1000 Patent Inventors Co-occurrence Map of 3 or More Patent Applications from 2010 to 2020

2.2 東京灣區(qū)8個城市生物醫(yī)藥專利技術(shù)呈現(xiàn)優(yōu)勢互補格局

東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利技術(shù)研究熱點前10領(lǐng)域（圖6）依次為自身抗體、固體制劑、治療劑、甲狀旁腺激素（Parathyroid Hormone，PTH）、氫原子、結(jié)合分子、衍生物、反義核酸、發(fā)光元件、碳原子，其中自身抗體領(lǐng)域布局最多，這說明東京灣區(qū)生物醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)ψ陨砜贵w研究非常重視。

圖6 2010—2020年東京灣區(qū)生物醫(yī)藥專利沙盤聚類Fig．6 Biomedical Patent Sand Table Clustering in Tokyo Bay Area from 2010 to 2020

下面分別對東京灣區(qū)8個城市生物醫(yī)藥專利技術(shù)研究熱點前10領(lǐng)域（表4）進行分析可知，東京都、千葉縣、神奈川縣、栃木縣、茨城縣、群馬縣、埼玉縣、山梨縣優(yōu)勢領(lǐng)域分別為結(jié)合分子、治療劑細胞毒性、抑制劑、寡核苷酸、自身抗體、多核苷酸、醫(yī)藥品，除此之外，各城市在其他領(lǐng)域也有所布局。由此可見，東京灣區(qū)各城市研發(fā)方向各有千秋，整體上形成了優(yōu)勢互補格局。

表4 2010—2020年東京灣各城市生物醫(yī)藥專利技術(shù)研究熱點前10領(lǐng)域Tab．4 Top 10 Hotspots of Biomedical Patent Technology Research in Tokyo Bay Cities form 2010 to 2020

2.3 東京灣區(qū)呈現(xiàn)技術(shù)集中發(fā)展態(tài)勢

技術(shù)集中度是度量市場壟斷（競爭）程度的市場結(jié)構(gòu)性指標(biāo)，為研究東京灣區(qū)各城市生市場壟斷程度，利用赫芬達爾-赫希曼指數(shù)，以東京灣區(qū)IPC號前10的分類為技術(shù)類別，即J＝10，借助于patentSight專利分析數(shù)據(jù)庫，按照公式（1）得到東京灣區(qū)各城市2018—2020年生物醫(yī)藥專利技術(shù)研發(fā)集聚程度（圖7）。

技術(shù)集中度值越高，則技術(shù)分布越分散；反之，技術(shù)集中度值越低，則技術(shù)分布越集中。由圖7可以看出，除了群馬縣，東京都、神奈川縣、茨城縣、埼玉縣、千葉縣、栃木縣和山梨縣技術(shù)集中度均呈現(xiàn)降低趨勢，結(jié)合上述的領(lǐng)域來看，可以大致推導(dǎo)出在市場的競合過程中，各城市逐漸形成各自的特色，重點突破，錯位發(fā)展。

圖7 2018—2020年東京灣各城市生物醫(yī)藥專利技術(shù)集中度演化趨勢Fig．7 The Evolution Trend of the Concentration of Biomedical Patent Technology in Tokyo Bay Cities from 2018 to 2020

群馬縣技術(shù)分布越來越分散與群馬癌治療技術(shù)振興綜合特區(qū)建設(shè)密不可分，該特區(qū)以群馬大學(xué)的放射醫(yī)學(xué)系為核心，與題本放射線利用的代表機構(gòu)放射線醫(yī)學(xué)綜合研究所、日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)高崎量子應(yīng)用研究所、三菱、東芝、藏前產(chǎn)業(yè)等各方合作，進行高精度重離子線治療技術(shù)（亞毫米級手術(shù)·康普頓相機）的開發(fā)，并與縣內(nèi)制造業(yè)企業(yè)聯(lián)合開發(fā)治療裝置和相關(guān)機器［17］。由群馬大學(xué)、高崎量子應(yīng)用研究所、太陽誘電、協(xié)和麒麟公司（生物技術(shù)和抗體藥物）等多方聯(lián)合，促進診斷、治療、術(shù)后康復(fù)等各個領(lǐng)域革新藥品、醫(yī)療器械的開發(fā)，這些分散的方向?qū)⑹且I(lǐng)全球大健康產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵核心技術(shù)，這也是致使群馬縣技術(shù)越來越分散的主要原因。

3 對粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議

針對東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)專利地圖分析結(jié)果，鑒于東京灣區(qū)與粵港澳大灣區(qū)具有一定的共性，對粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提出如下建議：

1）重視體系內(nèi)循環(huán)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)，促進粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展

東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，離不開東京灣區(qū)生物醫(yī)藥體系內(nèi)循環(huán)和應(yīng)用型人才的匯聚。為此，可借鑒東京灣區(qū)重視體系內(nèi)循環(huán)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)做法，探索促進粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展人才培育路徑：一是重視體系內(nèi)循環(huán)，加強粵港澳大灣區(qū)范圍內(nèi)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高校、科研院所和企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作機制，促進粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)專利技術(shù)體系內(nèi)循環(huán)；二是加強粵港澳大灣區(qū)高校／科研院所生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用型人才培養(yǎng)，推進生物醫(yī)藥領(lǐng)域基礎(chǔ)研究向應(yīng)用型研究轉(zhuǎn)變。

2）重視創(chuàng)新資源匯聚，推進粵港澳大灣區(qū)萬億級生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)

東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)之所以得到蓬勃發(fā)展，主要得益于東京灣區(qū)匯聚了眾多生物醫(yī)藥創(chuàng)新資源。因此，可借鑒東京灣區(qū)匯聚生物醫(yī)藥創(chuàng)新資源的成功經(jīng)驗，從以下三方面推進粵港澳大灣區(qū)萬億級生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)：一是要優(yōu)化營商環(huán)境，強化國家藥監(jiān)局粵港澳大灣區(qū)分中心在新藥審批領(lǐng)域的作用，為粵港澳大灣區(qū)企業(yè)創(chuàng)新增添新活力；二是為在粵港澳大灣區(qū)落戶的生物醫(yī)藥企業(yè)提供政策福利和資金支持，推動粵港澳大灣區(qū)內(nèi)的“鏈主”企業(yè)做強做大；三是進一步加強對廣州國際生物島、深圳坪山國家生物產(chǎn)業(yè)基地、珠海金灣生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園、中山國家健康科技產(chǎn)業(yè)基地、橫琴中醫(yī)藥科技產(chǎn)業(yè)院、香港科學(xué)園等創(chuàng)新載體建設(shè)，形成資源集聚效應(yīng)，努力發(fā)展成為萬億級生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群，建設(shè)成為具有國際影響力的產(chǎn)業(yè)高地。

3）強化頂層設(shè)計，推動粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展

東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展離不開政策引導(dǎo)，各城市相繼出臺相關(guān)政策實現(xiàn)了東京灣區(qū)產(chǎn)業(yè)集聚與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化。因此，借鑒東京灣區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局發(fā)展經(jīng)驗，從以下兩方面對粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行布局：一是借鑒東京灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)錯位發(fā)展理念，明確粵港澳大灣區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)空間格局，各個城市在明確職能的基礎(chǔ)上實施生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的差異化發(fā)展，實現(xiàn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢互補。二是借鑒東京灣區(qū)群馬縣醫(yī)療特區(qū)建設(shè)思路，以珠海-澳門為基點，重點發(fā)展創(chuàng)新藥、生物藥、中醫(yī)藥、高端醫(yī)療器械和醫(yī)療人工智能，對研發(fā)創(chuàng)新加大扶持力度，實現(xiàn)新的增長點。

數(shù)據(jù)可用性聲明

支撐本研究的科學(xué)數(shù)據(jù)已在中國科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)銀行（Science Data Bank）ScienceDB平臺公開發(fā)布，訪問地址為https：／／www.doi.org／10.57760／sciencedb.j00053.00034或http：／／resolve.pid21.cn／31253.11.sciencedb.j00053.00034。