將幾滴血液滴在指甲大小的生物芯片上,6個(gè)小時(shí)就能檢測出重度先天性耳聾、藥物性耳聾等與聾病相關(guān)的9個(gè)基因位點(diǎn)。聾人在檢測后可以了解致聾原因,亦可通過卡片比對大大降低生育耳聾后代的風(fēng)險(xiǎn)。近日,中關(guān)村2011年十大技術(shù)創(chuàng)新成果揭曉。其中,“九項(xiàng)遺傳性耳聾基因檢測試劑盒”獲得了不少關(guān)注。
這項(xiàng)惠民利民的創(chuàng)新成果所依靠的關(guān)鍵產(chǎn)品是生物芯片,依靠這一自主研發(fā)的國際先進(jìn)水平的生物芯片,制造該基因檢測試劑盒的博奧生物有限公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了年收入2億元。近期,國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局光電技術(shù)發(fā)明審查部關(guān)注生物芯片產(chǎn)業(yè),制成了《生物芯片專利分析報(bào)告》(下稱《報(bào)告》)。專家在報(bào)告中建議,國內(nèi)企業(yè)要在生物芯片的核心技術(shù)上占據(jù)優(yōu)勢,必須借助本國的行業(yè)優(yōu)勢,加強(qiáng)跨領(lǐng)域合作,集中力量進(jìn)行技術(shù)突破。
全球背景
各擅勝場,無人“十項(xiàng)全能”
生物芯片技術(shù)是一項(xiàng)新興的多學(xué)科交叉的技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于基因表達(dá)研究、功能基因組研究、蛋白質(zhì)組研究、臨床疾病診斷、藥物篩選等前沿領(lǐng)域,可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是,生物芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)復(fù)雜、投資巨大、研究周期極長,美、英、德、日等國家的實(shí)驗(yàn)室和公司在爭相進(jìn)入該領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)之后,也加大了在專利方面的保護(hù)和投入力度。
“中國生物芯片公司應(yīng)認(rèn)清和把握國際生物芯片研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的技術(shù)階段,了解世界生物芯片領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)熱點(diǎn),特別是主要公司的發(fā)展方向、研發(fā)狀況、專利申請狀況等?!闭n題組負(fù)責(zé)人告訴中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào)記者,“這對中國的生物芯片公司選取合適的研發(fā)方向、合理的研發(fā)應(yīng)用策略和技術(shù)合作策略,避免低水平的重復(fù)研發(fā)有著重要意義。”
《報(bào)告》指出,生物芯片技術(shù)通常可分為芯片制作技術(shù)、樣品處理技術(shù)、生物分子反應(yīng)技術(shù)、反應(yīng)信號檢測技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和生物芯片應(yīng)用六大部分。在全球申請人中,日本精工愛普生、美國基因公司、日本尼康公司、日本佳能公司、美國安捷倫公司、美國昂飛公司等企業(yè)占據(jù)了申請量排行榜前列。
由于生物芯片包含各種各樣的分支技術(shù),所以申請量排名靠前的企業(yè)也并非“十項(xiàng)全能選手”,而是各擅勝場。在光導(dǎo)合成制備生物芯片技術(shù)方面,尼康公司和昂飛公司的專利申請量突出——后者是世界第一家專門生產(chǎn)生物芯片的公司;微流控芯片制作方法與設(shè)備中,美國加州大學(xué)、加州理工學(xué)院和哈佛大學(xué)均位于前十,說明研究機(jī)構(gòu)就該領(lǐng)域的研發(fā)仍起著一定先導(dǎo)作用。此外,卡鉗生命科學(xué)公司在微通道技術(shù)和電泳芯片技術(shù)、昂飛公司在樣品處理和生物芯片測序應(yīng)用技術(shù)、三星公司在微閥技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)、基因公司在生物芯片的診斷應(yīng)用方面、皇家飛利浦公司在樣品處理和系統(tǒng)集成技術(shù)上均有不俗的專利實(shí)力。
國內(nèi)現(xiàn)狀
群雄逐鹿,機(jī)遇挑戰(zhàn)并存
《報(bào)告》課題組經(jīng)檢索與篩選,被選入生物芯片樣本的中國專利申請共有3439件,來自中國申請人的專利申請占總量的66%,日本、美國其次,各占12%與10%。在所有的生物芯片中國專利申請中,芯片制作技術(shù)占67%、信號檢測技術(shù)占13%、生物分子反應(yīng)技術(shù)占12%,其余技術(shù)包括樣品處理、數(shù)據(jù)處理和外圍設(shè)備。
生物芯片中國專利的主要申請人中,精工愛普生總申請量最多,其次是皇家飛利浦公司、三星公司、佳能公司、昂飛公司。排名前20位的中國申請人有16位,其中12家為大學(xué)和研究機(jī)構(gòu),僅有的4家企業(yè)是:博奧生物有限公司、天津生物芯片技術(shù)有限責(zé)任公司、上海生物芯片有限公司、上海裕隆生物科技有限公司。
課題組負(fù)責(zé)人告訴中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào)記者:“來自其他國家和地區(qū)的申請人中,很多公司并非專門做生物芯片研究,如排名前列的還有日立公司、索尼公司等。他們大都是知名公司,利用了自身的財(cái)力和已有的技術(shù)優(yōu)勢,結(jié)合生物芯片技術(shù),從而涉足生物芯片領(lǐng)域?!?/P>
“我們選取了8個(gè)技術(shù)分支作為分析對象。”課題組負(fù)責(zé)人向記者介紹,“發(fā)現(xiàn)在華申請中主要以芯片制作技術(shù)的申請為主,而近年來微流控芯片得到廣泛應(yīng)用,包含電泳芯片在內(nèi)的生物芯片反應(yīng)用途技術(shù)也有一定的申請量。此外,樣品處理技術(shù)由于直接影響生物芯片檢測的靈敏性和特異性而得到了較多的關(guān)注?!?/P>
報(bào)告提供的數(shù)據(jù)顯示,在微陣列制備方法和設(shè)備上,東南大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)和博奧生物占有一定優(yōu)勢。在國外申請人中,皇家飛利浦公司、三星公司的專利申請都涉及多個(gè)技術(shù)分支。
中國申請人向國外提交的專利申請則集中在生物芯片產(chǎn)業(yè)的上游和中游技術(shù),其中芯片制作與樣品處理相關(guān)的申請量總共占據(jù)66%。“探針”、“樣品的提取與純化”是申請量最多的二級技術(shù)分支。
專家建議
結(jié)合優(yōu)勢,進(jìn)行技術(shù)突破
《報(bào)告》指出,生物芯片的應(yīng)用是生物芯片發(fā)展的目的所在,在《報(bào)告》所分析的診斷應(yīng)用和測序應(yīng)用中,來自美國申請人的專利占據(jù)絕對地位,說明美國企業(yè)在生物芯片領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化道路上已走在各國之前。
“在生物芯片領(lǐng)域,無論國內(nèi)國外,合作申請均占有比較重要的地位。這與生物芯片技術(shù)本身就是生物學(xué)、微電子學(xué)和化學(xué)等多學(xué)科交叉的技術(shù)密切相關(guān)。”課題組負(fù)責(zé)人向記者介紹,世界主要申請人中,美國的昂飛公司、卡鉗生命科學(xué)公司都專注于生物芯片領(lǐng)域,前者掌握著光導(dǎo)原位合成制備技術(shù)中的大部分關(guān)鍵技術(shù),后者在微流控芯片領(lǐng)域占據(jù)絕對優(yōu)勢。日本許多著名的光學(xué)儀器公司利用其自身技術(shù)優(yōu)勢,在2000年之后紛紛進(jìn)入生物芯片研究領(lǐng)域。
“到目前為止,沒有哪個(gè)國家或公司能夠在生物芯片的所有環(huán)節(jié)上占據(jù)絕對優(yōu)勢,因此這對于我國生物芯片行業(yè)來說是一個(gè)機(jī)會(huì)?!闭n題組負(fù)責(zé)人表示,“從國際上的經(jīng)驗(yàn)來看,要想在生物芯片核心技術(shù)上占據(jù)一定優(yōu)勢,必須借助本國行業(yè)的優(yōu)勢。最典型的例子就是日本,美國昂飛公司已經(jīng)壟斷了光導(dǎo)合成技術(shù),而日本一些著名企業(yè)利用了其在精密儀器和光學(xué)檢測方面擁有的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢,如尼康公司對光原位引導(dǎo)合成方面進(jìn)行了很好的改進(jìn),就在生物芯片領(lǐng)域占據(jù)了一席之地?!?/P>
該負(fù)責(zé)人說:“我國可以將技術(shù)上占優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)與生物芯片行業(yè)結(jié)合起來。例如清華大學(xué)在機(jī)電技術(shù)和光學(xué)檢測技術(shù),東南大學(xué)在微電子技術(shù)方面具有較強(qiáng)的實(shí)力,企業(yè)可以利用這些優(yōu)勢,‘借’來‘東風(fēng)’,集中在生物芯片加大研發(fā)力度,力爭在關(guān)鍵技術(shù)中有所建樹,改善現(xiàn)有的部分生物芯片企業(yè)自主研發(fā)滯后、主要依靠簡單技術(shù)引進(jìn)的局面?!?/P>
《報(bào)告》還發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象:盡管昂飛公司等申請人擁有了較多的基礎(chǔ)專利,但后來不斷涌現(xiàn)的申請人中,很多公司采取外圍專利戰(zhàn)略,也達(dá)到了很好的效果?!案骷夹g(shù)分支的發(fā)展程度并不一致,壟斷程度有高有低,例如在樣品處理領(lǐng)域,沒有哪一方占據(jù)絕對優(yōu)勢,而分析發(fā)現(xiàn)我國在這一領(lǐng)域具有一定技術(shù)能力,若能集中資金和研發(fā)資源,還是有可能突破核心專利的。”課題組負(fù)責(zé)人表示。