前言

1.实验室介绍

福建省生物质清洁高值化技术工程研究中心于2017年8月正式成立，由厦门大学能源学院负责运行管理，现有专职研究人员53人，固定科研人员占总员工比例达到100%，另有博士后、研究生、企业兼职教授等兼职研发人员30余人，主要涉及生物质清洁转化与高值化利用等研究领域。

2.分析对象发展趋势及应用领域概述

福建省生物质清洁高值化技术工程研究中心结合国内外相关研究、福建省生物质利用现状与产业发展需求，提出以生物质高值化的应用基础研究-中试应用与放大研究-产业化示范研究的完整产业技术体系为主要目标，重点进行以下3个方向的技术研究开发与平台建设：1.生物质组分清洁分离及能源化学品与功能材料技术开发；2.海洋生物制转化利用技术开发；3.生物质基材料制备技术中试平台和相关检测鉴定服务平台。

3.分析界定

本报告仅针对该中心的专利中涉及生物质转化与合成领域的专利进行分析。

4.数据检索

检索时间：2015年1月1日至2020年10月21日（申请日）

检索数据库：智慧牙专利数据库

检索式：IN:(林鹿 OR 龙敏南 OR 刘运权 OR 王兆林 OR 方柏山 OR 张风燕 OR 卢英华 OR 刘广山 OR 何宁 OR 石拓 OR 王远鹏 OR 邬小兵 OR 王世珍 OR 沈亮 OR 赵英汝 OR 李君涛 OR 龚正良 OR 程其进 OR 王夺 OR 孙勇 OR 曾宪海 OR 刘健 OR 何嵩 OR 叶跃元 OR 敬科举 OR 凌雪萍 OR 唐兴 OR 李水荣 OR 云大钦 OR 郑淞生 OR 谢燕楠 OR 周尧 OR 张朝霞 OR 甘礼慧 OR 孟超 OR 胡晓慧 OR 邵文尧 OR 林志彬 OR 陈锦 OR 郑志峰) AND ALL_AN:(厦门大学) AND APD:[20150101 TO 20201021] NOT MIPC:(H02 OR H01 OR F02 OR F23 OR C25 OR G06 OR E04 OR B22 OR D06 OR F01)

检索结果：根据发明人、申请（专利权）人、申请日、IPC小类四个字段进行检索，对检索结果采用简单同族合并后，共检索出专利265件。通过对摘要、说明书和权利要求进一步辨识和清洗，最终筛选出涉及生物质转化和合成领域的专利71条。

受专利公开制度限制，2019至2020年数据不完整，其不能完全代表真正的专利申请趋势。因此，在与年份有关的分析中，时间截止到2018年，2019和2020年的数据仅供参考。

一. 总体趋势

1.申请趋势分析

经检索并筛选共得到专利71件，均为发明专利，其中发明授权专利39件，实质审查专利23件，PCT国际公布专利1件，驳回专利8件。该中心2017年正式成立，2017、2018、2019三年专利申请量快速增长。（见图1.1）

图1.1 专利申请趋势

2.发明授权趋势分析

图1.2 发明授权趋势

实验室现有授权发明39件，PCT指定期内专利1件。授权趋势与申请趋势保持一致，授权率为57.1%。（见图1.2）

3.发明人分析

图1.3 发明人综合排序

以第一发明人申请数和授权数进行综合排序，曾宪海、孙勇位于第一集团，曾宪海申请专利30件、授权专利13件，孙勇申请专利15件、授权专利12件；唐兴、林鹿位于第二集团，唐兴申请专利8件、授权专利4件，林鹿申请专利6件、授权专利3件；吴雪娥、刘建、龙敏南、叶跃元位于第三集团。

4.技术研发分析

（1）技术研发趋势分析

图1.4 技术研发趋势

涉及生物质转化与合成的专利主要集中在有机化学和高分子化合物技术领域，从IPC小类来看，自2015年以来，杂环化合物（C07D）的专利申请数量位居第一，申请总数量为36件，其中2017、2018两年的申请量增长显著。无环或碳环化合物（C07C）的专利申请数量位居第二，申请总数量为13件，2016-2019年期间呈现逐年上升趋势。另外，在高分子化合物加工（C08J）和多糖及其衍生物制备（C08B）、化学或物理方法（B01J）、高分子化合物的组合物（C08L）、粘合剂与粘合材料的应用（C09J）和发酵或使用酶的方法合成目标化合物（C12P）六个领域也有少量的专利申请。

（2）技术研发体系分析

根据反应原料、应用领域和具体应用对现有专利进行技术研发体系分类分析，其中，反应原料是指专利技术方案所涉及的生物质原材料的种类，包括：醇类、蛋白质、糖类、醛类、酸类、酯类、纤维素、碳水化合物、愈创木酚、月桂酸钠和制浆废液，共11种生物质原材料。应用领域根据专利技术方案的功能和应用划分为功能材料、化工原料、化学中间体、精细化学品和生物质燃料5个应用领域。

表1-1 专利技术领域与应用分布表

	功能材料	化工原料	化学中间体	精细化学品	生物质燃料
醇类			2-碘己烷
蛋白质	胶粘剂(2)
糖类			5-氯甲基糠醛   糖醇   5-溴甲基糠醛   5-羟甲基糠醛(4)   5‑甲酰氧基甲基糠醛	低聚木糖   低聚寡糖
醛类	热固树脂		马来酸酐   2,5-二甲酰基呋喃(2)   2,5-呋喃二甲酸   邻苯二甲酸酐   2-N-甲基氨甲基-5-N-甲基亚氨甲基呋喃   5-氨甲基-2-呋喃甲醇	5-氨基乙酰丙酸   2,5-呋喃二甲醇(5)   糠酸酯(2)   二元羧酸酯   乙酰丙酸乙酯   糠醇   四氢糠胺   2,5-呋喃二甲酸二酯(2)	2，5-二甲基呋喃
酸类		苯甲酸甲酯   烷烃	5-卤乙酰丙酸酯   5‑甲基噻吩‑2‑硫醇   γ-戊内酯	糠醇(2)   4‑二甲氨基戊酸
酯类			5-甲基-2-吡咯烷酮   γ-戊内酯(3)
纤维素	自修复凝胶   气凝胶(2)   药物缓释微球   乙基纤维素膜   纤维素膜(3)   醋酸纤维(2)   纳米纤维素		二醛纤维素   苯甲酸酯   5‑甲酰氧基甲基糠醛	木糖醇(2)   水溶肥料
碳水化合物	碳微球		5-羟甲基糠醛		呋喃醚
愈创木酚		甲酸
月桂酸钠				聚羟基烷酸酯
制浆废液				乙酸
总计	15	3	27	24	2
发明授权	12	1	16	9	1

根据表1-1所示，以糖类、醛类、酸类和纤维素类4种生物质作为反应原料的专利申请数量最多，其中，糖类包括果糖和葡萄糖，醛类以糠醛为主，酸类包括糠醛甲酸、乙酰丙酸和脂肪酸，纤维素类包含半纤维素、纤维植物等。从应用领域来看，主要集中在化学中间体、精细化学品和功能材料这三个应用领域，其中，化学中间体涉及的专利申请数量最多，为27件，如：5-羟甲基糠醛、γ-戊内酯、二甲酰基呋喃等。其次是精细化学品应用领域，专利申请数量24件，如：低聚木糖、乙酰丙酸乙酯等。功能材料应用领域涉及的专利申请量位居第三，有15件。如：气凝胶、纤维素膜等。把反应原料和应用领域相结合来看，以糖类、醛类和酸类为反应原料的技术发明的应用领域主要集中在化学中间体和精细化学品两个领域，以纤维素为反应原料的技术发明的应用领域以功能材料为主。

二. 专利质量分析

1.专利被引情况分析（排除自引）

表2-1 专利被引情况分析

公开(公告)号	标题	申请日	公开(公告)日	发明人	被引用专利	被引频次
CN110128378A	一种利用5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-呋喃二甲醇的方法	2019-05-06	2019-08-16	曾宪海 | 冯云超 | 高哲邦 | 孙勇 | 唐兴 | 雷廷宙 | 林鹿	CN111961015A	1
CN109574964A	一种制备糠酸甲酯的方法	2018-12-21	2019-04-05	曾宪海 | 高哲邦 | 冯云超 | 李孟渚 | 孙勇 | 唐兴 | 林鹿	CN111229319A	1
CN108588150A	分批补料-氧化预处理辅助酶水解壳聚糖制备壳寡糖方法	2018-04-27	2018-09-28	刘健 | 李蒙 | 龙敏南 | 甘礼惠	CN109975282A |   CN110305916A | CN110642676A | CN110642676B	3
CN108084119A	一种低相转移温度共混体系中制备2,5-呋喃二甲醇的方法	2018-02-02	2018-05-29	唐兴 | 王婷 | 孙勇 | 曾宪海 | 林鹿 | 雷廷宙	CN109772457A	1
CN108047174A	一种2，5-二甲基呋喃的制备方法	2017-12-19	2018-05-18	孙勇 | 熊彩霞 | 唐兴 | 曾宪海 | 林鹿	CN106986846A |   CN106986846B | CN109675638A | CN110204519A	3
CN107912758A	一种促干燥抗吸潮的复合功能性低聚木糖组合物的制备方法	2017-12-08	2018-04-17	曾宪海 | 张良清 | 唐兴 | 孙勇 | 林鹿 | 杜娟	CN110786492A |   CN111067000A	2
CN106008418A	一种5-氨甲基-2-呋喃甲醇的合成方法	2016-05-20	2016-10-12	林鹿 | 陈伟 | 孙勇 | 曾宪海	WO2019174221A1	1
CN105254601B	一种从葡萄糖制备5‑羟甲基糠醛的方法	2015-10-29	2017-06-20	孙勇 | 陈晖晖 | 左淼 | 熊彩霞 | 陈伟 | 曾宪海 | 林鹿	CN109651307A |   CN109651307B	2
CN105085690A	一种以乙酸溶性铁盐为催化剂合成醋酸纤维素的方法	2015-08-21	2015-11-25	龙敏南 | 李成国 | 刘健 | 甘礼惠	CN110407946A | WO2019000831A1	2
CN104844542A	一种由乙酰丙酸酯无溶剂制备γ-戊内酯的方法	2015-05-04	2015-08-19	曾宪海 | 李铮 | 蒋叶涛 | 孙勇 | 林鹿	CN105566285A |   CN105566285B | CN107253937A | CN107253937B | CN109053640A | CN109053640B	2
CN104592027A	一种苯甲酸甲酯的制备方法	2015-02-13	2015-05-06	郑艳梅 | 李清彪 | 韩玉峰 | 孙道华 | 王远鹏 | 黄加乐	CN106397120A |   CN106397120B | CN106966895A | CN107915626A | CN107954874A | CN109694324A	6
CN104561144A	一种利用剩余活性污泥生产中长链聚羟基烷酸酯的方法	2015-01-09	2015-04-29	王远鹏 | 沈亮 | 张传潘 | 何宁 | 李清彪 | 卢英华	CN105603569A |   CN105603569B | CN106186619A | CN106186619B | CN106698398A | CN106698398B	4

如表2-1所示，71件专利中，有12件专利共被引用28次，平均被他引次数0.39次/件，最高被引次数6次。从这12件专利的应用领域来看，有6件专利属于精细化学品领域，4件专利属于化学中间体领域，另有2件专利分别属于生物质燃料和功能材料领域。

2.技术宽度分析

图2.1 技术宽度分布（IPC小组）

专利的技术宽度表示该专利所保护的技术方案所涉及的技术领域，通常用IPC数量表示，技术宽度越宽，表明该专利技术方案保护范围越广，保护难度越大，专利质量越高。此次分析的71件专利中，技术宽度平均2.17个，IPC小组的数量为1个的专利有33个，将近总专利数的一半，IPC小组的数量为4个以上的专利有18个。由于按照IPC小类计数来看，几乎没有跨技术领域的专利，故本报告中技术宽度的IPC计数为IPC小组计数，未采用通常表示技术领域的IPC小类计数。上述信息表明，此次分析的专利整体技术宽度较窄，技术领域相对较集中。

3.权利要求数分析

此次分析71件专利，共有权利要求517项，平均7.28项/件。如表2-2所示，从标准差、平均值和中位数分析可以看出，各个应用领域的权利要求数的分布均匀程度和平均值水平相差不大，其中，功能材料领域的权利要求数分布相对最均匀，精细化学品领域的权利要求数的平均值相对较大。从申请趋势来看，专利的权利要求平均数量和中位数逐渐增加，这表明实验室科研人员的专利交底材料撰写能力和对申请质量重视程度在不断提高；发明授权的权利要求平均值、中位数和标准差与整体并无明显差别，这表明发明申请以授权为直接目的，重点专利不突出，缺少以基础专利-核心专利-外围专利为组合的层次布局。

表2-2 权力要求数量分析表

图2.2 各应用领域权利要求数分布

4.重点专利分析

应用DI数据库所提供的综合专利影响力，按照综合专利影响力的分数由高至低排序，筛选出9件专利。如表2-3所示，9件专利的应用领域分别为功能材料（4件）、精细化学品（2件）、化学中间体（2件）、生物质燃料（1件）。9件专利的IPC数量和权利要求数均与平均水平基本持平，其中有7件发明授权，2件实质审查。从专利优势来看，CN108588150A专利方法简单，具有较强的适应性，且易与酶膜反应器和固定化酶技术结合。CN108047174A专利成本低、能耗低、催化剂活性高、产率高，且以甲酸作为氢源，避免了直接使用氢气，方便储存。CN107253937B专利采用铜基双金属催化剂，实现了原位制氢和选择性催化乙酰丙酸甲酯加氢。

表2-3 重点专利概况表

公开号	标题	综合专利影响力	IPC数量	权利要求数	被引次数	应用领域
CN108484984B	一种高强度纤维素基复合薄膜的制备方法	3.14	4	7	0	功能材料
CN108588150A	分批补料-氧化预处理辅助酶水解壳聚糖制备壳寡糖方法	4.55	2	10	4	精细化学品
CN108047174A	一种2，5-二甲基呋喃的制备方法	3.86	2	10	4	生物质燃料
CN107253937B	一种γ-戊内酯的合成方法	3.86	1	4	0	化学中间体
CN107022096B	具有近紫外激发功能高光透过性复合醋酸纤维素膜的制备	3.14	5	6	0	功能材料
CN106946820B	2,5-呋喃二甲醇及其醚化产物的合成方法	4.57	1	7	0	精细化学品
CN106008418A	一种5-氨甲基-2-呋喃甲醇的合成方法	3.14	1	6	1	化学中间体
CN105085690A	一种以乙酸溶性铁盐为催化剂合成醋酸纤维素的方法	3.14	1	10	2	功能材料
CN105085689B	低温均相催化酯交换制醋酸纤维素及纤维素混合酯的方法	4.22	3	4	0	功能材料

三. 技术转移转化分析

1.合作申请分析

如表3-1所示，71件专利中仅有1件专利（CN110387767A）为厦门大学与公司共同申请，合作公司为泉州市福山农业科技有限公司，专利应用领域为废液利用，具体应用为水溶肥料，与合作公司的主营业务一致。专利目前处于实质审查状态，此外未见有专利转移和许可事项。由此可见，生物质转化与合成领域的相关专利需保护的产学研成果较少，实验室的科技成果转移转化以技术支持为主。

表3-1 专利合作申请信息表

标题	IPC数量	权利要求数	应用领域	具体应用	公司经营范围
碱性含钾化合物氧化蒸煮脱木素制浆联产水溶肥料的方法	4	7	水溶肥料	废液利用	农业技术开发及服务，果蔬、茶叶、树苗花卉种植、中草药培植，家禽牲畜、海产品养殖、家庭宠物养殖，野生动物圈养、驯化，农林产品加工、包装、销售，农林机械修理、销售。

2.潜在技术转移转化对象

如表3-2所示，有5件专利被公司引用，这些公司可能成为潜在的技术转移转化对象，如上海泾维化工科技有限公司、广东嘉豪食品股份有限公司、宁波杰尔盛化工有限公司、山东泰和水处理科技股份有限公司、隆迪亚营运公司。

表3-2 潜在技术转移转化对象分布表

标题	公开(公告)号	发明人	施引简单同组专利单位(公司)	被引次数
分批补料-氧化预处理辅助酶水解壳聚糖制备壳寡糖方法	CN108588150A	刘健 | 李蒙 | 龙敏南 | 甘礼惠	上海泾维化工科技有限公司	4
一种促干燥抗吸潮的复合功能性低聚木糖组合物的制备方法	CN107912758A	曾宪海 | 张良清 | 唐兴 | 孙勇 | 林鹿 | 杜娟	广东嘉豪食品股份有限公司	2
一种苯甲酸甲酯的制备方法	CN104592027A	郑艳梅 | 李清彪 | 韩玉峰 | 孙道华 | 王远鹏 | 黄加乐	宁波杰尔盛化工有限公司	6
一种以乙酸溶性铁盐为催化剂合成醋酸纤维素的方法	CN105085690A	龙敏南 | 李成国 | 刘健 | 甘礼惠	山东泰和水处理科技股份有限公司	2
一种5-氨甲基-2-呋喃甲醇的合成方法	CN106008418A	林鹿 | 陈伟 | 孙勇 | 曾宪海	隆迪亚营运公司 | 中国科学院兰州化学物理研究所	1

四. 专利预警分析

1.撰写策略分析

71件专利中，权利要求数量最多为14项，权利要求数量超过10项的专利有17件。从申请专利的数量上来看，含有10项权利要求的专利申请量最多（14件），其次是7项权利要求（12件）和6项权利要求（10件）。从授权专利的数量上来看，含有5项权利要求的专利申请量最多（7件），其次是6项权利要求(6件)和7项权力要求（5件），从图中可以看出，授权专利的权利要求数量的分布基本符合正态分布。

图3.1 权利要求数量分布

独立权利要求数越多，专利撰写水平越高。71件专利中，有4件专利的独立权利要求数为2项，其余的67件专利的独立权利要求数均为1项，含两个以上独立权利要求的专利见表6-1。可见，从整体而言，专利撰写策略需要进一步改善，增加独立权力要求数量和权利要求数，从不同的层次、保护对象和 较宽的技术领域来撰写专利，提高专利的保护范围和稳定性。

表3-1 含两个独立权力要求的专利概况表

2.布局策略分析

（1）国内外布局

生物质转化与合成的71件专利，在功能材料、精细化学品、化学中间体等应用领域均有一定的国内布局，有1件专利（CN109134914B）有PCT申请，但目前还未进入指定国，具体应用为利用纤维素原料制备气凝胶。

（2）发明与实用新型组合布局

此次分析的71件专利，全部为发明新型专利，未有实用新型专利。从专利角度来看，现有的研究成果处于实验室研究阶段，缺乏相关的生产设备专利成果，由此可见暂未出现面向规模化生产的研究成果，但不排除规模化生产工艺及设备由校外单位实施。

五. 总结

1. 从专利申请和授权量来看，该中心涉及生物质转化与合成领域的专利，自2015年至今，申请量71件，第一发明人有曾宪海、孙勇、唐兴、林鹿、刘建、龙敏南、吴雪娥等12人。发明授权专利在2015-2018年期间快速增长，授权率达到57.1%。

2. 从专利技术研发体系来看，涉及生物质转化与合成领域的专利主要集中在有机化学和高分子化合物技术领域，特别是杂环化合物领域。技术方案所涉及转化与合成的生物质包括糖类、醛类、酸类和纤维素类等11种反应原料，所涉及的功能和应用划分为功能材料、化工原料、化学中间体、精细化学品和生物质燃料5个应用领域，其中，化学中间体和精细化学品两个应用领域的专利申请数量最多。

3. 从专利质量和布局来看，专利平均被引次数0.39次/件，技术宽度平均2.17个/件，权利要求数平均7.28项/件。整体而言，被引次数、技术宽度和权利要求数均较少，专利撰写水平不能反映专利技术的先进性和重要性，但是从2017-2019年的专利撰写情况来看，发明人对专利撰写质量的重视程度逐渐增加。从专利布局来看，在功能材料、精细化学品、化学中间体等应用领域均有一定的国内布局，其中，功能材料应用领域有1件专利进入PCT申请。目前的成果大多处于理论研究阶段，暂未出现面向规模化生产的专利成果。

4. 从专利成果转化来看，涉及生物质转化与合成领域的专利没有许可和转移时间发生，同时也不存在明显的技术转移转化对象。

综上，此次分析的是福建省生物质清洁高值化技术工程研究中心涉及生物质转化与合成领域的相关专利，专利申请量较多，但专利撰写水平和布局策略有待进一步提高和优化，同时可以进一步加大实用新型专利的战略布局。