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美國的Stratasys和3D Systems，它們屬于該領(lǐng)域的先行者，目前在這個行業(yè)的專利申請數(shù)量上仍數(shù)一數(shù)二。此外，高校正越來越多地參與到3D打印領(lǐng)域中。人類為何對機器人如此癡迷?“從根本上而言，機器人學(xué)是關(guān)于人本身的。這是一項模仿我們的生命，探究我們自己是如何運轉(zhuǎn)的學(xué)科?！薄秷蟾妗分幸玫拿绹鴻C器人技術(shù)專家羅德·克魯普恩的話也許是正解。
3D打印、機器人、納米技術(shù)，這些曾經(jīng)有點“高冷”的技術(shù)名詞已經(jīng)越來越“平易近人”，并成為我們生活的一部分。由世界知識產(chǎn)權(quán)組織近期發(fā)布的《2015年世界知識產(chǎn)權(quán)報告》(以下簡稱《報告》)指出，繼飛機、抗生素和半導(dǎo)體等技術(shù)之后，這些技術(shù)將有潛力實現(xiàn)突破，成為未來世界經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。透過這些技術(shù)在世界范圍內(nèi)的專利申請情況，我們或許可以管中窺豹。
機器人技術(shù)：日本同族專利居世界首位
人類為何對機器人如此癡迷?“從根本上而言，機器人學(xué)是關(guān)于人本身的。這是一項模仿我們的生命，探究我們自己是如何運轉(zhuǎn)的學(xué)科?！薄秷蟾妗分幸玫拿绹鴻C器人技術(shù)專家羅德·克魯普恩的話也許是正解。
從1995年的7萬臺到2014年的2.3億臺，全世界范圍內(nèi)的機器人銷量正在不斷增加，而且預(yù)計在未來幾年實現(xiàn)高速增長。目前，亞洲的機器人銷售份額排在第一位，歐洲和北美緊跟其后，南美和非洲只占很小一部分。《報告》特別指出，在亞洲范圍內(nèi)，中國從1995年的一臺機器人都沒有到現(xiàn)在超越日本成為亞洲最大的機器人市場。
與此同時，全球范圍內(nèi)的機器人技術(shù)專利版圖也悄然發(fā)生了變化。從所擁有的機器人技術(shù)專利數(shù)量來看，歐洲、美國和日本是最早的領(lǐng)跑者，新世紀初韓國所占份額逐漸擴大，近些年中國成為后起之秀。2000年，中國在機器人領(lǐng)域的技術(shù)專利只占全球的1%，2011年這一比例已達到25%。日本所占比例從2000年的56%下降到2011年的21%。
機器人技術(shù)專利在地域上依然十分集中。以同族專利為例，《報告》顯示目前日本擁有的機器人技術(shù)同族專利位居世界首位，39%的同族專利都能在這里找到。美國和中國擁有的同族專利約為37%，德國29%。其后是其他歐洲國家和韓國。除中國以外的中等和低等收入水平的國家擁有的同族專利只占1.4%。
從行業(yè)的角度來看，汽車和電子公司申請的機器人技術(shù)專利最多，不過來自不同領(lǐng)域的新角色也在陸續(xù)登場，例如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。值得一提的是，高校和專業(yè)科研機構(gòu)所擁有的機器人技術(shù)專利越來越多，而且這些專利大部分被中國的高校所占據(jù)。
3D打?。簝纱箝_發(fā)商占據(jù)專利申請“榜首”
美國康奈爾大學(xué)創(chuàng)意機器實驗室主任胡迪·利普森認為，下一代的3D打印技術(shù)將打印出全新的東西：“最終我們將直接打印出完整的物體——電路、汽車還有電池，到那個時候，一切預(yù)言都將被推翻?！边@個美好前景無法不讓創(chuàng)新者前赴后繼。
上世紀80年代早期，日本人在3D打印方面的專利申請遙遙領(lǐng)先，2000年左右他們被美國人超越。2010年中國人在這項技術(shù)上申請的專利數(shù)量位居榜首——幾乎相當(dāng)于日本人和美國人在這項技術(shù)上申請的專利數(shù)量的總和。
《報告》顯示，大多數(shù)3D打印技術(shù)專利的申請者是公司，1995年以來獲得的3D打印技術(shù)專利占世界前幾位的公司主要位于美國、日本和德國。在工業(yè)化3D打印領(lǐng)域，除了幾個大角色以外，大部分公司都是中小企業(yè)，不過有兩個大的系統(tǒng)開發(fā)商主宰了這個行業(yè)：美國的Stratasys和3D Systems，它們屬于該領(lǐng)域的先行者，目前在這個行業(yè)的專利申請數(shù)量上仍數(shù)一數(shù)二。此外，高校正越來越多地參與到3D打印領(lǐng)域中。
方興未艾的個人3D打印市場與工業(yè)化3D打印市場不同，它將發(fā)明和設(shè)計向所有用戶開放，用戶可以利用開源性3D打印機探索新的應(yīng)用，而他們的探索很可能帶來硬件和軟件技術(shù)的更新?lián)Q代。例如由英國巴斯大學(xué)等機構(gòu)設(shè)計研發(fā)的開源性3D打印機依賴25個核心用戶和無數(shù)普通用戶來實現(xiàn)技術(shù)更新。雖然個人用戶申請的3D打印技術(shù)專利與企業(yè)和研究機構(gòu)相比微不足道，但他們已成為不可小覷的力量。
據(jù)估計3D打印技術(shù)在2025年前每年將會帶來2300到5500億美元的商業(yè)利益，不過這項技術(shù)依然面臨很多挑戰(zhàn)。
一方面， 3D打印機的成本依然很高，有的工業(yè)3D打印機的軟件系統(tǒng)花費超過100萬美元。面向個人消費者的3D打印機的成本幾年來從3萬美元下降到了1000美元，但是對很多人來說依然是個昂貴的機器。另一方面，適于3D打印的材料要比傳統(tǒng)制造程序中使用的材料昂貴很多。此外，3D打印的時間成本也很高，通常需要數(shù)小時或數(shù)日才能完成一件物體的打印。
《報告》認為，對3D打印技術(shù)未來增長的預(yù)測能否成真，依然取決于能否通過創(chuàng)新來克服這些挑戰(zhàn)。
納米技術(shù)：更加依賴對商業(yè)機密的保護
1納米相當(dāng)于1米的十億分之一，或者是3到20個原子那么大。納米粒子并不新鮮，不過在近幾十年科學(xué)家才得以真正地觀察并操控納米尺度的現(xiàn)象。
《報告》顯示，從1970年到2010年納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請數(shù)量增長迅速。1995年以后這一領(lǐng)域的專利申請數(shù)量平均每年以11.8%的速度快速增加。納米電子技術(shù)、納米材料、納米技術(shù)研究工具一直是專利申請活動最為活躍的三個細分領(lǐng)域，并在2004年左右達到頂峰。此后其他細分領(lǐng)域的專利申請活動開始迅速增長。
從國別的角度看，納米技術(shù)專利申請的地域多樣性日益顯著。到上世紀90年代末期，美國和日本獲得的納米技術(shù)專利最多。之后其他地區(qū)的影響力逐漸顯現(xiàn)，令人眼熟的新角色再次出現(xiàn)：進入2000年韓國在這一領(lǐng)域的專利申請快速增加，中國緊跟韓國成為后起之秀。
有趣的是，韓國的創(chuàng)新者申請的納米技術(shù)專利主要集中在納米材料和納米電子領(lǐng)域，而中國的創(chuàng)新者所申請的納米技術(shù)專利幾乎全部在三個傳統(tǒng)的細分領(lǐng)域之外。到2005年左右，美國和日本在納米技術(shù)領(lǐng)域的專利申請活躍度相比其他地區(qū)明顯下降。
除了上述地區(qū)，幾個中等收入水平的國家包括巴西、印度、墨西哥和南非也有一定的專利申請活躍度，只是總數(shù)量相對要少得多。
不過，《報告》特別指出，“如果只看納米技術(shù)專利的申請情況只能得到關(guān)于這一領(lǐng)域的不完整而且可能有些片面的信息”。其原因是由于很多納米技術(shù)發(fā)明都很難被逆向工程，發(fā)明者更傾向于將其保密而不是申請專利。相比其他技術(shù)，納米技術(shù)創(chuàng)新尤其依賴對商業(yè)機密的保護，因為對很多公司而言商業(yè)機密是增加研發(fā)投入的一個很重要的策略。
2000年納米技術(shù)公司Nanogen起訴一位前雇員申請的納米技術(shù)生物芯片泄露了Nanogen公司的商業(yè)機密，這一訴訟的和解費用據(jù)估計高達1100萬美元?！昂芏嘀卮蟮纳虡I(yè)機密訴訟案件說明對這種形式的知識產(chǎn)權(quán)的保護是不可或缺的?！薄秷蟾妗贩Q。
三項新技術(shù)的專利申請“大戶”
世界前10位擁有最多機器人技術(shù)專利的高?；蚩蒲袡C構(gòu)全部位于亞洲，中國占6個，而且前3名都來自中國。這10所高?；蚩蒲袡C構(gòu)分別是：上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院、浙江大學(xué)、韓國科學(xué)技術(shù)研究院、韓國電子和電信研究所、清華大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、日本國家航空航天實驗室、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、韓國科學(xué)技術(shù)院。
美國、德國和日本包攬了1995年以來全球前10位擁有最多3D打印技術(shù)專利的企業(yè)。它們是：美國的3DSystems、Stratasys、通用電氣和聯(lián)合科技公司;德國的西門子、EOS和MTU航空發(fā)動機公司;日本的三菱重工、日立和東芝公司。
1995年以來全球前10位擁有最多3D打印技術(shù)專利的高?；蚩蒲袡C構(gòu)依次是：德國弗勞恩霍夫協(xié)會、中國科學(xué)院、華中科技大學(xué)、美國麻省理工大學(xué)、西安交通大學(xué)、美國南加利福尼亞大學(xué)、華南理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究組織、北京工業(yè)大學(xué)。
1970年以來全球前10位擁有最多納米技術(shù)專利的企業(yè)或機構(gòu)依次是：三星、新日鐵住金、IBM、東芝、佳能、日立、加利福尼亞大學(xué)、索尼、惠普、TDK。
1970年以來，全球前10位影響力最大的納米技術(shù)研究機構(gòu)分別是：中國科學(xué)院、俄羅斯科學(xué)院、法國國家科學(xué)研究院、日本東京大學(xué)、日本大阪大學(xué)、日本東北大學(xué)、美國加州大學(xué)伯克利分校、西班牙高等科學(xué)研究委員會、美國伊利諾伊大學(xué)、美國麻省理工大學(xué)。
來源: 科技日報
作者：劉園園
整理：IPRdaily王夢婷
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