原创《种衣剂专利申请大数据分析》
该文是数据分析有关论文写作参考范文跟专利申请和种衣剂和数据分析有关毕业论文范文。
种子是一个有生命力的活体,一般种子都有防止干裂和腐败的种皮,在贮存休眠中,通过种皮进行微弱的呼吸.发芽萌动时,吸收大量水分,呼吸加强,具有对水分、空气透过量急剧变化的调节能力.种皮本身已是一个巧妙的天然囊,若要在种皮外再覆盖其他物质,必须要在保持原有生存特性和栽培条件的前提下,来弥补和增添新的性能.种衣剂是一种用于作物或其他植物种子处理、具有成膜特性的农药制剂,显著特点是包衣后在种子外形成较牢固的具有一定强度和通透性薄膜或壳层,有较持久的药效和较高的环境安全性.种衣剂是伴随着农作物种子包衣技术的发展而逐渐形成的一类特殊的农药制剂类型,将有效成分（杀虫剂、杀菌剂、复合肥料、微量元素、植物生长调节剂等）由缓释剂和成膜剂等经过先进工艺加工制成,紧密地包衣在种子表面,在土中遇水吸胀透气而不被溶解,从而使种子正常发芽,使农药和种肥等物质缓慢释放,具有杀灭地下害虫、防治种子带菌和苗期病害、促进种苗健康生长发育、改进作物品质、提高种子发芽率、提高产量等功效,达到防病防虫保苗壮苗的目的.作物种子包衣技术是作物物化栽培技术的重要组成部分,是实现作物良种标准化、加工机械化、播种精量化、栽培管理轻型化,以及农业生产增收节支的重要途径.对于种子包衣技术的重要性,日本科学家把这种技术称为“是农业丰收的奠基石”.从整体意义上看,推广种子包衣技术是植保领域中使用农药方式的一次革命,由于种子包衣所耗用农药大幅度减少,防治和增产效果明显,因此属世界公认的要积极推广的对环境友好的农药制剂.本文以种衣剂及其扩展关键词作为检索词进行检索,检索截止日期为2016年6月21日,从大数据的角度对全球种衣剂专利申请进行分析.
一、专利申请总体态势分析
专利公开量能够直观反映技术研发的动态,从图1中可以看出,全球种衣剂专利技术的发展分为五个阶段：
摸索阶段（1900-1950年）,种衣剂专利公开量平均每年少于2件,种子包衣技术还没有引起研究人员的关注.
起步阶段（1950-1970年）,种衣剂专利公开量平均每年10件左右,这主要与种衣剂成膜技术的发展有关,成膜剂的发展使众多研究人员开始重视种衣剂的研发,但是基本上都属于技术的前期基础研究阶段.
第一次发展阶段（1970-1985年）,种衣剂专利公开量由平均近40件／年逐渐递升至70件／年,这可能与农药的环境危害有关,农药制剂的使用导致环境污染加剧的报道屡屡发生,为了提高农药使用效率和降低环境污染,种衣剂专利公开量呈现出小幅快速增长的态势.
第二次发展阶段（1985-2010年）,种衣剂专利公开量年平均超过200件,年,随着种衣剂中成膜剂发展的逐渐完善,以及活性成分的更新换代,种衣剂的技术研发处于快速发展时期.
第三次发展阶段（2010年至今）,种衣剂专利公开量年平均超过400件／年,受种衣剂市场份额逐年增加,农药减量化以及环境污染加剧的影响,种衣剂技术研发进入高速发展的时期.由于专利公开的滞后性,近两年的申请量并不能完全的呈现出来.
二、专利申请来源地域分析
根据专利申请的优先权国家或地区确定技术的来源地域,从图2中可以看出,全球种衣剂优先权国家或地区数量排名前5名依次为美国、中国、日本、欧洲专利局和法国,占据总量的84%.美国是种衣剂专利技术产出最多、竞争力最强的国家,优先权专利达2719件,是全球的引领者.中国、日本、欧洲专利局、法国分别为1526件、1348件、844件、816件.上述五国为第一集团,既表明这五个国家对种衣剂的研发实力较强,又与种衣剂的应用市场基本吻合.欧盟其他国家的申请人,分布比较广泛,德国550件、英国392件、瑞士182件,显示出这一地区的综合研发实力较强.另外,加拿大170件、韩国105件,研发实力同样值得关注.
三、专利申请主要技术分析
通过国际专利分类(IPC)分析可以了解专利所属技术领域.种衣剂专利技术主要分布在A部（农业）,参见图3,涉及“种子拌种或包衣”(AOICl/06)的数量最多,达7658件；其次是“在播种前或种植前测试或处理种子、根茎或类似物的设备或方法”(AOICl/OO),达1119件；位于前10位的还有“杀菌剂”(AOIP3/00)529件、“含有微生物、病毒、微生物真菌、动物（如线虫类）或者由微生物、病毒、微生物真菌或动物制造或获得的物质（如酶或发酵物）的杀生剂、害虫驱避剂或引诱剂,或植物生长调节剂”(AOIN 63/00)407件；“种子免疫”(AOIC l/08)404件；“通过组织培养技术的植物再生”(AOIH 4/00)372件；“以其形态,以其非有效成分、或以其使用方法为特征的杀生剂、害虫驱避剂或引诱剂,或植物生长调节剂”(AOIN 25/00)342件；“1,2,4；氢化1,2,4”( AOIN 43/653 )296件；“一种或多种肥料与无特殊肥效组分的混合物”(C05G3/00)；“园艺；蔬菜的栽培”(AOIG l/00)267件.
1．丸粒化包衣技术
种子包衣最初的目的是为了便于播种和保苗,美国农民在播种棉花时,觉得籽粒小且不均匀,难以掌握播种量,1868年Blessing提出了用面糊给棉花种子包衣,用面粉处理棉种使之大粒化、均匀化.这种含有大量填充材料及粘合剂等,不含化学活性成分,主要用于油菜、烟草等小颗粒种子丸粒化包衣,使种子体积、质量大幅增加、粒型规整,便于机播、匀播；同时对种子也可起到物理屏避作用,早期剂型多属此类.种子包衣制剂的关键是如何既能保持和发挥原有的吸水、通气和调温功能,又确保种子良好的发芽率,否则将造成危害.BOULT ALFRED JULIUS公司在专利GB190403688DA（申请日1904年2月13日）公开了给种子包衣的器械,并公开了促发芽和生长的物质,包含硅石、粘土、氨、石灰、草碱、苏打、过磷酸盐、磷肥、胶、硫酸铜.包裹种子以形成球形、卵形或椭圆形的形状.FINKLER DITTMARGB190722195DA（申请日1907年10月8日）中公开了涂抹种子的材料,使用水、食盐、石灰水直到糊粉层粘合,然后在装有砂浆的球型粉碎机中反复研磨.直到20世纪30年代英国 Ger-mains( GERMAINSUK LTD)种子公司才首次研制出旱作物丸化种衣剂,并使之迅速商品化,但包衣目的仍然是使小颗粒种子体积、质量增加,粒型规整,便于机播、匀播.之后种子包衣技术不断改进,由一开始的棉花、莴苣发展到大豆、玉米、麦类等作物,由规范播种发展到防病治虫或调控生长.PHELPS VOGELSANG公开了一种种子丸剂GB3108048A（申请日1948年1 1月30日）：(a)使用水溶性塑料溶液例如纤维素、聚乙烯醇、海藻酸钠喷雾；(b)涂抹经过充分研磨的矿物例如粉煤灰、长石、酸活化的土,然后不断的翻滚.孟山都公司公开了一种丸粒化种子GB1777453A（申请日1953年6月26日）：包覆种子的组合物,包含一种水溶性的聚合电解质,所述聚合电解质来源于不饱和烯醇聚合或使单体与其他的不饱和烯醇共聚.SHELL RES LTD在专利 GB833180A(申请日1958年7月29日)中记载了干种衣剂的载体选自凹凸棒土、陶土、合成钙、硅酸镁.FLORIDA CEL-ERY EXCHANGE在专利 US19750538246A(申请日1975年1月3日)公开了一种无机包覆材料,包含至少50%的无定形二氧化硅,至少5%的蒙脱石和至少1 0%的凹凸棒土.美国于1962年用泥浆法( slurry)包衣,1963年,在精耕细作的日本,出现了用红土包覆牧草种子的技术.七十年代中期olin公司又用氯唑灵和五氯硝基苯加工成Terracoat若干产品处理脱绒棉种,防治苗期病害.WESTVACO CORPUS19850757170A（申请日1985年7月22日）公开了使用碱木素加入泥浆中制成种衣齐. PLANETARY DESIGN CORPW01999US01302申请日1999年1月21日）公开了泥浆中使用赤霉素.丸粒化种衣剂主要由粘和剂和填料组成,经过多年的发展,粘和剂包括：阿拉伯胶、动物胶、淀粉、纤维素、膨润土、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧纤维素；填料包括：碳酸钙、石膏、滑石粉、蛭石、硅藻土、高岭土、皂土、泡沸石和泥炭土等.
2．薄膜化包衣技术
1 946年Burgesser F.W．等研究了薄膜种衣剂技术,Stanard R．Funsten和Frederick w．Burgesser将专利转让给了Filtrol Corporation公司,在专利US19460698384A（申请日1946年9月20日）中,公开了使用Sub-ben-tonite clay(膨润土)处于自然状态的膨润土,例如天然的膨润土而不是酸活化后的粘土用于包覆种子能够达到理想的效果.Sub-bentonite是一系列的蒙脱石、高岭石,载有大量钙离子、镁离子的、钠离子,被定义为碱性的膨润土.它们能够被酸处理生成活性吸附剂和石油裂解催化.US19470760180A(申请日1947年7月3日)公开了使用Sub-bentonite clay和酸活化的Sub-bentonite clay的混合物.酸活化的Sub-bentonite clay是指用酸处理天然的Sub-bentonite clay,通常使用硫酸.US19490116124A(申请日1949年9月16日)公开了内层使用天然Sub-bentonite clay,外层使用一个混合物,天然Sub-bentonite clay和天然纤维素材料.US19490116123A(申请日1949年9月16日)公开了使用天然Sub-bentonite clay和脱落蛭石作为粘合剂.GB3099249A（申请日1949年12月2日）公开了一种组合物包括sub-bentcnite clay和不超过50%的惰性材料,例如砂质冲积土或硅藻土.GB3099149A(申请日1949年12月2日)公开了一种组合物,包括细碎的天然sub-bentcnite clay和一种纤维素材料,例如木粉、稻草、棉溶花、麻布等.GB3099049A(申请日1949年12月2日)公开了使用天然Sub-bentoniteclay和脱落蛭石作为粘合剂.稀释剂使用岩石灰、冲积土、砂土、木粉或其他纤维素材料、酸活性膨润土或肥料添加.
1 978年美国Texas实验站科学家首先研制成功旱作物薄膜种衣剂US19780907834A（申请日1978年5月19日）,用三梨糖和醋酸纤维对棉种进行包衣处理,有效地防治立枯病.1981年,苏联科学家研究开发了能在种子表面形成薄膜的种衣剂,在处理棉种、向日葵、玉米、甜菜及豆类种子时不仅起到了杀死病菌和提高田间种子发芽率的作用,而且能适当地提早播种期,从而延长了作物营养生长期,提高作物产量.1982年,美国农业部研究中心用高分子聚合农药复合配方研制成大豆种衣剂,大大改善了大豆发芽状况,极大地改善和发展了种子包衣技术.随后欧美等国家相继开发出了各自的旱作物种衣剂,并在生产上得到了广泛应用.
种子包衣后形成不同厚度的外壳或外膜.有的壳膜交替形成多层种衣,如不相容的两种药物,先包一种,中间加隔离层,以免相互接触反应,或者需要药物不同的释放顺序等原因,而制成多层种衣.有的用高分子化合物把种子以一定间隔连接起来,制成种衣带直接埋植条穴中,以确保等距离的壮苗,如藻酸钠凝胶湿法就是如此.还有,有机溶液型种衣剂,常是以丙酮、二氯甲烷、二氯乙烷、乙醇等做溶剂,加入农药和粘结剂,包衣后无须干燥,自然成膜.
四、专利申请主要机构分析
专利申请主要申请机构代表了技术研发的引领,图4列出了排名前17位的种衣剂专利申请人情况.先正达作为种子剂的行业引领者,专利申请量傲视群雄,一方面与其主营业务中涉及种子的业务有关,另一方面也显示了其对种衣剂技术研发的布局深厚.巴斯夫、拜耳和日本住友公司作为传统的农化企业,在种衣剂领域也有较多的专利布局.尔豪泽NR公司作为一家研发聚合物的公司,对于种衣剂中的助剂有较深入的研究.杜邦公司由于收购了先锋种业之后,壮大了其在种衣剂领域的专利数量.孟山都公司从九十年始深入研究转基因种子,所以之前对种衣剂也有较多的专利布局,但是从2000年以后,其将专利（申请）权逐渐转让给其他公司,例如拜耳和先正达,近年来几乎鲜有关于种衣剂的专利申请.
美国、日本、德国和瑞士的研发主体以企业为主,而中国、韩国的研发主体以科研院所为主,表明中、韩两国在种衣剂技术商品化上还有待加强.特别是中国,虽然专利申请总量位居世界第二,但在专利申请数量前17位机构排名中仅有联保作物公司、浙江大学、江苏龙灯公司、上海市农科院、中国农业大学,并且专利申请总量较少,这表明中国关于种衣剂的研发机构非常多,每个研发机构的研发实力较弱,总体研发能力较为分散,集中度有待加强.
五、小结
种衣剂专利技术目前正处于高速发展的时期,年平均申请量高于400件,根据目前种衣剂市场逐渐增长的态势,预期未来5-10年种衣剂专利数量仍将维持高位增长的态势.种衣剂的技术来源地域主要在美国、中国、日本和欧洲,技术分支主要涉及种子拌种和包衣技术,其中丸粒化包衣和薄膜化包衣技术发展较为成熟.先正达公司是种衣剂行业的引领者,巴斯夫、拜耳和日本住友公司对种衣剂也有较多的专利布局,我国关于种衣剂专利申请的主体主要是高校和科研院所,专利权离产品产业化仍有较大的差距,需要加强产学研合作和专利权的运营.
数据分析论文参考资料：
此文评论,这是一篇适合不知如何写专利申请和种衣剂和数据分析方面的数据分析专业大学硕士和本科毕业论文以及关于数据分析论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料。
