《2022技術聚焦》——20個高影響力專利技術焦點分析解讀

中國網/中國發展門戶網訊 當今世界，以信息、能源、材料制造和生命技術為代表的新技術革命方興未艾，發明專利數量激增，深刻地引發著產業和社會的變革。利用先進數據分析技術對高影響力專利數據進行聚類分析和遴選，對于客觀、快速和深入揭示技術發展趨勢，把握國際競爭態勢，前瞻技術突破方向等都具有重要意義。

在《2022技術聚焦》報告的研制中，基于德溫特創新平臺（Dewent Innovation）最早公開年為2016—2021年的美國專利商標局和歐洲專利局共同尋求保護的專利，即兩方專利數據（數據檢索時間為2022年3月），利用大數據和深度學習技術，系統探索專利技術間隱藏的深層關聯關系及結構特征，形成了12293個技術焦點。依據專利綜合影響力、專利平均公開年等指標，并充分依靠科技領域專家、政策專家、戰略情報專家的綜合研判分析，遴選出基于世界知識產權組織（WIPO）4個部類、32個技術領域排名前100的技術焦點；然后依據技術焦點在每個技術領域綜合影響力得分遴選出1個重點技術焦點，共計32個；之后根據其在信息、能源、材料制造和生命等領域的重要性，最終確定20個高影響力的專利技術焦點進行分析解讀。需要說明的是，這些專利技術的權屬可能因企業的兼并、重組、破產等行為而發生變化，但并不影響技術的發展趨勢和焦點方向，具體專利信息以各專利局數據庫為準。

數字和智能及應用技術創新占據半壁江山

在數字通信方面，反射陣列天線及其制造技術、自主校準磁場傳感器等相關技術已經成為第五代移動通信網絡（5G）等未來數字通信技術的重點核心技術，是未來電信領域發展的重要基石。在計算機技術應用方面，量子比特發生與處理器件作為量子計算機的關鍵器件受到了各大通信、計算、電子相關研究機構和企業的高度關注，將在未來高性能計算和通信領域發揮巨大作用；元宇宙顯示技術和超高清視頻技術備受追捧，以不斷滿足數字經濟時代廣播電視、音視頻通信和網絡娛樂等眾多產業領域對多媒體信息高水平編碼、傳送、呈現等的迫切需求。在半導體和電機電器技術方面，三維與非型閃存（NAND Flash）存儲器及其制造方法一直是市場關注的焦點。在智能機械方面，移動機器人自主導航與路徑規劃、自動駕駛車輛和無人機自主控制技術極大地提高了人民生活質量，在節約勞動成本的同時帶來了顯著的經濟效益。在智能傳感方面，隨著自動駕駛技術的不斷發展，以及手持醫用成像診斷設備的日漸成熟，更高性能的超聲波換能器技術研發創新活躍，競爭異常激烈。

量子比特發生與處理器件

量子比特是量子計算機的基本信息單元，其數目可以表述量子計算機能力水平。與常規計算機非0即1的二進制碼不同，量子比特可同時以0和1的狀態存在，這使得量子比特擁有比傳統比特更大的信息存儲能力。量子計算機將為云計算、人工智能、生物制藥、材料科學等多個領域帶來顛覆式巨變，發展潛力巨大。目前，量子計算機硬件發展還需要面對的挑戰包括：更好的設備、高質量的量子比特；量子計算機的互連技術、快速的量子比特控制和反饋環路及大量量子比特的錯誤糾正算法。量子計算機實用性可能還需要10—15年的時間。

該技術焦點的36件專利大部分為美國企業所有，如英特爾、IBM、谷歌等公司。中國的京東方科技集團股份有限公司、韓國的三星公司、日本的日立公司等有少量專利，一些高等院校和研究機構，如美國芝加哥大學、日本理化研究所、韓國電子部品研究院及荷蘭代爾夫特理工大學等也有少量專利。綜合影響力得分最高的專利是美國量子計算公司Rigetti提出的具有多個約瑟夫森結，用于量子計算系統的量子集成電路的量子比特器的制備工藝；其次是荷蘭代爾夫特理工大學提出的用于在多平面量子處理器中提供直流和微波頻率連接的通孔封裝工藝。其他得分較高的專利聚焦量子材料制備與應用。

元宇宙顯示

隨著大數據、人工智能、云計算及5G技術的迅速發展，虛擬現實、增強現實技術迎來了前所未有的發展機遇。以頭戴式設備為代表的虛擬現實（VR）/增強現實（AR）智能設備開發成為近年來領域內的熱點。設備搭載的姿勢跟蹤算法是鏈接“虛擬”與“現實”的橋梁，對設備效果的質量與精度起著決定性作用。目前，美國Magic Leap公司、美國Oculus公司、日本索尼公司、中國臺灣宏達國際電子股份有限公司、美國Valve公司、韓國三星公司、美國微軟公司，以及中國的北京暴風魔鏡科技有限公司、上海樂相科技有限公司、北京蟻視科技有限公司、深圳市虛擬現實科技有限公司、小米科技有限責任公司等是AR/VR技術研發、終端產出的主要企業。

該技術焦點的44件專利重點關注用于評估和修改視覺處理和感知條件的增強現實顯示系統、跟蹤用戶頭部姿勢或身體姿勢的增強現實顯示系統、在虛擬現實屏幕上顯示內容的移動終端，涉及計算機、電子信息、仿真等多個領域。綜合影響力得分排名前3位的專利均來自美國Magic Leap公司，分別為：增強現實的系統和方法，用于評估和修改神經系統狀況的增強現實顯示系統（包括視覺處理和感知狀況），以及增強現實系統中使用電磁進行跟蹤。其他影響力得分較高的專利涉及AR/VR顯示系統、姿勢感知與感官交互的算法方案或智能設備，如用于生成立體、增強和虛擬現實圖像的系統和方法，用真實世界內容增強虛擬現實內容，以及具有主動對齊和相應方法的增強現實顯示等。

超高清視頻

隨著網絡帶寬的提高和新型顯示設備的革新，視頻技術與應用正經歷一輪從高清到超高清的變革。與高清視頻相比，超高清視頻從空間分辨率、時間分辨率、色彩范圍、動態范圍和視野范圍等多個維度大幅度提升用戶體驗。隨之而來的是數據通量也大幅增加，并帶來兩大方面的技術挑戰：超高清視頻所需的壓縮效率更高，實時處理超高清視頻的算力需求大幅提升。為此，業界重點在預測、變換、高動態范圍和并行處理技術等方向開展攻關。

該技術焦點的104件專利中，有9個高分專利來自美國高通公司。綜合影響力得分最高的專利提出了一種導出基于仿射運動模型的運動矢量的方法，主要應用在超高清視頻編碼方向，是新一代視頻編碼基礎技術。其他得分較高的專利包括幀內預測技術、高動態范圍視頻輔助信息、預測單元劃分和運動矢量預測等方向；這些技術主要用于對超高清視頻進行幀內和幀間預測，消除超高清視頻的時空域冗余，進而提升超高清視頻的壓縮效率，都屬于超高清視頻編碼的基礎和共性技術，對于促進超高清視頻產業發展具有重要價值。

反射陣列天線及其制造

近年來，衛星通信和微波通信等技術發展迅速，天線技術在其中扮演著極其重要的角色。傳統拋物面天線由于靈活機動性較差，已無法滿足實際應用需求。而反射陣列天線相較于拋物面天線而言具有體積小、質量輕的優點，且無需復雜的饋電網絡，采用空間饋電減小了損耗，正逐漸成為高增益天線領域中的研究熱點。

該技術焦點的56件專利中，中國的華為公司擁有的專利數量最多；其中，一種介質諧振器天線陣列技術得分最高，其采用陶瓷介質諧振器作為輻射單元，相比傳統金屬天線和微帶天線能適應更加復雜的應用環境。其他得分較高的專利還包括美國Calabazas Creek Research公司提出的一種用于將射頻直接耦合到HE11波導中的回旋式回音壁模式耦合器、美國MMA Design公司提出的可展開反射陣列天線結構。

自主校準磁場傳感器

磁場傳感器是一種可以將磁場及其變化轉變成電信號輸出的裝置，現已成為信息技術和信息產業中不可或缺的基礎元件。隨著測磁儀的同步發展，目前已有物理、化學和生物效應等類型的磁場傳感器。自主校準的磁場傳感器可包含多個校準電路，能夠通過校準電路補償傳輸特性因溫度、老化或者機械壓力等因素所產生的波動。

該技術焦點的39件專利中，美國英特爾公司提出的具有減少判決反饋均衡器采樣器的低功耗高速接收機綜合影響力得分最高；該高速接收機設備由可變增益放大器、采樣器組和時鐘數據恢復電路組成，其中采樣器組用于根據時鐘信號對從可變增益放大器輸出的數據進行采樣，時鐘數據恢復電路用于調整時鐘信號的相位，使得接收機性能大幅提高。排名第二的是美國朗格公司提出的一種具有校準電路和技術的磁場傳感器，其配有對數字測量磁場信號和數字參考磁場信號作出響應的校準電路，以組合數字測量的磁場信號。

三維NAND Flash存儲器

半導體存儲器是信息存儲的核心載體，在集成電路細分市場中規模居首。其中，基于NAND Flash的固態硬盤是當前主流的外部存儲器，在服務器、手機、優盤、存儲卡等應用中大量使用。NAND Flash產品主要有平面和三維兩大類。三維NAND Flash是將原來NAND中二維平面橫向排列的串聯存儲單元改為垂直排列，通過增加立體層數，解決平面上難以微縮的工藝問題，從而達到既能提高單位面積的存儲密度，又能改善存儲單元性能的目的。

該術焦點的72件專利重點關注三維NAND Flash存儲器的結構設計和制造方法；此外，還有少量其他存儲器相關專利，如垂直結構鐵電存儲器、三維可變電阻式存儲器等。中國臺灣旺宏電子股份有限公司提出的三維水平溝道全環繞柵極NAND Flash結構及其制造方法綜合專利影響力得分最高，其設計的閃存單元結構既可以在單一的二維陣列中實現，也可以作為三維存儲器結構的基礎，同時制造方法和陣列結構也可以應用于其他類型的存儲器。排名第2—4位的專利都來自美國閃迪公司，包括在字線堆疊內采用應力補償層的三維存儲器、利用包含犧牲填充材料的空腔制造多級存儲器堆疊結構的方法，以及抑制支撐開口中外延生長的方法和在支撐開口中采用非外延支撐柱的三維存儲器。

三維成像激光雷達

隨著無人駕駛汽車的發展，成像激光雷達成為輔助駕駛的一種有效解決方案，吸引了一大批國內外公司積極布局。對于自動駕駛來說，先由激光雷達與視覺感知技術深度融合，再結合人工智能技術對視覺傳感器看到的圖像進行語義分割、識別，然后利用激光雷達對分割后的圖像區域進行選擇性測距，可提高系統的響應速度，將成為這一領域的技術發展方向。

該技術焦點的32件專利中，綜合影響力得分排名前3位的專利均來自美國Velodyne激光雷達公司，包括用于便攜式設備的緊湊型激光雷達系統、基于一維光發射器二維掃描的三維成像激光雷達，以及具有不同脈沖重復頻率的三維成像激光雷達。其他得分較高的專利還包括：美國OEwave公司開發的多脈沖三維成像激光雷達測量方法與系統、美國激光雷達制造商Ouster公司提出的多像素掃描激光雷達等。

無人機自主控制

無人機系統自主控制是指無需人為干預，系統通過在線環境感知和信息處理，自主生成優化的控制策略，完成各種任務，具有快速而有效的任務自適應能力^[10]。關鍵技術包括無人機自主智能控制和自主決策、無人機自主路徑規劃、無人機容錯和可重構控制，以及多無人機協同等技術?？刂瓶茖W和人工智能等技術的突破以及在無人機領域的應用，使得無人機的穩定性、機動性、自主性大幅提升，交互性愈發友好，造價也日益低廉，應用場景不斷拓展。隨著新一輪信息技術的發展，無人機技術也迎來了快速發展的新機遇，將人工智能技術應用于無人機領域成為當下的研究熱點。

該技術焦點的26件專利中，綜合影響力得分最高的專利由美國AirMap初創公司提出，其描述了一種通過控制飛行路徑來限制無人機進入特定空域的方法。美國高通公司提出的一種用于自主控制運輸無人機的處理器得分也較高；該處理器可以控制運輸無人機以使飛行器在測試區域內執行低高度近程飛行測試機動，評估自主控制運輸無人機是否具備運行條件并根據測試結果開展響應行動，如調整有效載荷的位置、負重，以及無人機飛行計劃等。

移動機器人自主導航與路徑規劃

移動機器人技術是國家工業化和信息化進程中的關鍵技術和重要推動力，為研究復雜智能行為的產生、人類思維的探索提供了有效工具和平臺。移動機器人的導航即機器人通過傳感器感知環境與自身狀態，實現在障礙物環境中面向目標的自主運動，其本質是要移動機器人回答“我在哪？”“我要去哪？”“我怎么去？”等問題。歐美國家在移動機器人研發方面起步較早且技術布局全面。美國國家航空航天局的“機遇號”和“勇氣號”火星車運用了視覺同步定位與地圖構建（SLAM）技術，通過安裝在頂部的雙目視覺攝像頭實現了高精度的自主定位導航并進行路徑規劃。中國企業也正在積極研發相關技術，小米科技有限責任公司在掃地機器人中應用了基于激光雷達的SLAM技術，可以更快速地構建更精準的室內二維地圖。

該技術焦點的62件專利中，美國Brain Corporation機器人技術公司提出的3件專利綜合影響力得分相對較高，分別是：機器人生成與自身環境相關聯的成本地圖進行路徑規劃的方法，確定自主導航機器人與初始化對象相對位置的方法，以及移動機器人自主導航動態路徑規劃系統和方法。

自動駕駛車輛控制

自動駕駛是當前人工智能技術最重要的落地場景之一，助力構建新型智能交通運輸體系，并逐步成為全球新一輪科技革命和產業變革的焦點領域，有望改變未來交通運輸系統形態。車輛控制作為保障自動駕駛安全舒適性的最后一道屏障，是自動駕駛技術中涉及性能需求多目標、被控對象非線性、安全車距硬約束等問題的關鍵技術。

該技術焦點共包含110件專利，綜合影響力得分排名前3位的專利均出自美國好事達保險公司。車輛控制權發生變化的自動駕駛技術“新車險”，促使車輛保險公司積極通過新技術開發及保險模式創新應用，以應對未來自動駕駛車輛普及和“保險制造一體化”所帶來的行業變革。好事達保險公司提出的3件高分專利技術分別是：用于分析歷史事故信息以調整自動駕駛車輛行駛路線及駕駛控制以避免發生事故的方法；使用實時信息以提高自動駕駛車輛安全性并緩解路線風險的車輛控制系統和方法；用于非安全行駛區域提醒駕駛員切換自動駕駛車輛駕駛模式的車輛控制技術。該技術焦點其他專利大多來自日本豐田汽車公司、美國高通公司、美國谷歌公司、中國百度公司、德國大眾汽車、中國滴滴出行科技有限公司、德國寶馬汽車公司、德國博世有限公司等傳統車企、互聯網企業和高科技公司。

微機械超聲波換能器

超聲波換能器是實現聲能和電能相互轉化的部件，既可以把電能轉換為聲能，又可以把聲能轉換為電能，其品質的優劣可影響到整個超聲系統的性能，是自動駕駛汽車倒車、泊車雷達系統中不可或缺的部件。微機械超聲波換能器主要有壓電式和電容式兩種類型。前者具有重量輕、體積小、成本低、可靠性高的優點，在實現智能化和集成電路（IC）集成上有著明顯優勢。后者具有價格低廉、寬頻帶、可高密度陣元集成制造、微型化、易于集成等優勢，愈發受到業界關注。

該技術焦點的29件專利中，美國InvenSense公司提出的一件關于腔體內具有內部支撐結構的壓電微機械超聲波換能器（PMUT）裝置的制備工藝綜合影響力得分最高。美國掌上超聲供應商Butterfly公司擁有的專利數最多，提出了3件與電容式微機械超聲波換能器相關的專利技術：利用薄膜將換能器腔密封的技術；包含可隔絕換能器導電層的絕緣層制備工藝的電容式微機械超聲波換能器的制造工藝；包括膜、底部電極和布置在膜和底部電極之間的多個空腔的超聲波換能器的制備工藝。

先進用戶端儲能和輸能技術創新步伐加快

在儲能技術方面，固態鋰電池因其在安全性和能量密度等方面具備的潛在優勢，可廣泛應用在電動汽車和大規模儲能等領域，對于減少碳排放和空氣污染有著重要意義。在輸能技術方面，多負載無線電能傳輸技術作為無線電能傳輸中的關鍵技術，已經廣泛用于移動設備、智能家居、植入式醫療等領域。

固態鋰電池

固態電解質材料是固態鋰電池的關鍵核心技術，在很大程度上決定了固態電池的各項性能。當前，產業界存在兩種固態電池研發路線：直接研發全固態電池；由半固態電池過渡到全固態電池。雖然前者的產業化尚遙遙無期，但后者在新能源汽車中的產業化已經開始，有望在未來幾年中加速實現大規模商業化。

該技術焦點的253件專利中，綜合影響力得分最高的專利是日本京瓷公司和美國24M公司于2016年提出的半固態電極中正極材料的預鋰化技術；該技術可極大簡化電池生產工藝，將成本降低至少40%，能量密度提高10%。兩家公司于2019年合作研發的半固態電池正式發布，并于2020年實現規模量產。韓國三星電子公司提出的多孔金屬有機骨架復合材料技術，以及應用于半固態電池的非氟代醚和氟代醚復合物電解質等專利得分也相對較高。

多負載無線電能與信息同步傳輸

自2007年美國麻省理工學院提出磁耦合諧振式無線電能傳輸技術以來，全球范圍內再次掀起了對無線電能傳輸技術的研究熱潮。目前，大多數無線電能傳輸系統的供電對象都是以單個負載為主，但礙于其系統利用率低、位置敏感等缺點，已經無法滿足人們的需求，多負載無線電能因此成為無線電能傳輸技術的熱點，并廣泛用于移動設備、智能家居、植入式醫療等領域。

該本技術焦點的45件專利中，綜合影響力得分最高的專利是美國路創電子公司提出的一種響應用戶和移動設備位置的負載控制系統；該系統通過移動設備的位置和預設數據來傳送控制命令，能夠提高資源利用率，節約能源。排名第2位的專利來自美國Ossia公司提出的一種無線供電環境中的能量傳輸調制方法與設備，其可在各種傳輸條件下積累關于充電環境和環境中不同區域傳輸效率數據。其他高分專利還包括：美國Energous公司提出的關于無線充電系統和方法，中國華為公司提出的按需計費網絡中動態控制用戶流量方法和裝置，以及美國Interdigital Holdings公司提出的使用擴展非連續接收（DRX）的系統增強功能專利。

高端與先進材料制造技術應用創新范圍廣闊

在表面技術和涂層方面，等離子體技術由于性能優越、應用范圍廣泛，是半導體芯片領域的關鍵核心技術之一，技術創新活躍，眾多巨頭企業爭相布局，競爭異常激烈。在材料成型及控制方面，隨著全球興起新一輪數字化制造浪潮，3D打印市場規模增長迅速且應用范圍愈發廣泛，激光熔覆3D打印技術不斷突破創新，發展空間巨大。在動力機械部件設計方面，發動機熱端部件冷卻與熱障涂層因其較高的技術壁壘，市場仍由主要傳統廠商壟斷，技術創新持續受到關注。

等離子體發生與應用

等離子體常被視為是固、液、氣外物質存在的第四態，在機械加工、制備新物質、處理物體表面和聚酯織物、消毒滅菌等方面有著廣泛應用。半導體工業是等離子體發生器應用最多的行業——在半導體芯片的制備過程中，約有1/3的工序要使用等離子體技術。等離子體發生器是超大規模集成電路制造工藝的關鍵核心處理設備，而超大規模集成電路已成為衡量一個國家科學技術和工業發展水平的重要標志。

該技術焦點共包括48件專利，其中綜合影響力得分最高的2件專利均為美國企業所有。美國艾瑪斯丹技術公司提出了利用等離子體技術將金屬氫化物原料熔融、脫氫及球化進而制備金屬球狀粉末產品的方法和系統；美國電池制造商Lyten提出了具有微波等離子體反應器和多級氣固分離系統的微波化學處理（如烴類氣體）系統的設計方案。其他得分較高的專利內容涉及半導體芯片、等離子體源發生裝置、等離子體醫療裝置、等離子體技術在材料制備領域的應用等。

激光熔覆3D打印

激光熔覆是一種金屬表面改性技術，可以顯著改善基體材料表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性。隨著“中國制造—2025”的不斷推進，激光熔覆3D打印技術突破了原有技術瓶頸，可以在工件上打印出宏觀尺度特征結構，且大幅降低工件制造系統復雜性和生產成本，縮短制作周期和產品上市時間。與此同時，針對當前激光熔覆3D打印技術應用中存在的成本問題、工藝參數易波動、零件質量穩定性不佳等挑戰，業界也積極借助高新專利技術解決工程制造中的技術難點，以期產生更大的經濟效益與應用價值。

該技術焦點的47件專利中，綜合影響力得分最高的專利是美國牛津性能材料公司提出的一種新型聚合物激光燒結成形技術；該技術可通過高能量激光熔融聚合物粉末沉積，同時燒結固化粉末聚合物材料并自動層層堆疊，生成致密幾何形狀實體，具有熔覆工藝可控性好、熔覆層及其界面組織致密、晶粒細小、無孔洞和夾雜裂紋等技術優勢。該公司早在2013年就使用聚醚材料突破性地實現了人類頭骨3D打印，2015年研發初用于3D打印脊柱植入系統的高性能材料，上述2項均獲得美國食品藥品監督管理局批準。

兩機熱端器件熱障涂層技術

熱障涂層相關研究始于20世紀50年代，在20世紀70年代中期獲得突破性進展，目前仍是最熱門的涂層種類。熱障涂層主要應用于航空發動機和燃氣輪機燃燒室以及高壓渦輪的熱端零部件，可以有效降低單晶基體在服役時的溫度，使零件持續保持力學性能。歐美等國一直高度重視熱障涂層技術的研究與應用，并在基本理論、材料、工藝、設備等方面取得了長足進展。以德國西門子股份公司、美國通用電氣公司和日本三菱重工業有限公司為代表，在役、在研的先進航空發動機和燃氣渦輪機熱端零部件均應用了熱障涂層技術。

該技術焦點的70件專利中，德國西門子公司、美國通用電氣公司和美國聯合技術公司提出的專利數量較多，且專利綜合影響力相對較高。德國西門子公司提出一種具有裂紋隔離工程化表面特征件的渦輪部件熱障涂層，其工程化表面特征件有助于錨固熱障涂層并且/或者局部化由一個或者多個工程化表面特征件界定的裂紋。美國通用電氣公司提出耐火層之間的熔融硅粘結涂層，用于陶瓷基質復合物附接的裝置和系統，使用Laves相析出在IN706中的晶粒細化等專利。

智能、基因和新材料不斷深化臨床應用技術創新

在醫藥和生物技術方面，腫瘤和乙肝等嚴重危害人類健康的全球性疾病的治療方案和藥物研究備受眾多生物醫藥企業追捧，生命科技領域關鍵核心技術之一的核苷酸測序方法亮點紛呈。小分子靶向藥物成為腫瘤治療的熱點，新方法、新靶點、新策略不斷涌現。吡啶類、嘧啶類等小分子雜環藥物作為乙肝表面抗原（HBsAg）抑制劑成為乙肝治療的潛力靶點，備受關注。在醫療器械方面，智能化吻合器市場呈現出被領域巨頭明顯壟斷的特征。

腫瘤伴隨診斷方法與試劑

美國最早正式提出伴隨診斷概念并進行監管，指出伴隨診斷產品是能為相應的治療性產品安全有效使用提供關鍵信息的體外診斷產品。為確保腫瘤患者靶向用藥安全和治療效果，伴隨診斷在抗腫瘤藥物研發和應用中大放光彩，并成為腫瘤精準個性化醫療的基石和強勁助力。在產品需求、技術發展和政策支持等多因素共同驅動下，伴隨診斷市場呈現井噴式增長。美國食品藥品監督管理局已經批準的145項伴隨診斷產品，幾乎均為腫瘤伴隨診斷產品。中國廈門艾德生物醫藥科技股份有限公司、廣州燃石醫學檢驗所有限公司、北京泛生子基因科技有限公司等研發的肺癌、結直腸癌、乳腺癌等腫瘤伴隨診斷產品也已獲批上市。隨著靶向藥物研發加速、新的標志物發現、檢測技術平臺革新，腫瘤伴隨診斷市場將持續擴容。

該技術焦點的106件專利主要來自創新型生物制藥和診斷公司，如分子診斷領域GoPath Laboratories、Opko Diagnostics，液體活檢領域Epic Sciences、Liquid Biopsy Research等。其中不乏具有里程碑意義的研究。例如，美國百時美施貴寶公司的專利公開了LAG-3/PD-1聯合腫瘤免疫療法的方法，其采用免疫組織化學方法檢測多種組織樣本中LAG-3基因表達情況，用以輔助鑒別適宜該療法的患者。2022年3月，該療法獲批上市，用于治療12歲以上不可切除或轉移性黑色素瘤，也一舉讓LAG-3成為免疫抑制劑領域新秀。

智能外科吻合器

吻合器是代替手工縫合的外科器械，能在縫合患者傷口的同時切除多余組織，具備高效簡便、適應性強、并發癥少、成功率高等優點，備受臨床青睞；目前，吻合器全球市場規模超40億美元，未來5年有望沖擊100億美元。美國強生公司旗下愛惜康公司和美國美敦力公司旗下柯惠醫療兩大吻合器市場巨頭占據主導地位，國產品牌眾多但尚未形成規?；l展格局。吻合器智能化、電動化是有效提高其安全性和規范化的發展方向。例如，美國柯惠公司Signia智能吻合平臺搭載智能芯片聯動傳感器技術，可自動識別和計算組織厚度，通過顯示屏實時反饋進行人機交互，提醒醫生調整操作力度與速度；美國直覺外科公司研發的搭載SmartFire技術的SureForm新型吻合器可自動調整發射過程以優化縫合線。

該技術焦點的212件專利中，綜合影響力得分排名前14的專利均來自美國愛惜康公司；其公開了吻合器智能化改進技術，包括鉗口智能控制、閉合行程減少、非對稱擊發、關節運動閉鎖等。其余高分專利也來自美國的愛惜康和柯惠兩家公司，進一步穩固二者在吻合器市場的優勢地位。

核苷酸測序

20世紀70年代的第一代測序技術成功助力“人類基因組計劃”實施；20世紀末21世紀初的第二代DNA測序技術為各種精準醫學項目的實施提供保障；目前核苷酸測序技術已經發展到了第三代，具有讀長和單分子測序優勢。而未來第四代測序技術的基本標志是不經過cDNA，無聚合酶鏈式反應（PCR）擴增，直接測定單分子RNA序列，以及確定單分子RNA上的修飾核苷酸位點。美國Illumina公司持續獨占核苷酸測序市場鰲頭，自其推出HiSeq X測序平臺以來，大幅度降低了基因測序的成本，即使是研究級全基因組測序的成本一直穩定在1000美元左右。

該技術焦點的54件專利大部分由美國機構所擁有。綜合影響力得分最高的是美國生命科學技術公司10X Genomics Inc提出的一種對單個細胞或細胞群（如癌細胞和免疫系統細胞）的核酸分子進行分析和表征的方法和系統，通過對單個細胞或細胞群的內容物進行分區來分析單個細胞或細胞群。其他得分較高的專利包括：美國哈佛學院提出的一種全基因組數字擴增方法和擴增DNA以維持甲基化狀態的方法，美國Twist Bioscience合成生物學公司提出的具有可控化學計量比的多核苷酸庫及其合成方法及核酸雜交的多核苷酸、試劑和方法等。

小分子雜環腫瘤藥物

惡性腫瘤（癌癥）是嚴重威脅人類健康的主要公共衛生問題，其本質是基因表達異常引起細胞信號轉導通路的失調而導致細胞無限增殖，而與腫瘤發生、發展、侵襲、轉移和凋亡密切相關的分子、基因可作為候選抗腫瘤藥物的靶點。自酪氨酸激酶抑制劑甲磺酸伊馬替尼于2001年批準上市以來，小分子靶向抗腫瘤藥物已成為抗腫瘤藥物的研發主流。截至2020年12月，已有89種小分子靶向抗腫瘤藥物獲得美國食品藥品監督管理局和/或中國國家藥品監督管理局的批準，數以千計的靶向藥物正在進行癌癥治療的臨床試驗。

該技術焦點的86件專利中，有60%來自美國的制藥公司和相關機構，高影響力專利集中在利用新型靶點、新型技術和創新的抗腫瘤策略開發的小分子雜環化合物，特別是靶向RAS原癌基因突變的一類小分子雜環藥物。美國Araxes制藥公司擁有10件專利藥物；該公司基于對喹唑啉結構的系統優化，形成了一系列包括ARS-1620在內的潛在藥物結構。近年Araxes公司在專利中公開的藥物結構豐富了稠合雙環部分的種類，加長了連接兩端的中間鏈狀部分的長度，使骨架結構更加復雜，可選的取代位點進一步增多，以更加靈活的構象來結合底物或受體。美國安進公司提出了2個靶向KRAS G12C的抑制劑，其結構均與該公司已上市的AMG 510相近，都是以丙烯酰胺為親電集團，并以哌嗪連接多種多取代、多構象的稠合雜環結構。美國Mirati Therapeutics公司開發的KRAS G12C抑制劑結構的特征是丙烯酰胺親電基團與1個四元雜環共享1個氮原子，并通過這個四元氮雜環與多個稠合雜環部分連接。

本文使用大數據與深度學習等先進數據分析技術對高影響力專利聚類形成技術焦點，定量挖掘和定性解讀結合，情報分析和專業研判結合，實現了對當前申請保護的技術創新發展趨勢和重點方向分析研判。無論是《2022技術聚焦》報道的100個技術焦點，還是重點解讀的32個重點技術焦點，再到20個高影響力專利技術焦點的遴選，以及對其數據分析解讀和技術焦點方向概況和專家咨詢中，都得出一些共識：①這些技術焦點均是某個當前或未來產業技術的攻關“難點”和“痛點”，或稱為“核心關鍵技術”，或為“未來產業制高點技術”。②大多數技術焦點均表明科技發達且處于產業鏈高端的國家具有優勢。因為，無論從技術焦點內高影響力專利數量，還單個專利影響力得分，都是這些國家居高。③這些技術焦點中的專利發明人或權利人的機構屬性均是產業技術創新的翹楚。以上共識都表明這項工作在“分析研判世界產業技術發展趨勢和重點方向”方面的意義。

（作者：潘教峰、張鳳，中國科學院科技戰略咨詢研究院、中國科學院大學公共政策與管理學院；范唯唯、冷伏海、李國鵬、韓淋、王海名、張超星、楊帆、王小梅、王海霞、袁建霞、邢穎、陳挺，中國科學院科技戰略咨詢研究院。《中國科學院院刊》供稿））