基于K-shell分解法的我国中药行业创新吸收研究

近年来，中医药行业的发展得到了社会各界的广泛关注，随着人们对中医药的认可度越来越高，中医药行业的发展同样受到了国家政策和发展战略的支持，从 2016 国务院印发《中医药发展战略规划纲要（ 2016 — 2030 年）》，到 2018 年国家中医药管理局、科技部印发的《关于加强中医药健康服务科技创新的指导意见》，国家不仅明确了我国中医药行业的发展方向和工作重点，还在细节上要求提高中医药健康服务理论与技术方法的研究，并加强中医药健康服务相关产品的研发。基于国家政策的支持以及专业人员对中医药的深入研究，我国中医药行业的发展水平持续升高。随着对中药核心领域创新的探索，与中药核心领域相关的其他领域的创新吸收研究也逐步展开，这些研究对探索中药行业技术创新具有重要的意义。

1 研究方法与数据收集

1.1 研究方法

专利是对技术的直观体现，专利数据中的信息如专利主题、专利权人、国际专利分类（ IPC ）、专利引证、专利权状态等信息可以为专利分析提供数 据支持 ^[1] 。其中 IPC 代表了该专利的技术分类，包括了专利所含的全部技术领域。通过分析每个专利中的 IPC 信息，构建专利共现网络可以得知与该专利有关的所有技术主题 ^[2] 。研究专利中 IPC 信息的共现关系，可以了解到不同技术之间的关联情况。

K-shell 分解法 ^[3] 是一种识别网络的层次结构和属性的方法，可用作衡量技术网络中节点的重要性和连接性。该方法通过逐步迭代删除连接程度低的节点来形成 K 壳，依此类推，直到网络中没有剩余节点。最后一个 K 壳，称为网络的核心或 K 核， K 核是网络的内部部分，非常重要。 Angelou 等 ^[4] 利用 该方法研究专利引文网络，识别网络中的核心技术， 通过专利共现网络中节点的度中心性可以区分技术的重要程度。

本文通过使用 K-shell 分解法对我国中药领域进行专利数据分析，识别网络中的核心技术，并结合专利共现网络探索我国中药行业对其相关领域的创新吸收情况，以期为中药行业技术创新提供参考和建议。

1.2 创新吸收

熊彼特在《经济发展概论》中提出：创新是指把一种新的生产要素和生产条件的“新结合”引入生产体系，而吸收则意味着要把这种新的要素或生产条件应用到原有的生产中。 Cohen 等 ^[5] 在 1989 年提出了吸收能力的概念：吸收能力指的是从外部环境中识别、吸收以及利用技术的能力，并在 1990 年对其重新做了界定：吸收能力代表着公司认识到外部信息的价值，并对有价值的外部信息进行消化吸收，最后用其来进行创新活动的能力 ^[6] 。专利之间引用关系就代表了技术流动与吸收 ^[7] ，可以通过专利技术的引用或共现来研究技术之间的吸收及创新。对企业或者行业来说，吸收能力与创新能力成正比，吸收能力越强，其能创造的技术价值也就越高。我国目前处于技术引进、吸收、消化及创新的阶段 ^[8] ，通过对国内外先进技术的引进吸收来加强创新不失为明智之举。

在本文中，创新吸收代表着把中药核心领域以外的其他技术主题应用到中药行业中，通过研究中药行业对其他技术领域的吸收情况来探索目前中药行业研发的技术热点所在，以期为中药行业选择技术创新方向提供建议。

1.3 数据收集

在专利审查过程中，审查员一般将主分类号为 A61K35 或 A61K36 的专利归类为中药领域专利，并且在以往的研究中，中药领域专利在 IPC 分类中也主要集中在这 2 个大组 ^[9] 。因此，本文以可代表中药核心领域的 A61K35 和 A61K36 作为主分类号在专利检索数据库 incopat 中检索中药领域相关专利，检索式为“ AD ＝［ 20050101 TO 20191231 ］ AND （ IPC-MAIN ＝ A61K35 OR IPC-MAIN ＝ A61K36 ）”，为了使数据更加全面和实用，筛选中国的授权发明专利，共检索出专利数据 41 197 条，见图 1 。

从图 1 可以看出，我国在中药领域的专利申请数量处于上升的状态，但获得授权的专利数量并未随之快速上升，尤其从 2013 年起授权率急速下降。这一方面反映了我国在中药领域的知识产权意识上升，通过申请专利来保护知识成果；另一方面则反映了其专利质量的不足 ^[10] ，尤其在 2013 年国家知识产权局发布《关于进一步提升专利申请质量的若干意见》（国知发管字〔 2013 〕 87 号）后授权率急速下降，更说明了我国在中药领域申请的专利质量相对较低。

2 中药行业对其相关领域的创新吸收情况分析

由于专利数据的授权具有滞后性以及研究创新吸收的需要，本文选取 2005 — 2016 年 IPC 至少有一个共分类的专利数据，共计 40 490 件作为研究的数据集。将这些专利数据中的分类号信息提取出来，经过数据预处理只保留到 IPC 大组级别。使用 CO_OC1.7 （共现）软件做专利共现矩阵，为了使数据更具有代表性并方便处理，只保留共现频次≥ 5 的数据。接着将得到的共现矩阵导入 Ucinet 分析软件中绘制专利共现网络，得到初始节点 144 个。网络中节点代表技术主题，节点大小代表度中心性，节点之间的连线代表 IPC 之间发生共现，连线的粗细代表技术之间发生共现的强度。提取出 K 壳最大的 K-shell ＝ 33 及度中心性 degree ＞ 75 的数据如图 2 所示。

图 2 显示了中药领域核心技术的分布，其中节 点代表不同的技术主题，可以看出其核心技术领域主要分布于 A61K （医用、牙科用或梳妆用的配置品）和 A61P （化合物或药物制剂的特定治疗活性） 2 个大类，即主要集中于医用和药用，这 2 个大组与其他技术发生了高强度的共现，即吸收了其他领域的技术，这 2 个大类之间的共现关系构成了中药领域复杂的核心关联网络。除了这 2 个大类外，只有 A23L1 和 A61Q19 出现在网络的核心。

2.1 中药领域相关技术分析

在本研究中，主分类号为 A61K35 或 A61K36 的专利涉及到的技术领域属于中药领域，除去这 2 个大组外存在于专利分类号中的其他技术领域属于中药领域相关技术。为了从整体上研究中药核心领域吸收其他相关领域技术的情况，本文在选取 K 核的同时去除掉了 A61K35 、 A61K36 ，得到了排行前 20 的技术主题如表 1 所示。

从表 1 可以看出，这些相关技术大多与治疗疾病的药物有关，其次是一些不同种类的医药配置品，梳妆用品与食品食料也存在与网络核心中。其中，中药核心领域吸收最强的相关技术为 A61P31 ，即治疗病毒感染或细菌感染及炎症等的药物；其次是 A61K9 ，该技术主要与传统的中药剂型如丸剂、膏剂等有关；此外，与治疗肠胃疾病有关的 A61P1 ，与心血管疾病有关的 A61P9 也属于网络中比较核心的技术。从频次与度中心性的数据中可以看出， A61K9 虽然有最高的频次，但该技术并不是被中药核心领域吸收最强的技术，因此需要分析不同阶段中药核心领域对这些技术的吸收情况，来更深入的探索中药核心领域对相关技术的创新吸收分布。此外，处于网络核心的技术还有 A61K8 （主要与祛斑祛痕、美容美白、护发等技术有关）和 A23L1 （主要与药膳、天然植物如灵芝、人参等技术有关）。

2.2 不同时期中药领域相关技术演变

通过分析不同时期被中药领域吸收的相关技术的演变，来进一步研究我国中药领域核心技术创新吸收情况。本文将数据集分为 3 个时期：第 1 时期为 2005 — 2008 年，共计 10 766 件专利；第 2 时期为 2009 — 2012 年，共计 15 166 件专利；第 3 时期为 2013 — 2016 年，共计 14 558 件专利。提取出不同时期 K 核中除 A61K35 和 A61K36 外排行前 20 的技术主题如图 3 所示，其中横坐标代表该技术在 K 核中度中心性的排序，横坐标越小，该技术在专利共现网络中的影响力越大，即其被中药核心领域吸收的程度越高，气泡大小代表该技术出现的频次。

图 3 显示了不同时期专利共现网络中除 A61K35 、 A61K36 后相关技术的气泡图，通过分析气泡图可以看到不同时期中药核心领域吸收相关技术的演变。图中不同时期排行前 5 的技术基本都是 A61K9 （如传统的中药剂型如软膏剂、丸剂以及一些中药组合物等）、 A61K31 （如由有机成分组成的药物组合物）、 A61P1 （如治疗肠胃疾病的制剂或药物组合物）、 A61P31 （如治疗伤口感染，炎症以及病毒的制剂或药物组合物）和 A61P17 （如治疗疤痕、痤疮或皮藓的制剂或药物组合物）等。

其中，第 1 时期以医药配置品为主，涉及到的专利有一种溶疣消赘清毒膏、一种用于人体调整疗法的补肾健脾丸等；第 2 和 3 时期以治疗疾病的药物为主，涉及到的专利有一种治疗胃病的中药组合物、一种用于疱疹的洗液等。随着时间的演变， A61P1 被中药领域核心技术吸收的强度逐步加强，符合近几年慢性消化疾病增多的现状。

3 中药行业对除医药领域外相关技术的创新吸收情况分析

在以往对中药领域专利的研究中， A61K 和 A61P 2 个大类主要与医用或药用专利有关，其中 A61K8 涉及的专利主要与梳妆或护发用技术有关，本文将基础数据中除去这 2 个大类但包括 A61K8 的专利归类于除医药领域外的相关技术。

因此，为了进一步研究中药行业的创新吸收情况，本文对剔除了 A61K 和 A61P 2 个大类，但包括 A61K8 的专利共现网络进行了分析，研究了中药 行业对医药领域外相关的技术主题的创新吸收情况。

3.1 除医药领域外相关技术分析

图 4 显示了除医药领域外前 5 层 K 核中的技术主题，从右往左壳数依次降低。其中， K 核中的技术主题在专利共现网络中的影响力最大，被中药核心领域吸收最强的几个技术分别为 A61K8 ，如具有美白功效的外用中药组合物、制剂及其制备方法和用途以及一种去屑杀菌止痒、生毛发的中药组合物及其制备方法等技术、 A61Q19 ，如一种具有祛痘功效的组合物及其制备方法和应用以及一种多效皮肤保健组合物及其制剂等技术、 A23L1 ，如一种利用玉米醇溶蛋白包裹鱼油的方法以及桂圆益气补血汤及其制备方法和质量检测方法等以及 A23L33 ，如一种用于改善肝硬化营养状态的药膳以及一种具有防治酒精性肝损伤的人参竹叶组合物等技术。表 2 详细的介绍了前 5 层 K 核中除医药领域外的技术主题。