我国新冠疫情专利主题与热点分析_崔靖华

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　收稿日期: 2021－06－10作者简介: 崔靖华 ( 1993－) ，女，博士研究生，研究方向: 专利情报分析。通讯作者: 朱学芳 ( 1962－) ，男，教授，博士生导师，研究方向: 数字信息资源管理及服务，多媒体信息处理，信息可视化，数字人文，模式识别与人工智能等。·研究综述与前沿进展·我国新冠疫情专利主题与热点分析崔靖华 朱学芳*( 南京大学信息管理学院，江苏 南京 210023)摘 要: ［目的/意义］ 针对新型冠状病毒肺炎疫情的专利主题进行研究，旨在为以新冠病毒的防控、治疗等工作为创新主体提供专利情报的技术支持，同时也为国家应对突发重大疫情事件的决策和处置提供技术上的借鉴和参考。［方法/过程］ 本文采用内容分析法，以新冠疫情专利文献为数据来源，构建编码表，进行编码，并对疫情防护、病毒消杀等专利主题进行时序演化分析，明确新冠疫情专利主题的发展态势。编码完成后，本研究分别对疫情防护、病毒消杀、大数据防疫等专利主题关键词进行共现分析，明确主题热点。

　［结果/结论］ 最终讨论并分析了新冠疫情专利主题在疫情防控技术中的作用，并从横向时间上和纵向空间上为创新主体提供相关的创新建议。关键词: 新冠疫情; 专利主题; 热点; 内容分析; 关键词共现DOI: 10．3969/j．issn．1008－0821．2021．11．016〔中图分类号〕G255. 53; G252. 8 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008－0821 ( 2021) 11－0161－09Analysis of Patent themes and Hot spots for the COVID－19 epidemic in ChinaCui Jinghua Zhu Xuefang *( School of information Management，Nanjing University，Nanjing 210023，China)Abstract: ［Purpose/Significance］ Research on the patent theme of the new coronavirus pneumonia epidemic，ai-ming to provide technical support of patent intelligence for the prevention，control，treatment and other work of the newcoronavirus，and also provide technology references and references for the country"s decision－making in major outbreaks．［Method/Process］ The article adopted the content analysis method，used patent document of new coronavirus pneumoniaepidemic as the data source，constructed a coding table，encoded and analyzed the time series evolution of patent themesuch as epidemic prevention and virus elimination to clarify the development trend of the new coronavirus pneumonia epi-demic patent theme． After the coding had been completed，this research carried out Co－occurrence analysis on the keywords of patent theme identify topic hotspots，such as epidemic prevention，virus elimination，and big data epidemic pre-vention． ［Result/Conclusion］ Finally，it discussed and analyzed the role of the patent theme of the new coronavirus pneu-monia epidemic in the epidemic prevention and control technology，and provided relevant innovative suggestions for the in-novative enterprise from the horizontal time and vertical space．Key words: the new coronavirus pneumonia epidemic; patent theme; hot spot; content analysis; keyword co－oc-currence新冠肺炎作为全球突发公共卫生事件，疫情防控是一项系统工程，习近平总书记提出要充分发挥科技创新在疫情防控中的重要作用［1］ 。在国家政策号召及巨大的社会需求背景下，各领域研究人员积极响应科技创新号召，进行新冠肺炎相关专利研发［2－4］ 。且在新冠疫情期间产生了大量的新冠肺炎相关专利，专利的急剧增加说明了相关领域创新十分积极活跃。同时，专利文献作为技术情报最有效的载体，涉及领域之广以至囊括了全球 90%以上的最新技术情报，而且 70%～80%发明创造只通过— 1 6 1 —2021 年 11 月第 41 卷第 11 期现 代 情 报Journal of Modern InformationNov．，2021Vol. 41 No. 11

　专利文献公开，并不见诸于其他科技文献［5］ 。因而，专利主题研究工作的开展对于创新主体把握技术发展进程、进行有效技术创新、提供研发决策支持具有重要意义［6］ 。本文以新冠疫情专利文献为数据基础，使用内容分析法，识别新冠疫情专利主题并对其进行剖析，使得能够将新冠疫情专利主题全方面地呈现出来，并分析其热点领域，为创新主体提供针对性的建议，以期为疫情的防控管理和专利研发提供技术上的决策参考与信息支持。目前，关于专利主题识别的研究主要分两类:一类是建立某种关联规则的文档/术语聚类，如基于共词关系分析［7］ 或基于引用分析来描述文档内容、挖掘主题分布［8］ 、识别核心技术 ［9］ 、跟踪发展路径［10］ 。其优势是易用可行，但缺陷是得到的聚类主题含义较为模糊; 另一种则是引入潜在语义维度的主题模型，通过对文本非监督学习来获取文档主题，尤其以经典的 LDA( Latent Dirichlet Alloca-tion) 模型［11］ 为代表，并出现了较多的改进模型，如整合时间信息的 DTM ［12］ 模型，考虑复杂语义词序的 BGTM ［13］ ，以词组建模的 N 元 TNG ［14］ 等。主题模型因其较好的语义表达特性和适应大规模文本的能力，已成为主题分析的主流方法。但由于专利文本涉及领域较广，专业性较强，专业术语较多，且专利文本中的词/词组的技术语境也更为复杂，因此目前主题模型对于识别专利主题来说，识别的语义信息仍然有限，存在主题辨识度低、不易解释［15］ 、缺乏语境的问题 ［16］ 。因此，本研究更偏向于利用人工，通过内容分析法进行主题识别。内容分析法［17］ 是一种主要以各种文献为研究对象，对文献内容进行客观、系统和定量描述的研究方法。其基本做法是把文献中的文字、非量化的有交流价值的信息转化为定量的数据，建立有意义的类目( 编码方案) 分解交流内容，并以此分析信息的某些特征。因此，本研究为了保证识别的主题的全面且准确，采用内容分析法作为本研究的研究方法，对新冠疫情专利主题进行人工识别并进行相关分析，这对把握新冠疫情防控等的技术发展进程、进行有效的技术创新、提供技术研发决策支持等具有重要意义。1 研究设计与方法1. 1 文献获取方法本文选取文献数据来源时，选择 Incopat 全球专利数据库，为更好地符合专利主题研究的检索要求，兼顾检全率与检准率，本研究确定检索式为( ( TI=( 疫情) OR TI=( 新冠) OR TI=( 新冠肺炎)OR TI= ( 新型冠状病毒) OR TI = ( COVID－19) )AND ( AP － COUNTRY = ( CN) ) ) AND ( AD =［20191201 TO 20210225］) ，该检索式限定国别为中国，时间跨度为新冠疫情突发的当月 1 号至检索的当天，精确检索出了关于新冠疫情的专利文献1 305篇。1. 2 编码表构建本研究首先对采集的专利文献进行了大致的梳理和阅读，识别出新冠疫情七大专利主题，得到一级类目，并结合阅读情况，进行定义，以构建一个科学合理的编码表，如表 1 所示，为后续人工编码提供基础。表 1 编码表序号 一级类目 定 义1 疫情防护 指口罩、面罩、隔离装置等阻断病毒传播的，具有防护作用的装置、处理方法等2 病毒消杀 指具有消毒、灭活病毒等作用的装置、处理方法等3 大数据防疫 指利用大数据监控、预测、追踪等计算机系统、平台、装置、方法等4 病毒生物医学研究指对病毒的基因、蛋白、抗体、细胞、分子、免疫等方面进行的生物医学研究方法及应用等5 病毒采集 指与病毒采集、咽拭子标本采集等相关的采集设备、装置等6 病毒检测 指对采集到的咽拭子标本等进行的核酸检测、抗体、抗原等生物医学检测7 病毒感染治疗和免疫治疗指关于病毒感染治疗和免疫治疗的药物研发、制备，医疗方法、装置，疫苗制备、检测等1. 3 数据清洗两名编码人员在进行专利文献研读时还做了文章主题是否与新冠疫情相关的判断，将与新冠疫情无关的专利文献剔除。编码完成后，剔除与新冠疫— 2 6 1 —2021 年 11 月第 41 卷第 11 期我国新冠疫情专利主题与热点分析www．xdqb．netNov．，2021Vol. 41 No. 11

　情无关的专利文献，得到确认与疫情相关的专利文献1 030篇。1. 4 编码信度本研究编码由两名编码人员独立完成，然后互相审核编码的结果，对意见不一致的内容进行讨论，如果不能够取得一致意见，则引入第三人。编码完成后采用 Cohen"s Kappa 法检验编码信度，以Kappa 值衡量两名编码者度量的一致性。最终得到Kappa 值高于 0. 75，表明两位编码人员的编码结果一致性较好，如图 1 所示。图 1 编码结果2 研究结果2. 1 新冠疫情专利主题发展态势将 2019 年12 月—2021 年2 月的我国新冠疫情专利主题进行时序分布与演化制图，如图 2 所示，横坐标是专利申请时间，纵坐标是各专利主题出现的频次。由折线图可以看出，频次的变化趋势符合专利技术生命周期图，如图 3 所示。国内学者常将技术生命周期分为 4 个阶段，即导入期、成长期、成熟期和衰退期［18］ ，图 2 中标注的 “开始出现”“数量增多” “激增到达顶峰”阶段可以分别看作图 3 中的导入期、成长期、成熟期，而图 2 的 “收敛”“数量减少”“开始消退”阶段可以串联起来看作图 3 的衰退期。通过技术生命周期图，可以清楚地看到某项技术随着时间推移的变化情况和发展趋势，从而为创新主体的决策提供更有力的支撑。图 2 新冠疫情专利主题发展态势图 3 技术生命周期的曲线①导入期: 从图 2 可以看出，由于新冠疫情属于突发重大公共卫生事件，新冠疫情专利主题发展态势的导入期较短，即在 2019 年 12 月—2020 年 1月，开始出现的主题是疫情防护。众所周知，CO-VID－19 是在 2019 年 12 月开始为公众所知，因此那时第一紧要的便是疫情防护技术，以免加速传染; ②成长期: 新冠疫情专利主题发展态势的成长期也较短，即在 2020 年 2 月，各专利主题数量均明显增多。在这一阶段，疫情的暴发使得防控形势更加严峻; ③成熟期: 新冠疫情专利主题发展态势的成熟期也较短暂，即在 2020 年 3 月，数量激增达到顶峰。疫情暴发，病毒感染治疗技术和大数据防疫技术被急切地需要; ④衰退期: 新冠疫情专利主题发展态势的衰退期较长，即在 2020 年 4 月—2020 年 12 月，各专利主题的数量开始减少，在这个阶段，我国疫情已经被逐渐控制住; 在 2021 年1 月—2021 年 2 月，各主题的数量开始消退，我国疫苗已经研发成功，并逐步鼓励更多公众接种。上文分析得知，由于新冠疫情属于突发重大公共卫生事件，导入期、成长期、成熟期的时间都较短，这说明疫情来的突然，暴发快，因此相对应的各种专利技术也迅速作出反应，从出现到激增，时间较快。这与图 3 专利技术生命周期的导入期、成长期、成熟期明显不同。因此，关于突发重大疫情事件的专利技术生命周期，其导入期、成长期、成熟期都较其他领域的时间短。这一发现可以为各领域创新主体的决策提供建议，在面临突发重大疫情事件时，对于专利技术创新成果的产出，需要在人力、物力等各方面迅速反应，抓紧时间，果断出击。2. 2 关键词词云图分析关键词是对文献观点和内容的凝练与高度概括，专利文献中并没有具体列出关键词，但本文在阅读过程中，凝练出了各专利文献的关键词，因此— 3 6 1 —2021 年 11 月第 41 卷第 11 期现 代 情 报Journal of Modern InformationNov．，2021Vol. 41 No. 11

　编码完成后，本研究分别对前文的新冠疫情专利主题的关键词进行频次统计与分析。统计时关键词采集保持原文的真实性，之后再统一替换和合并本是一个，但以不同名字出现的主题关键词，再之后需要对具有包含关系的主题关键词进行合并归纳。最终将所有主题的关键词制作成可视化词云图，如图 4 所示。根据词云图，可以清晰地看到频次出现较高的关键词，并总结出使用频次较高的 10 个关键词举例及其来源主题，如表 2 所示。由此可以看出，新冠疫情关键词较多来自大数据防疫、病毒检测、病毒感染治疗和免疫治疗、疫情防护等主题，其中，大数据防疫主题关键词占据数量最多。图 4 新冠疫情主题关键词词云图表 2 新冠疫情频次较高的关键词及其来源主题关键词 来源主题 频次疫情监控系统 大数据防疫 178核酸检测 病毒检测 87疫情预测 大数据防疫 64医疗设备 病毒感染治疗和免疫治疗 40体温监测方法 大数据防疫 39中药组合物 病毒感染治疗和免疫治疗 39疫情追踪 大数据防疫 36抗体检测 病毒检测 35口罩 疫情防护 34隔离装置 疫情防护 292. 3 基于关键词共现的研究热点分析接着对各主题的关键词进行共现分析，以揭示疫情发生时各主题的研究热点。关键词是对文献观点和内容的凝练与高度概括，关键词共现网络可以反映新冠疫情各个主题［19］ ，通过研究关键词共现网络可以揭示新冠疫情各主题的研究热点，出现频次较高的关键词即是专利申请者在一段时间内共同关注的研究热点。2. 3. 1 疫情防护主题的关键词共现分析疫情防护主题的关键词共现频次前 5 的如表 3所示，主要研究热点有: ①口罩: 频次最高的关键词是口罩，疫情暴发以来，为了防止病毒人传人，阻断病毒的传播，急需各种防护物资，口罩物资则首当其冲［20］ 。因此在具有暴发性、扩散性、致命性的重大疫情到来时，创新主体应当着重在能够有效隔离病毒的口罩、隔离装置等技术方面抓紧研究，及时为国家应急防护工作增加技术支持; ②隔离装置: 在一些人流量比较大的公共场所，需要做好隔离措施，如防学生扎堆的隔离装置，就餐餐桌隔离装置等［21－22］ ，如何研发更有效，且更合理的隔离技术也是一个值得创新主体深思的重要技术;③垃圾废料等回收处理: 疫情期间，会产生许多废弃的口罩、面罩等有可...

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