通过分析深圳在脑科学与脑机工程领域专利产出的技术发展概况、技术分布特征、技术创新价值、 技术地域分布及技术创新机构,系统呈现深圳在脑科学与脑机工程应用研究上技术进展。
1.应用研究技术发展概况
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领 域的公开专利数量共计 1760 件,德温特同族专利 1418 项,其中专利授权 787 件,PCT 专利申请量 172 件。数据显示,深圳脑科学与脑机工程领域平 均每年公开约 350 件专利,专利数量与 PCT 专利 申请数量总体均呈快速上升趋势,复合年均增长 率分别为 15.0% 和 46.3%。
分方向来看,认识脑公开专利数量为 801 件, 总体呈上升趋势,复合年均增长率为 13.9%;其 中 德 温 特 同 族 专 利 661 项, 专 利 授 权 355 件, PCT 专利申请量 79 件。保护脑公开专利数量 574 件,复合年均增长率为 14.9%,其中德温特同族 专利 426 项,专利授权 211 件,PCT 专利申请量 69 件。连接脑公开专利数量为 487 件,复合年均 增长率为 20.2%,是深圳在这 5 年间专利数量增 长最快的方向,其中德温特同族专利 420 项,专 利授权 254 件,PCT 专利申请量 49 件。2021 年 以来,三个方向的专利数量增长加速,中国科学 院深圳先进技术研究院成为推动专利数量增长的 关键力量。

在深圳脑科学与脑机工程领域的专利产出中, 发明专利占比为 78.8%,实用新型和外观设计专 利的占比分别为 20.3% 和 0.9%。与全球同领域的 专利产出相比,深圳的实用新型专利占比尤为突 出。这种差异一方面是来源于深圳在该领域的布 局结构,表现在认识脑和连接脑方向的专利产出 相对更多,而保护脑的专利产出相对较少。另一 方面,深圳在这两个方向上的实用新型专利占比 更高,一定程度上说明深圳在这两个方向上的应 用开发具有独特的优势和活力。
2.应用研究技术分布特征
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领 域的专利产出主要集中在 A61K、A61B、C07D、 H04R 和 G06T 分类号上,专利数量排名前十的分 类号对应的专利占比为 60.3%,比该领域全球专 利数量排名前十的分类号对应专利占比低 16.6 个 百分点。专利技术构成集中度低于全球平均值, 这可能是因为深圳在该领域尚未形成规模较大的 龙头企业,技术路线和技术方案仍在发展和成熟 中。与全球专利数量排名前十的分类号分布相比, 深圳在 C07(C07D、C07K、C07C 等)大类下的 专利占比相对较低,说明深圳在有机化学、生物 技术等化合物和药物研发上布局相对较少,这可 能与深圳医疗制药、生物科技产业起步较晚,规 模 以 上 企 业 较 少 有 关; 而 深 圳 在 G06(G06T、 G06F、GO6N 等)、H04 大类下的专利占比较大, 反映了深圳在脑电信号处理、脑电信号传输、脑 机接口、计算方法和设备应用方面的研究活动更 为活跃。
深圳脑科学与脑机工程领域的专利技术用途分布显示,专利主要应用于疾病、方法过程、医药医疗、 计算控制、生物(体)、化学品、测量实验、信息通信、机械设备、电子电器等领域,相比全球的用途分布, 深圳用于医药医疗、生物(体)、化学品等用途的专利产出相对较少。
3.应用研究技术创新价值
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领域专利的权利要求数量主要集中在 3 至 15 项的区间,其 中 6 至 10 项权利要求的专利占比最高,达 65.2%;11 至 15 项、3 至 5 项专利占比分别为 11.4% 和 9.7%。 对比全球同期专利的权利要求数量分布,可以看出深圳的专利要求数量相对较少,可能与深圳的技术发展 阶段、申请人对专利的保护意识等有关。

专利文献的引用情况显示,近五年约有 35.6% 的专利存在被引记录,该比例远高于全球同期专利的平 均水平,侧面说明深圳专利研发活动相当活跃。但在这些被引用的专利中,94.4% 的专利被引次数少于 10 次,仅有 35 项占比为 5.6% 的专利被引次数达到或超过 10 次。
德温特同族专利情况也显示,深圳平均每年产出约 280 项专利德温特同族专利,总体表现出增长趋势, 从 2019 年的 242 项上涨到 2023 年的 378 项,复合年均增长率达 11.8%。三个核心方向均表现出了较快的 增长态势,复合年均增长率分别为 9.7%、12.7% 和 17.0%,其中连接脑方向的增长速度最快,显示出该领 域的强劲发展势头。同期,深圳脑科学与脑机工程领域三方专利共计 139 件,其中保护脑方向 106 件,是该领域三方专利 的主要来源,这表明保护脑方向的专利技术目前具有较高的应用价值。
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领域公开的专利中,维持有效的达 1303 件,占该领域公开 专利总量的 74.0%,这一比例与全球该领域专利的平均水平基本相当。在专利诉讼方面,深圳仅有 6 件专 利涉及诉讼,占该领域专利总量的 0.34%,且全部为行政诉讼。
4.应用研究技术地域分布
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领域公开的专利中,共有 354 件国际专利申请 17,其中 PCT 专利申请 172 件,是中国专利出海的重要渠道,而美国和欧洲是深圳该领域进行专利布局和合作的主要地域。
根据深圳地区公开中国专利的专利权人区域 分布,可以发现深圳脑科学与脑机工程领域的应 用研发能力呈现出明显的梯队划分。南山区独占 第一梯队,贡献了 45.7% 的专利产出,并且三个 核心方向的专利数量均位居首位,尤其是认识脑 的专利产出超过了 340 件;宝安区、福田区和龙 岗区分别以 15.6%、13.8% 和 13.2% 的专利产出 率位列第二梯队,其中宝安区在连接脑方向上表 现突出,而福田区、龙岗区则在认识脑上有较多 布局;其他位于第三梯队的区域,专利产出均小 于 50 件。
5.应用研究技术创新机构
2019 至 2023 年,深圳脑科学与脑机工程领 域专利数量排名前十五的专利权人 18 中,企业占 据 9 个席位,科研机构(包含医院)有 8 家上榜。 这一数据分布展示了深圳在该领域内企业与科研 机构的并行发展态势,以及其在培育创新型企业 方面取得的成效。在地域分布上,南山区以 8 个 席位的显著优势领跑,福田区有 3 家机构上榜, 龙岗区和光明区均有 2 家机构上榜,罗湖区和龙 华区则分别有 1 家机构入围。值得注意的是,尽 管宝安区的专利数量较多,但该区没有机构进入 前十五专利权人的排名,这可能意味着该区域尚 未形成具有突出规模的领先企业;相比之下,尽 管光明区在该领域起步较晚,但通过持续的投入 和布局,已经成功培育出了一些具有代表性的企 业。

在三个核心方向,中国科学院深圳先进技术 研究院以 291 件的专利公开数量高居榜首,且在 三个核心方向的专利数量也排名第一,表明其在 技术研发方面的深厚底蕴。深圳大学以 64 件专利 位列第二,在三个核心方向的专利数量均位列前 五。南方科技大学和长久康联生物科技、中科华意、 慧极创新医疗、铱硙医疗等生物医药企业在认识 脑方向的专利产出表现亮眼。深见医药、南方科 技大学在保护脑上专利产出表现优秀。华为技术 有限公司、时识科技、深圳信息职业技术学院则 在连接脑方向上表现突出。此外,深圳市第二人 民医院(深圳市转化医学研究院)、深圳市人民 医院也在该领域取得了一定的专利成果,而华为 技术有限公司、中兴、腾讯科技等科技企业的表 现同样值得关注。