本书分别以生物固碳技术领域的研究和技术专利为研究对象，开展相关研究。在科技发展方面，主要开展以科技文献为基础的全球和我国的科技文献计量分析，以期从整体上把握生物固碳研究的发展态势；在技术专利方面，主要开展生物固碳技术的全球专利技术领域、技术热点、国家/地区分布、机构分布、专利权人、发明人、关键技术、重点机构、保护区域等分析。本书主要发现如下。
（一）生物固碳科技文献分析方面
生物固碳作为多学科交叉的研究领域，涉及环境科学、生态学、土壤科学、地球科学、林学、大气科学、农学、植物科学、海洋学等领域，其中环境科学领域研究文献最多。2009—2014年是生物固碳快速发展阶段，年均增长率达到14.5%。Global Change Biology是生物固碳领域作者发表文章和关注的知名刊物。
发达国家在生物固碳领域的实力明显强于发展中国家。绝大部分高产作者、高产机构来自发达国家，其篇均被引频次远远高于发展中国家。俄亥俄州立大学在该领域发文量较多，主要关注土壤过程及温室效应、退化土壤的恢复与重建、保护性耕作等研究点。
近年生物固碳研究热点集中在不同生态系统碳汇的现状及潜力、固碳减排长期效应和生态系统服务可持续性、土壤固碳研究等领域。2010年至今，新兴的微藻固碳及生物能源制备、生物炭制备与应用技术具有广阔的发展前景。
我国生物固碳领域已形成一定的科研规模，研究主要集中在固碳机理、生物固碳模型定量化、微藻固碳及生物能源技术、生态系统服务功能评价等方面。2010—2015年，低碳农业、节能减排再次成为我国科研热点，微藻固碳、生物质转化等新研究前沿发展快速。中国科学院相关研究所以及农林、海洋和部分综合性高校是目前国内生物固碳研究的主导力量，其中中国科学院生态环境研究中心的论文综合影响力最强。中国科学院的研究主要涉及固碳机理、碳储量分布与评估、生态系统服务功能、人类活动对生态系统固碳能力影响、微藻固碳等领域；南京农业大学和中国农业大学更侧重土壤固碳的研究；林业类大学则以森林碳汇研究为主。
（二）生物固碳技术专利分析方面
（1）海洋固碳
全球海洋固碳技术起步较晚，近几年专利数量有所增长，2008—2011年间海洋固碳技术革新速度较快。总发明人数量呈现出上升趋势，且有大量的新发明人持续涌入该领域。
美国在海洋固碳领域专利申请起步早，总申请量和年申请量长期处于领先地位，但还未出现专利数量较多的专利权人。中国是海洋固碳领域专利领域的后起之秀，优先权专利数量达到9件。日本、澳大利亚、英国等国相关专利也有一定的发展，但专利申请数量较少。各国专利权人的专利申请数量不多，最多为4件，尚未引起组织机构和个人专利权人的特别重视。
海洋固碳涉及农业畜牧业的养殖、气体净化、碳测量设备和方法、处理方法等，近年热点专利技术主要在气体净化和农业畜牧业的养殖领域。其中，气体净化技术领域整体发展较快，通过吸收作用分离气体、生物方法净化废气技术、CO2等气体净化技术2012—2014年的专利申请量达到总专利数量的67%以上。
（2）土壤固碳(www.xing528.com)
土壤固碳技术专利研究起步较晚，2008年才开始出现，至2014年专利申请数总体呈上升趋势，但数量上还没有大的突破，至2014年专利数量仅34件。各国专利权人较为分散，专利数量还较少，专利保护意识还不强。
我国已成为土壤固碳研究专利申请数量最多的国家之一，美国次之，但我国专利被引频次远远低于美国，在专利的影响力方面还有待提高。我国研究机构和高校是土壤固碳专利的主要产出机构，企业在这方面的专利产出还很少。
土壤固碳的技术主要集中在土壤碳含量的测量、提高土壤根际微生物活性的种植方法、增施有机肥料、化肥混合使肥效达到最优化等技术领域。
（3）藻类固碳
全球藻类固碳专利2007年后进入黄金时期，专利数量快速增长，技术革新速度提升，新发明人持续涌入。自2011年开始，专利年申请量突破50件，新发明人占全部发明人数量的比例接近50%。其中，美国长期处于藻类固碳专利领域的领先位置，各类专利技术均申请较多，在培养基、酶学或微生物学装置、脂肪或脂油等含氧有机化合物的制备等领域上专利占比较高。近年，中国相关专利发展迅猛，在装置的气体导入方法、净化废气的生物方法、微生物藻类、装置的条件或反应时间控制、装置中的搅拌方法和热交换方法等领域具有优势。
藻类固碳涉及培养基、培养装置、气体净化、水处理、脂油制备、微藻类等技术领域。2012—2014年全球热点专利技术主要在DNA重组、培养装置以及制备脂肪或脂油等领域。其中，使用载体引入外来遗传物质技术、装置的感温元件控制、微生物学装置条件测量或信号传感方法测量或检验、装置的气体导入方法2012—2014年的专利申请量都超过各自总数量的80%，发展较快。
根据上述研究发现，本书建议如下。
①关注生物固碳领域前沿热点，开展微藻固碳技术（微藻代谢机理研究、高固碳藻种及品种选育、微藻养殖技术及生物燃料转化技术等）、生物炭（制备方法、生物炭对土壤肥力及作物生长的影响机理、生物炭对土壤微生态的影响机理等）、生物系统管理、炭黑等前沿热点技术的研究，进一步推进固碳机理、生物固碳模型定量化、微藻固碳及生物能源技术、生态系统服务功能评价等已有研究，并积极探索领域内的空白点和突破点，力争在国外高影响因子期刊发表相关科研成果，提高我国在该领域的影响力。
②整合国内学科资源，加强研究机构、高校、相关企业的学术交流和技术合作，建立产学研合作机制，在我国碳减排的政策框架下，积极探索生物固碳技术商业应用模式，促进我国生物固碳技术基础研究与产业化开发的有机衔接，提高我国在该领域的国际竞争力，为我国CO2减排做出贡献。
③积极布局知识产权风险相对较低、专利权人分散的海洋固碳、土壤固碳、森林固碳、藻类固碳等技术领域，对重点专利积极申请国外保护。在海洋固碳方面，研发机构较重视国际市场的专利布局，我国在进行相关专利研发和申请时，应关注相关的知识产权风险。在土壤固碳、藻类固碳方面，国外专利保护力度不强，我国应结合自身优势，积极在知识产权风险相对较低的重要领域加快专利布局。
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