世界经济论坛于2024年6月发布了《2024年十大新兴技术报告》，在该报告中有一项新兴技术——碳捕获微生物技术，可以完成像魔法一样的事情。自虚空中纺出纱线，将CO₂ 变为一只瓶子或动物饲料，这些类似“点石成金”的事情都可通过碳捕获微生物技术达成。是不是有点神奇呢？其实，碳捕获微生物技术是一种可以使用微生物捕获空气中的温室气体，并将其转化成高价值产品的技术。那么，这样一项新兴技术的发展现状如何呢？文本将基于专利视角来一探究竟。
基于Derwent Innovation创新平台上的专利数据进行分析，发现碳捕获微生物技术相关的专利，主要布局在亚洲、美洲、世界知识产权组织、欧洲等地区，尤其是美国专利的占比高达19.4 %，其次中国专利的占比为12%左右。从总体上看，有 6% 的公司在 4 个以上国家/地区提交了申请，一定程度上表明碳捕获微生物技术的市场增长具有较大潜力。且有3% 的公司正在四大市场（US、EP、JP、CN）中寻求保护，这说明目前碳捕获微生物技术领域有着稳健的投资，会有更加广阔的市场。
图1：专利地理分布树形图
（Source：Derwent Innovation 德温特创新平台 — 解读）
对排名前20的专利权人（去除个人）进行分析，发现除了大多数的企业专利权人外，清华大学、北京工业大学、东南大学等国内高校也有进行相关方面的研究。在合作申请方面，除Kiverdi公司和Sequesco公司、Angierena和Agrinol以及Tantillus和Newcastle upon Tyne大学有合作申请专利外，其余专利权人在专利申请方面并没有合作。其中，Kiverdi公司专注于利用“单细胞蛋白”微生物将CO₂ 和其他无机碳转化为高价值的蛋白质和生物化学产品。其生产的蛋白质可以直接作为动物饲料的成分，或者经过进一步加工和配方，转化为人类可食用的植物基肉产品或替代乳制品。而Sequesco公司是一家细胞和基因疗法的医疗保健传播机构，其团队成员有丰富的基因编辑技术实践经验。
而专利拥有量最多的LanzaTech，是一家成立于2005 年总部位于美国的公司。其核心技术是依托产乙醇梭菌所拥有的碳固定代谢途径 Wood-Ljungdahl，同时发酵 CO 和 CO₂，并在适当条件下将其转化为乙醇，再进一步将乙醇制成各种工业用品，如涤纶织物、航空燃料和酒精等。目前，LanzaTech采用工业废气生成的聚酯纤维已被一些知名品牌作为面料使用，例如Lululemon、Zara 等。在中国，LanzaTech于2018年与首钢集团京唐钢铁厂合作，在中国河北省曹妃甸建立了世界上第一座商业废气乙醇工厂。
图2：Top20专利权人及联合申请
（Source：Derwent Data Analyzer 德温特数据分析软件）
采用Derwent Innovation的DWPI手工代码，对专利拥有量最多的LanzaTech和Kiverdi公司所涉及的专利技术分支进行对比分析，发现LanzaTech更偏重于E11、E10分支下的乙酸、乙醇等一般化工品的研发，而Kiverdi公司则倾向于H09、A12分支下的利用城市和农业废物生成非石油燃料以及聚合物其他应用方面的研究。
图3：LanzaTech vs Kiverdi 技术分支
（Source：Derwent Data Analyzer 德温特数据分析软件）
对专利的当前法律和运营情况进行分析，可知转让事件最早发生于2009年，目前有发生过转让的专利占比较少。LanzaTech涉及的转让专利数量最多，仅在2021年发生转让的专利数量就为17件。对转让专利的地域进行分析，发现有发生转让的专利大多数为美国专利，只有一件财团法人工业技术研究院的中国专利有在2014年和2018年发生过转让。另外，Lanzatech的一件涉及醇制备方法的中国专利CN201180006104.8曾在2015年许可给北京首钢朗泽新能源科技有限公司使用。从上文信息可知，该专利许可事件发生在Lanzatech与首钢集团京唐钢铁厂合作建立商业废气乙醇工厂之前的2-3年内。由此也说明，从专利的运营数据出发可预测出公司之间的合作策略走向。
图4：专利转让
（Source：数据来自incoPat全球专利数据库）
对碳捕获微生物技术相关的案例信息分析，发现这些案例主要分布在中国、日本、巴西等国家，且大多为驳回复审的案例。而且，其中大多案例都与Lanzatech或Kiverdi有关。尤其是其中的中国案例，都与Lanzatech有关，且涉及多个CN200880119494.8的分案申请。由incoPat全球专利数据库提供的数据可知，目前Lanzatech针对该母案提出的分案申请共计5件，其中大多被驳回，只有一件分案申请获得授权并维持有效。
图5：专利案例地理分布
（Source：Darts-ip 全球知识产权案例数据库）
另结合公司的营收信息，对专利数量排名前10 的公司进行分析，发现目前碳捕获微生物技术领域暂未出现行业的引领者。Lanzatech虽然在技术方面有绝对的优势，但其营收情况相比其他同行并无优势，目前在整个行业中的角色更倾向于许可人。中石化和Akermin公司的情况与之正好相反，属于行业中的潜在许可对象/被许可人。如若能加强专利技术的申请布局或对外合作，这些潜在许可对象很可能会在未来成为行业的领军企业。
图6：市场竞争力图
（Source：Innography 智能化信息分析平台）
最后，结合DWPI用途从时间跨度来看，在10年之前碳捕获微生物领域的技术偏向于乙醇、乙酸发酵工艺的研究，5年之前则主要偏重于脂肪酸相关方面的研究，而最近5年申请的专利技术更偏重于在碳捕获效率的提升、生物脱硫工艺和并行发酵工艺方面的研究。当然对于CO₂ 的转化率的改进、生物合成蛋白质等方向，从10年之前到现在，一直有相关的专利申请。
图7：DWPI用途时间分组
（Source：Derwent Innovation 德温特创新平台）
相信随着越来越多新的实体加入碳捕获微生物行业，未来我们会看到更多以CO₂ 以及无机碳为原料的环保产品。尤其是结合日渐成熟的人工智能技术，碳捕获微生物技术将会带给更多的惊喜，让我们拭目以待。
来源：https://mp.weixin.qq.com/s/jxqKz4VyHzBfBIZH2WPLPg