甲壳素技术和产业国内外发展现状及对策建议

甲壳素技术和产业国内外发展现状及对策建议

一、国内外甲壳素技术及产业发展现状

甲壳素广泛应用于医药用品、食品、水产品养殖、家禽及畜牧养殖饲料加工、纺织和环保等领域。由于甲壳素特殊生理机能不断被发现，已引起全球科技界和产业界的重视，国际上先后召开过六届专项甲壳素学术会议，每年有关甲壳素研究开发的成果论文上万篇。一些发达国家争相投入大量资金对甲壳素进行深入研究开发。全世界从事甲壳素产业化开发的企业已达数千家，年销售额超过20亿美元。预计到2020年全球市场将超过百亿美元。

日本政府早在1985年就立项拨出60亿日元巨资作为启动经费，委托全国13所大学对甲壳素进行系统研究开发，至今已在基础研究及应用开发方面取得很大成就。甲壳素是日本政府唯一准许宣传疗效的机能性食品。在日本平均每3天就有1件申请甲壳素应用专利的报告，成为世界上在该领域应用最广泛的国家。

虽然美国早在19世纪就开始研究甲壳素，并最早从事甲壳素的生产，但直到20世纪90年代才出现应用甲壳素和壳聚糖迅速发展的局面。目前，主要涉及医药的开发和生产，出现了几十种壳聚糖药物及医用材料，而且生产数量较大。

欧盟国家中，法国人最早发现和研究甲壳素，并做了许多开创性的工作。目前，德国、英国、法国在该领域的研究与应用也达到了世界先进水平。其中德国的拜耳、巴斯夫、威娜集团对甲壳素在农药、植物生长促进剂和化妆品应用方面有着深入的研究。

韩国从20世纪七八十年代开始进行甲壳素的研究与应用。目前，已具有很强的研发实力，其专利申请按优先权排名居世界第四。但总体上看，韩国以研究为主，市场化水平与欧美国家尚有差距。

我国在1952年开展甲壳素研究，先是上海，后来是青岛等沿海城市。到20世纪90年代，我国进入甲壳素、壳聚糖研究和开发的全盛时期，每年有数十篇文章发表，新产品也开始出现。中国海洋大学、武汉大学、中科院大连化学物理研究所在该领域的科技成果较多，详见表1。

表1　国内甲壳素领域获得科技成果较多的机构名称和数量

现在，我国甲壳素及其衍生物生产已经初具规模，年产3万～4万吨甲壳素及衍生物，年产值百亿元以上。主要甲壳素生产企业详见表2。

表2　国内主要甲壳素企业

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二、甲壳素国际相关专利分析

利用Questel公司的Orbit专利检索系统进行查询，通过关键词chitin，从1921～2012年6月期间公开的专利进行检索，经过数据清洗后得到4743件甲壳素专利家族。通过分析得出如下结论:

1.甲壳素技术正处于技术迅速发展时期

从1977年开始，甲壳素技术历经了两次发展高潮。专利数据表明目前正处于第三次发展高潮期，2000年至2010年公开的平均专利家族数达到222件，是1977年的15倍。甲壳素专利涉及的领域不断拓宽，从传统的甲壳素衍生物、化妆品、生活用品扩展到生物农药及生长促进剂、医用材料、纤维制品等新领域。

图1　世界甲壳素专利发展总体趋势1977～2011（公开时间）

2.甲壳素技术研发热点突出

根据专利IPC的分析，特别是关于技术发展趋势的分析可以看出（表3），未来甲壳素在生物农药及生长促进剂（A01P、A01N）、医用材料（A61P、A61F、A61L）、纤维制品（D01F）领域将迅速发展，这是目前研发的主要方向及未来的发展趋势。对甲壳素衍生物技术的基础性研究仍将是热点，甲壳素技术在新兴领域的发展应用也值得注意，例如在扩音、扬声系统（H04R-007/02）中的应用。

表3　IPC小类发展趋势分析（1998年后）

①加速系数:（专利数最多年份的专利数—专利数最少年份的专利数）/专利数最少年份的专利数，表示专利发展的快慢，加速系数越大发展速度越快。

3.日、中、美、韩、德为甲壳素技术的研发大国

目前，专利申请量前5位的国家为日本、中国、美国、韩国、德国，共申请了3941件，占全部申请量的83%（图2）。其中，中国、美国、德国的专利申请数量增长迅速，并且多涉及新兴领域，日本、韩国的研发实力也比较雄厚，每年专利申请量也较大。世界上主要的甲壳素技术研究机构大多数也集中于这几个国家，因此，未来这些国家在甲壳素技术上依然保持领先地位。

图2　世界甲壳素专利申请国家（地区）实力对比

4.中国的研发实力较强，但仍存在一些问题

中国的研发实力总体较强，但相对较分散，研发机构以科研院所为主，企业较弱，且缺乏领军机构。我国应加大在此领域的投入，加快产、学、研结合的进程，争取未来在此领域形成几个规模较大、研发能力较强的领军企业，促进我国甲壳素技术的持续快速发展。

三、青岛市甲壳素技术和产业发展现状、存在问题及对策建议

1.青岛市甲壳素技术及产业发展现状

青岛市是我国重要的海产品养殖基地，有着丰富的海洋甲壳素物资源，同时还是我国最早研究甲壳素技术的地区之一，有着较强的科研能力。现有中国海洋大学、中科院海洋研究所、青岛大学等多家驻青高校和科研院所在甲壳素领域研究实力居全国前列。青岛涉及甲壳素研究的院士有管华诗（中国工程院院士，中国海洋大学原校长）、冯士笮（中国科学院院士，中国海洋大学教授）。青岛从事甲壳素生产的企业较多，市场前景广阔。详见表4。

表4　青岛市主要甲壳素企业

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2.存在问题

目前，青岛市的甲壳素产业发展还存在一些问题。（1）研发优势在减弱。近年来，国内其他城市的高校和科研院所加大了在此领域的投入，取得了一系列的成果。如武汉大学、天津大学、中科院大连物理化学研究所在甲壳素领域获得科技成果的数量位居国内前三名，中国海洋大学与中科院大连物理化学研究所并列第三名。可见，青岛在甲壳素技术领域的优势正在减弱。（2）产业化规模与研究实力不匹配。青岛市的甲壳素研发实力相对较强，但我市的成果转化率不高，甲壳素的产业化规模不高。而湖北潜江、浙江玉环等地已将甲壳素作为主导产业来做，引导科研机构与企业深入结合，打造出数十亿甚至上百亿的产业。（3）企业规模相对较小，尚未形成龙头企业。青岛市甲壳素生产企业中规模最大的是即发集团，该企业主要产品是纺织领域。其他进行甲壳素技术研究及应用开发的企业规模均较小，产品主要是甲壳素及其衍生品原料，属于产业链低端。

3.对策建议

（1）加大研发投入，保持技术优势:一要主动应对甲壳素未来技术的发展，进行前瞻性研究。通过一定时间跨度的技术预测（通常为10～15年），为产业技术升级和企业制定发展战略提供指导性的技术信息。二要广泛开展研究开发合作。积极利用青岛本地科研单位多，相关企业多的优势，与具有技术优势的国内外企业、研发机构展开构建研发中心、战略联盟等多种形式的合作，积极引进人才，增强企业在技术创新中的主体地位，争取在新型甲壳素材料、甲壳素药物及其他新兴应用领域有重大突破。

（2）提高成果转化率:虽然青岛市有一批甲壳素相关企业，但与青岛的研发实力相比，产业规模相对较小，有许多技术尚未进入产业化阶段。因此要加大力度促进技术的产业化进程，采用政策、税收等多种手段鼓励甲壳素产业的发展。如创立专门的产业园、企业孵化器等促进相关企业、研发人员进行创业；通过加强产学研合作服务平台、网上技术市场建设，培育壮大科技中介服务机构，鼓励设立种子资金，促进科技与金融结合等措施，进一步推动产学研的结合。

（3）培育大型甲壳素产业集团:青岛缺乏大型甲壳素企业，面对激烈市场竞争处于不利的地位。因此建议我市鼓励甲壳素企业之间进行兼并重组，组建大型的甲壳素产业集团，积极引入风险投资、民间资本，强化资本市场对企业发展的积极作用，并可以在信贷政策、技术及设备进出口的税收补贴政策、企业研发贷款贴息及税收减免等方面采取优惠政策。

参考文献

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编写:何　欢　赵　霞

编审:谭思明　李汉清