AI创新链产业链融合发展 赋能数字经济新时代《中国人工智能专利技术分析报告(2022)》发布******
2022年12月,国家工业信息安全发展研究中心、工信部电子知识产权中心发布《AI创新链产业链融合发展赋能数字经济新时代—中国人工智能专利技术分析报告(2022)》,这是中心连续第5年就中国人工智能专利技术发展情况发布报告。
在新一轮科技革命和产业变革的大背景下,人工智能创新链产业链“双链”融合是释放数字化叠加倍增效应、驱动数字经济智能化跃升、打造产业综合竞争优势的必然路径。《报告》基于人工智能高价值专利增强创新链活力和助力产业链升级的角度,对深度学习、智能云、计算机视觉、智能语音、自然语言处理等十大技术领域进行专利申请趋势和分布构成分析,从“创造力”“保护力”“运用力”“竞争力”“影响力”五大方面对人工智能创新主体进行专利创新评价,研究人工智能专利如何高效助力各类“智慧+”应用场景落地,并对未来新兴人工智能技术应用和专利布局趋势作出研判。
图1 人工智能创新链产业链融合发展图谱
《报告》对人工智能高价值专利如何为创新链产业链融合发展保障护航进行了定量和定性分析。从行业公认的能够直观体现高价值专利的几个因素来看,自2011年、2012年开始,人工智能领域的中国专利奖占比逐年提高、专利许可转让数量呈上升趋势、专利诉讼遍及多个应用场景,展现了高价值专利对技术产业应用相辅相成的走势。
十大基础技术领域的专利数量稳步增长,极大激发AI创新链活力。深度学习、智能云、计算机视觉、智能语音、自然语言处理、大数据、知识图谱、智能推荐、智能芯片、量子计算等智能技术构成了人工智能创新链技术底座,也是产业链应用的基础技术。在技术与政策双红利的推动下,2016-2021年深度学习专利申请年均复合增长率达到53%,对人工智能的引领作用开始逐步凸显;相比之下,智能语音、自然语言处理、大数据、知识图谱和智能推荐领域的专利申请呈现稳步增长的态势,其中2021年自然语言处理的专利申请量仅次于深度学习、智能云和计算机视觉,发展势头强劲;智能芯片和量子计算由于起步相对较晚,相关专利储备较少,仍处于技术加速积累的阶段。国内创新主体也纷纷展开专利布局,不断增强市场竞争实力。例如百度公司在深度学习、智能云和智能驾驶等多个领域继续保持领先优势,寒武纪、浪潮和华为在智能芯片领域展现了充分的专注度和科研实力,清华大学、浙江大学等高校也在计算机视觉和自然语言处理等领域投入更多研发资源,成为基础攻关的重要力量。
图2 AI创新链十大基础技术专利申请趋势和分布构成
AI创新主体展现积极创新面貌,中小企业为产业发展增添新力量。从创新主体的申请量排名上看,百度、腾讯、国家电网、华为位列前四,专利申请数量均突破10000件,是我国AI领域技术创新的主力军。从专利授权量上看,仍然是上述四家企业位居前列,且百度公司专利申请量和授权专利持有量均排名第一。此外,腾讯专利2017-2020年腾讯专利申请年均复合增长率高达70%,在AI领域前四创新主体中申请量增速排名第一。从授权专利占比上看,申请量排名第七的清华大学和第九的浙江大学,均以45%的授权专利占比排名前两位。作为技术创新的重要源泉和吸纳劳动力就业的重要载体,大量中小企业也积极涌入人工智能赛道,在创新链一侧,我国人工智能领域企业主体共申请专利超过110万件,中小企业专利贡献超过90%。从产业链看,AI技术在中小企业中的普及率超过40%,语音识别、智能制造等技术在中小企业应用广泛,助力中小企业升级改造和智能化应用。
图3 创新链前十创新主体专利申请量和授权量
AI核心技术领域高价值专利集聚明显,产学研合作稳步推进。当前,智能云和深度学习是高价值专利数量最多的两个领域,百度得益于更早地投入与布局,展现专利申请数量与质量同步提升的发展态势。其他创新主体也结合自身业务发展方向,在不同的基础技术领域进行了有针对性的布局,如国家电网在深度学习和大数据领域,浪潮集团在智能云,阿里巴巴在智能推荐,平安科技在自然语言处理和计算机视觉都保持着创新优势。高等院校在人工智能领域技术创新活跃,涌现了大量专利成果,并通过与企业成立联合实验室和技术研发中心等方式,加快产学研用协同创新进程。截至2022年9月,我国人工智能领域产学研联合申请专利数量超2万余件,其中发明专利占比约90%,整体呈上升趋势增长,产业应用较为广泛。
图4 中国AI创新主体高价值专利技术布局
图5 AI领域产学研联合申请专利发展趋势图
AI专利助力新兴应用场景落地,推动产业链转型升级。目前,人工智能创新链的产业化应用主要集中在智慧城市、智慧交通、智慧医疗、智慧金融、智慧工业和智慧教育等领域。从技术应用的成熟度来看,不同AI技术在不同场景的应用呈现出阶梯式发展的态势。智慧工业是当前各创新主体主要布局的技术应用场景,AI专利申请量达到65万余件,其次就是智慧金融,专利申请量为30万余件。其中也涌现出“海淀城市大脑”“灵医智惠AI医疗品牌”“智慧交通解决方案TrafficGo2.0”“普惠金融人工智能开放平台”等众多优秀实践案例,推动高端智能技术与行业的融合发展。
“智慧+”场景应用创造出更多产业增长点,新兴人工智能技术生成数字经济发展新动能。AI在城市、交通、医疗、教育及工业等场景的融合应用加速,不断催生新业态新模式新产业。以智慧工业为例,将工业互联网、人工智能等在内的智能制造新技术与工具,集成到工业生产流程中,正在引领我国工业数字化新生态。报告显示,截至2022年9月,我国智慧工业领域申请专利共计65万余件。百度公司以近9000件专利总数位居第一,国家电网位居第二,其余创新主体专利申请量差距不大,发展潜力较强,各创新主体在智慧工业领域的专利布局积极竞争,难以拉开较大差距。与此同时,基于人工智能的深度学习、内容生成,语音、视觉识别技术越来越成熟,以元宇宙和数字人技术为代表的新兴技术,也迎来了专利的快速积累阶段,百度、腾讯、华为等企业积极开展前沿专利布局,探索人机交互发展和应用,助力数字经济高质量发展。
图6 中国元宇宙专利主要申请人排名
图7 中国数字人专利技术申请-公开趋势
《报告》结合当前人工智能知识产权生态建设和全产业链专利布局情况,对产业高质量可持续发展提出总结与展望。人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,发展人工智能是支撑科技自立自强、实现高质量发展的重要战略。党的二十大报告提出,推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、人工智能、生物技术、新能源、新材料、高端装备、绿色环保等一批新的增长引擎。当前,人工智能技术与5G、云计算、大数据的融合发展已将成为推动数字经济发展的动能源泉,今后将进一步与其他数字技术相互碰撞出全新的科技驱动力。随着人工智能创新发展跨入新的历史阶段,专利申请总量突破百万件,专利申请趋势仍在快速增长,技术人才规模不断扩大,产业融合广泛深入,应当在底层关键技术突破、建设知识产权生态、大中小企业共同完善专利布局、开辟更广泛应用场景等方面发力,实现创新链与产业链的协同发展。
默默耕耘结硕果,巾帼逐梦绽芳华——任娟娟教授与铁道工程的故事******
作者:西南交通大学 毛萍 胡广翰
17岁来到西南交通大学土木工程专业,26岁博士毕业留校任教,33岁被评为教授,37岁获得国家优秀青年……任娟娟教授在一个“男性”标签明显的行业里,无问西东,砥砺前行,拥有着一份令人羡慕的履历,见证了中国高铁从“技术引进”到“中国制造”再到“中国创造”的飞跃。
然而,她和道路与轨道工程的故事,却始于一个偶然。多年过去,曾经的树芽已经成长为灰色混凝土上令人瞩目的一抹浓绿。一切顺利的表面下潜藏着不设天花板、不问结果的耕耘。
结缘铁道,砥砺深耕
2000年,计算机开始兴起热潮,它也成了任娟娟教授报考大学时的第一志愿,然而激烈的竞争最终使她被调剂到了铁道工程专业。那时国内很多基础建设还没开始,谁也无法设想后来国家基建如火如荼的热闹景象。主动选择整天和水泥、混凝土打交道,将宝贵的青春交付给技术发展相对缓慢的土木专业的女生更是少之又少。
“既来之,则安之。”任娟娟教授如同沙漠里的仙人掌、森林中的变色龙,具有极强的适应能力。从小培养的做好每一件事情的自觉,让她早早就明白,改变不了环境,改变不了社会,就只能改变自己。
误打误撞进入一个看似不那么适合女生,又不“时尚”的行业,17岁的任娟娟没有心灰意冷,反而积极地吸收雨露和阳光,探索另一个自己,一路致力于我国高速铁路无砟轨道结构设计与损伤机理等研究。
我国无砟轨道技术进入大规模、系统性的深入研究开始于2003年,当时中国铁路发展落后,许多技术需要向德国、日本引进学习。中国地大物博,南北气候差异大,铁路的运营环境复杂,对高铁的技术要求更高。通过不断的学习、消化、吸收,结合国情再创新,2008年中国高铁开始研制具备完全自主知识产权的新型无砟轨道结构,到如今,中国高铁已经处于多个领域创第一的高精尖地位。风沙里的兰新线,高寒地区的哈大线,繁忙的京沪高铁……均成为了一道道靓丽的风景线。
为了一张从山西开往成都的绿皮火车车票,要在售票大厅排长龙般的队伍,借助人潮拥挤的力量,才能将自己挤到火车的门框边再顺势踏入车厢,扑鼻而来的复杂气味、车厢里的人声鼎沸、火车到站后的面容憔悴……这些关于绿皮火车旅程的糟糕记忆停留在了任娟娟教授那一代的青春匣子里。中国铁路从跟跑、到并跑再到领跑,任娟娟教授是这一蜕变的见证者,也是致力科研的幕后工作者之一。
作为“高速铁路无砟轨道设计与维护”四川省青年科技创新团队带头人,任娟娟教授长期从事高速、重载铁路轨道结构和轨道动力学研究,坚守科研教学一线,在列车荷载作用特征分析、复杂环境无砟轨道性能演化、结构寿命预测与耐久性评估等高速铁路发展的瓶颈问题方面取得了突出成果,为完善成套无砟轨道设计理论体系、提出关键标准、实现关键技术的自主研发作出突出贡献。其研究成果成功应用于遂渝、成绵乐、兰新、西成、武广高铁等铁路路线的无砟轨道设计、建造及维运中。
图为任娟娟教授在第三届中国高速铁路健康管理技术论坛
芳华待灼,履践致远
从本科到硕士再到博士,在同学们相约逛街、看电影的时候,任娟娟教授选择把这有限的时间花在学业上。
硕士阶段,面对未来将何去何从的迷茫,她最先做的,是通过咨询与对比,逐步确定未来的目标,然后毫不动摇地坚守。“动摇肯定什么都做不好,人的精力是有限的。所以首先要确定目标,一旦确定了之后,就沿着这个目标走下去,让它成为一种习惯。”
任娟娟教授似乎永远都这么雷厉风行,决定了就去做,做了就尽可能做好。
2007-2008年,任娟娟教授以国家公派留学生的名义前往德国慕尼黑工业大学进行联合培养。她把初来乍到的自己称为团队的“外来户”。“外来户”需要自己主动融入团队,这对于多数人来说都很不适应,于是便被放养,成了没人管的学生。为了让自己“有人管”,任娟娟教授像个“问题怪”,她整日蹲守在实验室里,拉着博士甚至是工人和她聊天。
图为任娟娟教授在做实验
于是同学们经常能看到一个绑着马尾辫的女孩,追着正在忙碌的工人,用不熟练的德语问他们一线工作的体悟,转而又跑去询问刚刚操作完实验的博士师兄,这个实验有什么注意事项和实验心得。空闲时间,她还会去教授的办公室“逮人”,忙碌的教授被“逮”住了也不得不给这个“烦人”的学生解答疑问。慢慢地,任娟娟教授如愿融入了这个新的团队,师兄们在做实验时开始主动叫她动手操作。
目标导向一直是任娟娟教授秉承的做事原则,尽可能减少时间的浪费,做有效的事情,从上学到工作,她舍弃了很多休闲时间,为的便是在未来有更多的选择权。
看着任娟娟教授不停忙碌的身影,任娟娟教授的学生也经常发出疑问,“老师都已经评上教授和优青,也有了孩子,怎么还那么拼。”
在任娟娟教授看来,自律是一种会上瘾的习惯,所以哪怕她现在已经收获颇丰,也极少去享受青春时代搁浅的娱乐和消遣。她像个永动机,通过自己的主动轴带动从动轴不停地转动,期盼在有限的生命里书写多一点的可能性,在科研上为我国高速铁路发展作出更多贡献。
莫问收获,但问耕耘
办公室里,早到和晚归的同学总能看到任娟娟教授加班加点,伏案工作的身影,她沉浸在科研的世界里,屏蔽了窗外的云卷云舒,桌上的花开花落,忘记了疲倦与喜悦的情绪变化。
曾国藩有个一生谨遵的人生格言,“莫问收获,但问耕耘。”这似乎也是任娟娟教授科研工作的哲学,锲而不舍地修改基金,不知疲倦地加班加点,在她看来这都是科研工作者的必修课。
作为导师,她也常常鼓励自己的学生去尝试各种事情,哪怕是刚得知消息却马上就要截止,她也会鼓励学生们勇敢去试一试。结果并不要紧,重要的是学习和积累的过程。在她看来,科研的成果是一个水到渠成的事情,足够的积累,总有一天会汇集成河流。
灰尘扑扑的工程实验室里,任娟娟教授经常被一群群求知若渴的男学生围着,而她犹如指点江山一般,疯狂输出一个又一个专业术语,耐心地为同学们解答疑问。
图为任娟娟教授在试验现场指导学生
实际上,在家庭中她也是用心的。“当你们成家以后,会慢慢发现,如果家庭没有经营好,其他的成功都是没有用的。一定是先把家庭打理好,才能放心在外面打拼。”她六点多起床,为孩子做好早餐,帮忙换上精心搭配的校服,在上班高峰前将孩子送到学校,一个完美的转身,她又来到另一个校园,细心指导着她的另一群“孩子”。
任娟娟教授清晰地穿梭在各种身份之间,而多重身份的叠加,也让这位职场女性的魅力愈发光芒四射。
就像此时料谁也想不到自己人生的下一个阶段会在什么时候发生更替一样,任娟娟教授也无法预见自己未来的模样,于是她选择脚踏实地,默默耕耘,尽全力演绎好每一个阶段的角色。过去十年,任娟娟教授是铁道工程发展的见证者,是建设者,更是传承者,她一往无前,将青春岁月倾注于此,如今再回首时,却发现早已摘得累累硕果。