2022年美國成長速度最快的 10 大技術

  當公司分配資金以專利保護其技術時,表示此項技術至關重要,將對公司的企業經營、對於消費者,乃至最終對於社會產生長期影響;因此,觀察專利申請案的數據可以相當程度地了解產業趨勢。

  以下介紹美國商業專利資料庫IFI CLAIMS所公布2022年在美增長最快技術的前十名,了解目前產業及技術的變化。

10.《口罩》Breathing Masks

  口罩的專利申請在過去五年以25%的速度增長,而值得注意的是,在過去兩年出現大幅成長,也就是在COVID-19大流行期間增長了168%,可能與研究人員急尋更有效的方法以個人防護裝備(包括呼吸器)保護醫護人員有關。

  2022年以3M公司申請的口罩(如下圖例)專利數量為最多,其中包含了可以防止有害顆粒進入呼吸系統的口罩。除了醫護人員,亦保護了其他行業的從業人員,包括汽車、建築和製造業。9.《機器學習》Machine Learning

  機器學習是使用數學系統和特定數據集來協助電腦模仿人類學習的方式,隨著時間的推移不斷改進結果和分析預測。

  自2018年以來,機器學習的專利申請案量的逐年成長一直十分強勁,有約26%的成長率,其中IBM在過去五年中擁有6,000多個機器學習專利申請案(如下圖例),領先於微軟、Google和三星。
8.《3D細胞培養》3D Culture

  生命存在於多維空間中,過去一個多世紀以來科學家們在玻璃載玻片和培養皿等2D環境中研究與進行細胞培養,而這不一定是細胞與組織培育最準確的生態系統;因此,能夠在3D結構中培養細胞是醫學進步和提高藥物治療的成功率及加速上市的關鍵。

 

  隨著科學家和投資者意識到在更自然及更好的條件下研究細胞的優勢,3D細胞培養技術也正在快速發展著,3D細胞培養專利申請案近5年的年均複合成長率略高於26%,而2022年的申請案量比起2021年更有了巨大成長,此成長趨可能持續增強。

  3D細胞培養專利案的主要申請人以學術界為主,加州大學專利申請(如下圖例)位居榜首,其次是京都大學、大阪大學和維克森林大學。

7.《香菸》Cigarettes

  根據疾病預防控制中心(CDC)的數據,美國成人有超過3,000萬的吸煙人口,約佔美國人口的12.5%。而香菸和雪茄的專利申請案量正以28%的年均複合成長率增長。

  市值310億美元的跨國煙草巨頭菲利普莫里斯國際公司(Philip Morris International)在香菸專利申請方面遙遙領先,至2022年擁有1,364項專利(如下圖例)。該公司在市場訊息中表示其正專注於「減少危害」的吸煙創新。

6.《量子電腦》Quantum Computers

  超級電腦的功能不足以解決具有無數變量的複雜問題,但量子電腦的處理能力比起傳統線性運算的電腦快得多,是一種快速發展的新技術,可為演算法創建多維的運算空間,以解決複雜的問題並檢測精細的規律。

  量子電腦的專利申請案以每年近30%的年均複合成長率增長,業界正在探索此類根植於量子力學的變革性電腦技術的新領域。

  儘管IBM已做出更有選擇性地申請專利的戰略決策,其中仍有五個優先考慮申請的關鍵技術領域,量子計算就是其中之一,至2022年擁有1,204項專利申請案(如下圖例)。

5.《電子菸具》Electrical Smoking Devices

  隨著吸煙者轉向無菸替代品,電子菸具以31%的五年年均複合成長率保持在成長最快的10大技術中,相關的發明包括電子菸及其組件,例如充電器、溫度控制等。

  菲利普莫里斯國際公司(Philip Morris International)的電子煙專利申請案(如下圖例)的數量幾乎是上述香煙技術專利申請案數量的兩倍。根據該公司的企業宣傳表示,它正致力於逐步淘汰香煙。

4.《生物學模型運算》Computing Arrangements Based on Biological Models

  想理解生命科學,從分子到整個有機體,需要大量的數據和研究。因此利用電腦運算能力研究生物模型預示著醫學、生態學、植物學、海洋生物學、微生物學和病毒學等領域將取得進步。例如,科學家可以創建一個虛擬心臟,以預測心血管疾病的進展;可以繪製傳染病(例如COVID-19)的傳播圖,並預測疫苗接種的效果。

  在過去的五年中,此類專利申請案以每年32%的速度增長。但與前一年55%的增長率相比,增速有所放緩。

  IBM以5,500多項專利申請居於此類申請案的首位,三星則以3,600多項的專利申請案(如下圖例)追於其後。

3.《石油、天然氣或水的相關鑽探功能》Special Features Related to Earth Drilling for Obtaining Oil, Gas, or Water

  總體而言,地球鑽探技術申請案在過去一年中下降了 13%,但當涉及到與石油、天然氣和水相關的特殊鑽探功能時,該技術的複合年增長率則成長至33%。此類特殊功能涵蓋範圍廣泛,從用於調節流量的節流閥和閥門,到使用電腦模擬和機器學習進行鑽探均在此範圍內。

  價值150億美元的石油和天然氣設備和服務公司哈里伯頓(Halliburton)是此類專利申請領域的開創者,也是2022年度中此類技術專利申請第一名(如下圖例),該公司正在使用人工智能繪製油藏地圖,從而發現危險並自主調整鑽井以避免碰撞。

2.《電子數據資料處理》Electric Digital Data Processing

  電子數據資料處理運用範圍廣泛,涵蓋從數據中心到流體、布料、3D印表機、飛機機身等,根據資料串流提供自動化處理。

  此類技術以34%的成長率在2022年於排行中首次亮相,位居第二。與流體相關的專利申請案是此類技術的重心,如用於水汙染控制、水利工程、灌溉和排水裝置等。

  此類技術的專利申請人與其本身一樣多樣。以印表機而聞名的惠普(HP Inc.)以及飛機和火箭製造商波音(Boeing)公司是主要的專利持有人,至2022年各擁有117項專利。Levis、奇異公司和IBM位列前五。

1. 《自動駕駛汽車》Autonomous Vehicles

  自動駕駛汽車驅動控制系統技術正以64%的年均複合成長率駛入快車道,躍居為成長最快的技術領域第一名,在去年此類技術甚至沒有進入前10名。

  日本汽車製造商豐田汽車(Toyota Motor)在2022年申請了最多的自動駕駛汽車技術專利(如下圖例)。儘管如此,管理層於去年表達了公眾對完全自動駕駛汽車需要多長時間才能上路的質疑。而豐田汽車談到使用「自動化」一詞指的是增強人類對車輛的控制的技術;只有當系統可以在一定時間內取代駕駛員時才使用「完全自動」。


資料來源:

1. https://www.ificlaims.com/rankings-tech-growth-2022.htm