生物信息技术的知识产权保护初探

2006年9月2日23:56:22

朱雪忠 常俊丽 何光源

原载《知识产权》2006年01期

[摘要：]生物信急学是伴随着人类基因组计划(HGP)的开展而得以迅速发展起来的新兴交叉学科。由于其所带来的巨大社会经济效益，对生物信急技术的知识产权保护越来越引起人们的关注。木文据此对生物信急技术中涉及的知识产权保护客体，即基因和蛋白质序列和结构、生物信急数据库、生物信急技术软件和硬件的知识产权保护国内外现状及目前存在的若干问题进行了初步的探讨。

[关键词：]生物信息技术 知识产权 基因蛋白质 数据库 计算机软件

 

 一、引言

   生物技术和信息技术是21世纪的两大经济发展支柱，生物信息学Bioinfo}natics是生物利学与计算机科学以及应用数学等学利相互交叉形成的一门新兴学科。通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而揭示数据所蕴含的生物学意义。生物信息学已经成为当今生命科学乃至整个自然科学的重大前沿领域之一，其研究成果将对分子生物学、农学、医药、食品，和环境等领域产生巨大影响。

    生物信息学的研究，促进了人类在医药、疾病治疗等领域的发展，并产生巨大的经济效益。据估计，生物信息技术产业每年将在全球范围内产生超过100亿美元的收益，而且伴随着该产业的发展，其所带来的经济效益将会逐年增加。由于其不可估量的经济效益和可预见的发展前景，现今世界绝大多数大型生物技术医药公司对生物信息技术的研究均已投入了大量的人力、物力和财力。因而这此投入如何获得相应的回报已渐渐成为这此大公司能否进一步投资该领域研究的关键问题，由此而引发的生物信息技术知识产权保护问题也变得日益突出。如今，能否有效地保打护生物信息技术研究成果，从而使国家和企业的资金投入得到应有的回报，已成为制约生物信息技术进 一步快速发展的瓶颈。

   目前，我国生物信息技术的研究随着人类基因组研究的展开已显露出蓬勃发展的势头，许多科研单位已经开始或准备从事这方面的研究工作。北京大学于1997年3月成立了生物信息学中心，中科院上海生命利学研究院也于2000年3月成立了生物信息学中心，分别维护着国内两个专业水平相对较高的生物信息学网站;清华大学目前正围绕后基因组信息学开展基础和应用研究;复旦大学遗传学研究所为克隆新基因而建立的一整套生物信息系统也已初具规模;中科院上海生化所、生物物理所等单位在结构生物学和基因预测研究方面也有相当的基础。同时我国许多生物技术医药公司也已展开了这方面的研究上作。国家近儿年对该领域的研究投入呈快速上升趋势:国家863"计划生物和现代农业技术领域专门设有生物信息技术主题，国家自然科学基金委员会将该主题列为重要发展方向，国家973"计划也已开始对该主题立项。随着该领域研究成果所带来的科技、经济效益日益显现，该领域的知识产权保护问题也必将日渐突出。生物信息技术的知识产权保护，将是我国生物信息技术产业乃至生物产业得以快速发展的重要基础。生物信息学是伴随着人类基因组计划(HGP）的开展而于近几年得以快速发展起来的新兴交叉学科(人类基因组计划开始于1990年，完成于2001年)，对生物信息技术的知识产权保护进行了系统性研究近几年方见相关报道。由于研究时间较短，相关的研究成果也较为有限。目前对该领域的研究主要集中在对生物信息技术一个方面的知识产权保护护:基因与蛋白质序列和结构;生物信息数据库;生物信息技术软件和硬件。

    国际上对组成上述一种保护客体基础的基因、数据库、计算机软件的知识产权保护已进行了大量的研究工作，但结合生物信息技术自身特点探讨其知识产权保护策略的研究相对较少。

 

二、国外对生物信息技术的知识产权保护

 

(一)基因与蛋白质序列和结构的专利保护

基因是指真核生物、原核生物和病毒中具有遗传效应的DNA或RNA分了的核酸序列，是遗传的基本单位。蛋白质由二十余种氨基酸组成，它是各种生命活动的物质基础，蛋白质的结构决定了它的生物功能。对基因和蛋白质的生物功能的研究是生物信息技术中的一项重要研究内容，同样，对二者的知识产权保护也是研究生物信息技术知识产权保护的重点。

1.基因序列和结构的专利保护

    基因序列和结构足生物信息技术的基础，对其应采取何种知识产权保护模式是近年来生物信息技术领域，同时也是整个生物技术领域，知识产权保护研究的焦点问题。对此，国际上有许多探讨，目前主要集中在专利保护和版权保护的研究上。而对基因序列实行版权保护一直存在较大争议，这里主要探讨专利保护。

    对基因采取专利保护是目前国际上较为通行了的做法。包括中国在内的许多国家专利立法中，化学物质都被正式纳入专利保护范围。遗传物质如基因、DNA,RNA、和染色体等都属于生物化学物质，因而也可以像其他化学物质一样被授予专利。但对基因能否被授予专利保护的争论一直都在进行，目前世界各国和地区对是否应授予基因序列以专利存在着不同的认识和看法。奥地利、捷克、芬平、法国等属于相对保守型，这此国家认为，对人体、人体器官以及从人体分离得到的产.品，如细胞系、基因, DNA、序列不能申请专利保护。加拿大、意大利、英国、瑞士、韩国及我国台湾地区则属于中间立法的国家和地区，他们一般认为，除人体和人体器官外，从人体分离得到的产品，如细胞系、基因和DNA序列足可以授予专利的，而运用于人体和动物的外科手术方法、治疗方法和诊断方法是不可授予专利的。澳大利亚、日本、美国属积极型立法国家，这此国家认为，专利法须排除保护的仅仅足利用生物技术繁殖人类的方法，即除禁止克隆人外其他的现代生物技术领域均可被专利法保护覆盖。在可授予基因专利的国家，对于基因专利申请能否取得授权，目前主要是看其能否满足专利性条件，即基因序列专利申请是否满足实用性、新颖性和创造性的审查标准，其中对实用性的要求是最主要、最关键的因素。这此国家均是通过基因专利实用性审查标准来确定本国的专利保护基因范围。

     总的来说，关于对基因序列可否予以专利保护，至今在世界范围内还存有相当大的争议。生物技术发达的国家更倾向于对基因序列予以专利保护，而生物技术相对落后的国家则不赞成基因序列的可专利性。

 

2、蛋白质序列和结构的专利保护

    随着人类基因组计划的完成，利学家们又进一步提出了后基因组计划，而蛋白质组研究足其主要研究内容，也将成为生物信息技术今后研究的重点。相应的，有关蛋白质组领域的知识产权保护今后也将可能成为生物信息技术知识产权领域的研究热点。由于蛋白质的结构决定了它的生物功能，因此，对蛋白质知识产权保护的研究主要集中在对蛋白质份维结构的专利保护上。当前，欧洲专利局没有涵盖蛋白质份维结构可专利性的审查办法。欧洲专利局已经设立一个委员会，负责研究有关蛋白质技术主题的可专利性问题，目前尚未有结果。在美国，从2000年2月开始，专利与向标局(USPTO)已经对包含指向蛋白质份维结构之权利要求的人量申请案授予专利权，但是目前尚未颁布任何有关蛋白质三维结构可专利性、蛋白质份维结构专利申请审查办法的审查指南。

(二)生物信息数据库的知识产权保护

随着近年来生物学试验方法和检测手段的不断发展与提高，积累了大量生物学实验数据。通过对这此数据按一定目标与功能分类收集整理，形成了目前数以万计的生物信息数据库，并且其数量还在不断递增，其功能也在不断细化。生物信息数据库本身是众多现有数据库中的一种类型，是典型的生物技术与信息技术相结合的产物，是生物信息技术中非常重要的部分。生物信息数据库按内容划分有基因组数据库、核酸和蛋白质一级结构序列数据库、生物大分子（主要是蛋白质[Page])三维空间结构数据库以及以上述三类数据库和文献资料为基础构建的二次数据库。例如:美国国家生物技术信息中心(NCBI）的核酸序列数据库Genbank,欧洲生物信息学研究所(EBI）的核酸序列数据库EMBI，日本信息生物学中心(ClB)的核酸序列数据库DDBJ，由瑞士生物信息研究所和欧洲生物信息学研究所共同维护和管理的蛋白质序列数据库SW ISS－PROT。

    对于生物信息数据库的知识产权保护，各国仍主要沿用传统的数据库知识产权保护模式。有些国家甚至出于科学研究的需要，对某此特殊的生物信息数据库没有采取知识产权保护或只是部分地保护，从而使生物数据这一重要的资源为人们自由使用。目前版权法仍是包括生物信息数据库在内的大多数数据库知识产权保护的最主要法律依据，通常将数据库作为汇编作品，加以保护。美国是世界上数据库产业发展最早且规模最大的国家，它在数据库知识产权保护方面的状况一直为世界各国所关注。数据库是否得到版权法保护，美国曾长期采用辛勤收集”原则(或称额头出汗”原则)，即只要作者在收集、选择构成数据库的信息方面付出了辛勤的劳动或者实质性的投资，该数据库就能得到I'}}权法保护。因此，绝人多数数据库可依据美国版权法第101条的规定受到保护。然而，美国联邦法院于1991年就Feist诉Rural一案所作出的判决中否定了“额头出泪”原则在汇编作品上的适用，明确受版权法保护的条件是具有最低的创作性”。这一判决宣告了大量数据库因不具最低的创作性”而无法受到版权保护。欧盟目前主要是以欧盟数据库指令作为其保护数据库的主要依据，其特色在于，针对不同性质的数据库采取一种特殊的双轨保护机制。一方面，仍遵循国际上的共识，以版权法作为数据库保护的重点;另一方面，则平行创设了一项特殊权利，使一些投入大量人力、时间或资金却苦于无法满足版权保护要件的数据库也可以受到保护。特殊权利保护的目的就在于保护对数据库的投入，这种保护是包括美国在内的世界上其他许多国家所没有的。当然，无论是美国的法案还是欧盟数据库指令，都是从其本身利益出发，以维护自己的信息垄断地位。

    生物信息数据库在本质上与其它的数据库相同，但又有如下特点:数据库种类多样，生物信息学各类数据库几乎覆盖了生命科学的各个领域;数据库的更新和增长快，数据库更新的周期越来越短，数据的规模以指数形式增长;数据库的复杂性增加、层次加深，许多数据库具有相同的内容和信息，数据库之间可以相互引用;数据库使用高度计算机化和网络化，绝大多数的网上生物信息学数据库中的信息资源可免费检索和下载。正是生物信息数据库的上述特点，使其在知识产权保护方面的复杂性和难度增大。虽然现有的版权保护办法仍可以起到一定的保护作用，但随着生物信息数据库的进一步发展、数据库的复杂性进一步加深，有此数据库数据量上大，导致数据库结构难以满足版权法的“最低创作性”要求，使其无法得到有效保护等。因此，需要开展适合生物信息数据库自身特点的知识产权保护模式研究。

(三)生物信息技术软件和硬件的知识产权保护

1.软件的版权保护

    生物信息学中提交到数据库中的序列需要进行分析和解释，同时对已存在于数据库中的条目需要进行辨识和修补，以供研究人员进一步研究之用。因此，随着公用生物信息数据库的建立，为实现上述目的的生物信息技术软件的开发获得了飞速的发展。

    目前，国际上对生物信息软件的保护也是遵循原有的计算机软件保护模式，主要采用版权保护。（13）

但生物信息软件同传统的计算机软件相比也存在着一此自身的特点:软件分类复杂、数目种类多;许多软件为免费软件，可以白由从网上下载;许多软件在运行时需要特定的生物信息数据库的数据支持，这其中包括公用的数据库和需要付费的数据库。同生物信息数据库的知识产权保护一样，原有的软件保护模式可能会出现一些弊端，如版权法保护力度不够等问题。目前，国际上对生物信息技术软件的保护模式做了初步的研究，对其在寻求版权法保护的同时，探讨了运用专利保护生物信息软件的可能性。

2.硬件的专利保护

    生物信息技术中涉及的硬件主要以生物芯片为主。生物芯片技术是近年来物理学、微电子学与分子生物学综合交叉形成的高新技术。随着人类基因组计划取得的巨大进展，海量的基因序列数据正以前所未有的速度膨胀，而生物芯片技术为生物信息的获取提供了必要的手段，将成为生物信息技术主要的支撑技术。目前生物芯片的保护以专利为主，国际上均采取此办法对生物芯片实行保护。国外关于基因芯片技术专利纠纷层出不穷，其产生、解决渠道引起了生物产业的极大关注，其中涉及的芯片专利保护对于我国生物技术产业具有重要的参考意义。此外，生物信息软件与计算机硬件相结合也可申请专利保护。

 

三、我国对生物信息技术的知识产权保护

    生物信息技术在我国已呈现蓬勃发展态势，有些方面已达到国际领先水平，但由于对该学科的大规模研究在我国开展的相对较晚，对其知识产权保护的系统研究还相对落后，不过对于生物信息技术三个方面的知识产权保护却早已进行。

(一)基因与蛋白质序列和结构的专利保护

根据我国现行的《审查指南》，可将基因视作一种化学物质加以专利保护，这实际上表明我国已为专利保护基因遗传资源物质打开了通道。我国《审查指南》规定，遗传物质如基因、DNA, RNA、染色体等都属于生物化学物质，因而可以像其它化学物质一样被授予专利。然而对于未经人类的任何技术处理而存在于自然界的遗传物质，由于属于《专利法》第25条第1项所述的科学发现，因而不能授予专利。此外，不能重复得到的遗传物质由于不具备实用性，也不能授予专利。我国规定所申请专利的基因具有通过生物学实验证明确定的功能才能认为具备了实用性。我国《审查指南》将蛋白质与基因一样视为一种化学物质专利加以保护，目前，尚没有关于蛋白质三 维结构的专利审查指南。

(一)生物信息数据库的知识产权保护

    对于生物信息数据库的保护，我国主要还是参照现有的数据库知识产权保护办法。我国《著作权法》第14条明确规定，汇编作品，可以是以若干作品，或作品的片段”构成的，也可以是由不构成作品，的数据或其他材料”构成的，但对其内容的选择或者编排要体现独创性。要作为汇编作品，受到著作权法保护，数据库必须在内容的选择上或者编排上具有独创性，在实际运用中，大量的数据库由于缺乏独创性而不能受到版权的保护。为弥补版权法保护数据库的不足，我国司法实践中已将反不正当竟争法保护作为对数据库版权保护的补充，但是，其仍有法律地位不明确、权利不充分、保护不确定以及操作性差等固有缺陷。生物信息数据库具有数据量大、更新快等特点，而越是数据量大、信息完个的数据库其独创性越难体现。因此，版权法虽然对生物信息数据库具有一定的保护作用，但保护力度还比较弱。

    目前我国自主开发的生物信息数据库无论在数量还是质量上均落后于发达国家，但我国生物信息技术的快速发展，特别是我国丰富的生物遗传资源所带来的大量的生物数据源，必将导致今后我国生物信息数据库数量的快速增长，而随之带来的生物信息数据库知识产权保护问题将会变得日益突出。因此，研究适合我国生物技术发展特点的数据库知识产权保护模式是目前烝待解决的问题。

(三)生物信息技术软件和硬件的知识产权保护

     同国外的情况一样，我国目前对生物信息技术软件采取的是著作权保护方式，并且制定了专门的《计算机软件保护条例》。对于与硬件相结合的软件可授予专利，基因芯片的保护同国际做法一致，采取的足专利保护形式。[Page]

 

四、生物信息技术知识产权保护中存在的若干问题 .

(一)生物信息技术各环节知识产权保护模式

    生物信息技术各环节知识产权保护是目前生物信息技术知识产权保护中讨论最多的话题。生物信息技术的一个环节即一种保护客体:基因序列和蛋白质结构、生物信息数据库、生物信息技术软件和硬件。虽然各自均有相应的知识产权保护策略，但其均是基于原有的保护模式，而并未考虑生物信息技术环境下一种客体自身的特点，保护方式仍主要停留在原有的常规知识产权保护方式下。对于一种客体在生物信息技术大环境下的知识产权保护模式及一种客体在知识产权保护中的相互关系问题是今后生物信息技术知识产权保护的重要研究方向。

(一)政府资助的生物信息技术研究成果的知识产权保护

    现有的许多生物信息资源，如生物信息数据库(Genbank EMBL和DDBJ等)以及一此序列分析软件等是由政府出资研究和开发的，如今免费为世界各国开放，并未采取相应的保护策略。对于该类型的数据库，科技界与法律界也普遍认同不采取保护，免费为大家所用，以推动生物信息的传播与交流。虽然目前大多数研究开发工作仍可正常进厅了，但许多数据库的开发者已面临经济紧张的境地。有的数据库，如蛋白质序列数据库SW ISS－PROT已开始向商业用户每年收取数千至数万美元不等的费用。因此，该类数据库是否应该一直为公众提供免费服务有待进一步探讨。此外，对于由政府出资的利技成果如何获得 一定的回报，从而进一步推动研究的发展也一直是各国政府积极探索的问题。对于政府出资资助的生物信息研究，也有可能遇到因为国家利技政策导向的改变而面临资金投入减少甚至停止投入资金的问题。如果对政府资助的生物信息资源不予以适当的知识产权保护，有可能在将来运行时由于资金的匮乏而导致生物信息资源的流失和研究工作的中断;或者导致生物信息资源的数量和质量的下降，使生物信息数据库的维持和数据的可靠性产生问题;还会造成资金大量投入而无法得到有效回收。因此，对政府资助的生物信息技术研究成果的知识产权保护也是需要探讨的问题。

(三)由生物信息数据库制作过程中原始文献和数据的引用而引发的知识产权保护问题

    由于生物信息数据库具有一定的复杂性，许多数据库具有相同的内容和信息，数据库之间又可以相互引用，并且在制作数据库时经常会大量引用本身具有版权的文献和数据，而这此数据库中的一部分又具有 一定的盈利性。因此，原始数据人的权利如何得到应有的保护是当前生物信息数据库知识产权保护中需要研究的话题。

(四)进入公共领域的数据库与企收或个人资助的数据库的知识产权保护模式

     许多生物信息一级数据库由于有政府资金资助，在使用过程中一直是对公众免费开放的，从而进入到公共领域。而有些企业或个人资助的生物信息学数据库(许多为二级数据库)为盈利性质，需要法律提供必要的保护。因此，_二者在知识产权保护模式上一直有较大的冲突。部分学者认为，生物资源是人类的共同财产，对生物信息数据库的使用应该免费，而不应该采取知识产权保护。有此学者则认为，如果不对生物信息数据库采取必要的知识产权保护，特别是对企业或个人资助的生物信息学数据库不进行保护，将会制约生物信息数据库的长远发展。目前有学者建议，对于为公众免费开放的数据库采取适度的知识产权保护，而对具有一定盈利性质的由企业或个人资助的生物信息数据库采取较为全面的知识产权保护，并建议两类数据库在知识产权保护过程中采取联合的形式。对具有盈利性质的数据库(主要为_二级数据库)，由于其在数据库制作过程中 一般都需要用一级生物信息数据库作为基础，因此可以将其获得的知识产权利益部分转让给免费为公众开放的一级数据库的制作者，这样_二者均可得到发展。对于二者究竟采取什么样的知识产权利益分享模式尚需进 一步研究。

(五)蛋白质组学的知识产权保护

    人类基因组研究在各国利学家的努力下已经取得巨大成就。基因组学虽然在基因结构和疾病的相关性方面为人类提供了有力的证据，但实际上大部分疾病并不是因为基因改变所造成的，并且基因的表达方式错综复杂，同样的基因在不同条件、不同时期可能会起到完个不同的作用。关于这此方面的问题，基因组学是无法回答的。而蛋白质组学的研究才能真正为人类解决上述问题，同时也将成为生物信息技术今后研究的重点。在蛋白质组研究过程中，其所涉及的知识产权保护内容较多，如蛋白质份维结构的专利保护、测定蛋白质结构的检测设备的专利保护、蛋白质结构分析和预测软件的知识产权保护等。由于蛋白质份维结构的重要性，目前开展较多的是蛋白质三维结构的专利保护研究，这不仅是蛋白质组学，也是整个生物信息技术知识产权保护今后面临的重要课题。

(六)生物信息技术知识产权保护的适度问题

    生物信息技术作为21世纪生命科学乃至整个自然利学的重大前沿领域之一，对其采取必要的知识产权保护从而促进该领域的发展是不言而喻的，但保护的程度应该如何掌握，保护的力度是否合适，需要进行探讨。若知识产权保护程度不高，则会造成生物信息技术产业在快速增长后由于不能得到应有的保护而停滞不前;如果知识产权保护力度过大，则会导致生物技术的传播受到限制，公共利益受到损害。因此，探讨何种知识产权保护模式，使其达到符合生物信息技术产业发展的要求同时又不会制约该行业的发展是目前需要解决的问题。

(七)生物信息技术知识产权保护的全球性

    生物信息技术的特点之一就是它的全球性，各个国家拥有不同的生物信息资源，这其中包括基因与蛋白质序列和结构、生物信息数据库、生物信息技术软件和硬件。目前，许多生物信息都可以彼此互换和交流，许多数据库都具有其他国家和地区数据库的数据，并且有此数据库在制作相应的数据链接时也会通过互联网联结到其他国家和地区的数据库上，而这些国家在知识产权保护上又可能存在着显著的不同。因此，如何处理此类问题成了国际上生物信息技术知识产权保护日益关心的话题。

(八)我国生物信息技术的知识产权保护

    生物信息技术知识产权保护的系统研究目前尚未全面展开。如何根据我国生物信息技术发展的实际情况，结合国外生物信息技术保护策略及生物信息技术自身特点制定适合我国生物信息技术的知识产权保护策略，是当前我国在该领域亟待解决的问题，也极大地关系到我国生物信息技术产业乃至生物产业的发展。

 

五、结束语

    生物信息技术的发展正在给世界各国带来一系列新的知识产权保护问题，并且这个问题必将变得日益重要。因此，世界各国正在积极努力探索该领域的知识产权保护模式，国际上许多重要的知识产权组织曾为该议题召开过大型的国际研讨会。目前，对生物信息技术的知识产权保护研究虽取得了一些成果，但问题并未得到根本的解决。由于生物信息技术的发展带有全球性，因此需要各国生物信息技术的利学家与知识产权学者合作，共同探讨解决实际出现的问题。随着我国与WTO各成员的进一步交流，在生物信息技术知识产权保护方面存在的问题将会日益尖锐，因此，应该在问题尚不突出的情况下，根据我国的国情探索相应的生物信息技术知识产权保护模式，促进我国生物信息技术的发展。