发明创造名称：利用生物质制备乙醇的方法
外观设计名称：
决定号：181509
决定日：2019-06-13
委内编号：1F238802
优先权日：2012-01-13
申请（专利）号：201310011260.4
申请日：2013-01-11
复审请求人：日立造船株式会社
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：汪建斌
合议组组长：李晶晶
参审员：王静
国际分类号：C12P7/10，C12P19/14
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：评价一项发明是否具备创造性时，应将其与最接近的现有技术比较以确定区别技术特征和实际解决的技术问题，然后考察现有技术整体上是否给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，如果现有技术中存在这种启示，则该发明是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201310011260.4，名称为“利用生物质制备乙醇的方法”的发明专利申请。申请人为日立造船株式会社。本申请的申请日为2013年01月11日，优先权日为2012年01月13日，公开日为2013年07月17日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2017年09月06日发出驳回决定，以权利要求1-2不符合专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本申请。驳回决定所依据的文本为申请日2013年01月11日提交的说明书第1-8页（即第1-62段）、说明书附图图1-5、说明书摘要以及2016年12月30日提交的权利要求第1-2项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种制备乙醇的方法，其将纤维素类生物质利用水解酶和作为发酵微生物的酵母，通过同时反应的同步糖化发酵反应制备乙醇，其特征在于， 将该纤维素类生物质与有机性废弃物一起进行同步糖化发酵反应，所述有机性废弃物由厨房垃圾、食品废弃物、农产废弃物、畜产废弃物、下水污泥、有机性污泥中的一种以上构成； 该有机性废弃物在进行同步糖化发酵反应之前，仅实施了细分出的处理，每个反应槽的酵母初期添加量以干重计为0.125～0.0025g/kg。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同步糖化发酵反应时的所述纤维素类生物质的浓度为总反应量的10～25％。”
驳回理由认为：权利要求1请求保护一种制备乙醇的方法，对比文件1（CN101278040 A，公开日为2008年10月01日）公开了一种制备乙醇的方法（参见说明书第6页第3段、第3页第2-3段、第4页第3-4段、第18页第3段、第14页）。权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征在于：1）权利要求1采用纤维素类生物质与有机性废弃物，而对比文件1采用含有单糖和/或多糖的废物，并具体公开了有机性废弃物；2）还具体限定了酵母初期添加量。基于上述区别技术特征，本发明实际解决的技术问题是提供一种针对不同原料进行同步糖化水解发酵制备乙醇的方法。针对区别技术特征1），在对比文件1公开了对含有单糖和/或多糖的废物进行同步糖化发酵制备乙醇的基础上，本领域技术人员结合本领域公知常识容易想到将原料进行扩展，从而对纤维素类生物质进行糖化水解发酵处理；针对区别技术特征2），根据反应情况，确定糖化发酵反应中酵母的添加量是本领域的常用技术手段，其具体添加量经过有限试验即可确定；因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识和常用技术手段以获得权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备创造性。从属权利要求2对权利要求1做了进一步限定，对比文件1公开了在酶法水解和发酵工艺中含有单糖和/或多糖的废物部分的干物质含量（参见说明书第14页倒数第1行-第15页第2行），权利要求2的浓度落入上述范围。因此，权利要求2也不具备创造性。
申请人日立造船株式会社（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2017年11月28日向国家知识产权局提出了复审请求，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本发明的发明点在于权利要求1由于在进行同步糖化发酵反应之前，仅实施了细分处理，而未实施对比文件1的非加压预处理，使得本发明的技术方案相对于对比文件1而言，有机性废弃物中的营养盐不流出，此营养盐引发增殖，可以降低酵母使用量。而对比文件1中的方法由于通过将蒸汽直接通入容器和/或通过间接加热容器进行不加压预处理，有机性废弃物中存在的营养盐等存在改性的可能，从而可能无法降低酵母初期的使用量。（2）本发明与对比文件1相比，至少降低了1个数量级以上的酵母使用量。虽然对本领域人员而言，知晓在制造乙醇时需要降低使用的酵母的量、或者使反应浓度和反应时的pH最优化，但如何在现有技术基础上，获得本发明的技术方案，从而获得1个数量级以上，甚至可为2个数量级以上的酵母使用量降低的效果，是本领域技术人员所预料不到的。
经形式审查合格，国家知识产权局于2017年12月21日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：对比文件1明确了有机性废弃物在进行同步糖化发酵反应之前仅实施了细分出的处理的启示；同时，还记载了“在预处理或任选的机械预处理之后水解”；对本领域技术人员而言，根据废弃物实际情况，是否适于下一步的同步糖化发酵，而对其进行预处理或不进行预处理是显而易见的，只是一种常规选择。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年01 月23 日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征在于：具体限定了每个反应槽酵母初期的添加量以干重计为0.125-0.0025g/kg。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是提供一种减少酵母初期使用量的同步糖化发酵制备乙醇的方法。针对上述区别技术特征，经换算，对比文件1的酵母添加量约为1.84-1.96g/kg干物质，乙醇生成量为4.0vol%。尽管对比文件1未公开酵母初期使用量，但是本领域技术人员普遍知晓食品餐厨垃圾作为有机性废弃物主要成分包括米和面粉类等食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等；从化学组成上，包含有淀粉、纤维素、蛋白质、油脂类和无机盐，可提供酵母发酵的培养基成分（营养盐）。此外，本领域普遍知晓营养盐的存在可使得酵母增殖（参见“制浆造纸手册 第5分册 酸法制浆”，《制浆造纸手册》编写组编，轻工业出版社，1986年12月，第325页）。因此，在对比文件1及上述公知常识的启示下，本领域技术人员可根据有机性废弃物（厨房垃圾）富含各种营养盐，能够引发酵母增殖的性质，从而在对比文件1的SSF反应初期减少酵母本身的添加量。综上，权利要求1不具备创造性。权利要求2对权利要求1做了进一步限定。对比文件1公开了在酶法水解和发酵工艺中含有单糖和/或多糖的废物部分的干物质含量最优选20％到40％（参见说明书第14页倒数第1行-第15页第2行）。这与权利要求2限定的纤维素类生物质浓度含量范围有所重叠。因此权利要求2不具备创造性。针对复审理由，合议组认为：（1）对比文件1明确记载了预处理在大气压下即常压下进行（参见说明书第6页第2-3段），实施例2的原料也为分拣后的有机固体家庭废物。可见，对比文件1给出了有机性废弃物在进行SSF反应之前在常压下仅实施细分处理的技术启示；而营养盐包含多种物质，并非通入蒸汽就一定会使得有机性废弃物中的营养盐完全改性。（2）本领域技术人员普遍知晓食品餐厨垃圾作为有机性废弃物主要成分包括米和面粉类等食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等。且现有技术公开了营养盐可使得酵母增殖。因此，本领域技术人员有动机在对比文件1的SSF反应初期尝试减少酵母本身的添加量。而且从本申请比较例1的图1可以看出，即使原料仅为纸类，不包含有机性废弃物，SSF反应过程中，在酵母添加初期，仅少量的酵母添加即已经实现了较高浓度乙醇的产生，随着酵母使用量的不断增加，乙醇的生成量增长趋于平稳，表明即使原料不包括有机性废弃物，对于SSF反应初期，使用少量的酵母已足以生成一定量的乙醇。基于此，本领域技术人员有动机根据SSF反应的实际情况，尝试调整糖化发酵反应初期酵母的添加量，这无需克服技术障碍，所达到的添加少量酵母即可生成较多乙醇的技术效果也是可以合理预期的。
复审请求人于2019 年03 月07 日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：（1）公知常识证据《制浆造纸手册》公开了酵母繁殖复杂且严格的工艺条件，这些繁殖工艺不能为本申请权利要求1 的技术方案带来启示。本领域技术人员不容易将对比文件1与公知常识结合得到本申请权利要求1的技术方案。（2）本申请图1所表示的是比较例，该图为“表示仅将纸浆用作原料来进行SSF反应时，所得到的乙醇浓度（量）与酵母使用量的关系的图，显示了在初期添加少量酵母时，未能实现高浓度的乙醇的产生”。对此，基于本申请的内容与图1所示的比较例的结果以及上述的对于本领域技术人员而言必然不会尝试的方法，本领域技术人员没有动机减少酵母的使用量。本申请的实施例1与比较例1所示的只有纸浆的原料下所需要的酵母使用量1g与干/kg相比，即使使用量为其百分之一，反应也在进行，并且结果为酵母的使用量少的一方得到乙醇量多。因此，通过以减少了的酵母使用量进行反应，还表现出乙醇的生成量增加。本申请权利要求1的特点为可在不降低酶量与制造量的同时将酵母的使用量大幅降低，这与本领域技术人员所知的常识是不同的。另外，本申请获得了与对比文件1相比至少一个数量级以上（最大为约三个数量级）的技术效果。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未修改申请文件，因此，本复审决定针对的审查文本与驳回决定针对的文本相同，即：申请日2013年01月11日提交的说明书第1-8页（即第1-62段）、说明书附图图1-5、说明书摘要以及2016年12月30日提交的权利要求第1-2项。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定，创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
根据该款规定，评价一项发明是否具备创造性时，应将其与最接近的现有技术比较以确定区别技术特征和实际解决的技术问题，然后考察现有技术整体上是否给出了将上述区别技术特征应用到该最接近的现有技术以解决其技术问题的启示，如果现有技术中存在这种启示，则该发明是显而易见的，不具备创造性。
具体到本案，权利要求1请求保护一种制备乙醇的方法。对比文件1公开了一种制备乙醇的方法：从来源分拣的有机固体家庭废物和纸生产乙醇，该方法包括将细分的固体废物与纸混合后经常压预处理后调整pH值，进行SSF反应（参见实施例2）。对比文件1还公开了含有单糖或多糖的废物包括：...来自食品和饲料工业的废物部分，来自污水处理厂的污泥...（参见说明书第14页第2-4段）。
权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征在于：限定了每个反应槽酵母初期的添加量以干重计为0.125-0.0025g/kg。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是提供一种减少酵母初期使用量的同步糖化发酵制备乙醇的方法。针对上述区别技术特征，对比文件1的实施例2公开了原料总量大约为108.3kg，面包酵母的添加量为666g，干物质含量为30-32%。经换算，即整个SSF反应中酵母添加量约为1.84-1.96g/kg干物质，乙醇生成量为4.0vol%。尽管对比文件1未公开酵母初期使用量，但是本领域技术人员普遍知晓食品餐厨垃圾作为有机性废弃物主要成分包括米和面粉类等食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等；从化学组成上，包含有淀粉、纤维素、蛋白质、油脂类和无机盐，可提供酵母发酵的培养基成分（营养盐）。此外，本领域技术人员还普遍知晓加入适量营养盐、严格控制通风量和发酵温度、酸度等工艺参数条件下，经过6-8小时的发酵，即能繁殖大量成熟酵母（即营养盐的存在可使得酵母增殖）（参见“制浆造纸手册 第5分册 酸法制浆”，《制浆造纸手册》编写组编，轻工业出版社，1986年12月，第325页）。因此，在对比文件1及上述公知常识的启示下，当选择有机固体家庭废物，例如厨房垃圾与富含纤维素的纸混合作为原料糖化发酵制备乙醇时，本领域技术人员可根据有机性废弃物（厨房垃圾）富含各种营养盐，能够引发酵母增殖的性质，从而在对比文件1的SSF反应初期适度减少酵母本身的添加量。即本领域技术人员有动机根据SSF反应的实际情况，尝试优化调整糖化发酵反应初期酵母的添加量（即少于整个反应1.84-1.96g/kg干物质的添加量），这种调整无需克服技术障碍。综上，在对比文件1的基础上结合本领域常用技术手段以获得权利要求1请求保护的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，因此权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
权利要求2对权利要求1做了进一步限定。对比文件1公开了在酶法水解和发酵工艺中含有单糖和/或多糖的废物部分的干物质含量大于20％，优选20％到80％，更有选20％到50％，更加优选20％到45％，最优选20％到40％（参见说明书第14页倒数第1行-第15页第2行）。这与权利要求2限定的纤维素类生物质浓度含量范围有所重叠。因此，在引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
对复审请求人相关意见的评述
针对复审请求人答复复审通知书的意见陈述，合议组认为：（1）本申请的发明构思在于提供一种减少酵母初期使用量的同步糖化发酵（SSF）制备乙醇的方法。对比文件1的实施例2公开了从来源分拣的有机固体家庭废物和纸生产乙醇的方法，经换算，酵母添加量约为1.84-1.96g/kg干物质，乙醇生成量为4.0vol%。尽管对比文件1未公开反应初期酵母的使用量，但是本领域技术人员普遍知晓食品餐厨垃圾是主要的有机固体家庭废弃物，主要成分包括米和面粉类等食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等；从化学组成上，包含有淀粉、纤维素、蛋白质、油脂类和无机盐，可提供酵母发酵的培养基成分（营养盐）。进一步，本领域技术人员还普遍知晓加入适量营养盐、严格控制通风量和发酵温度、酸度等工艺参数条件下，经过6-8小时的发酵，即能繁殖大量成熟酵母（即营养盐的存在可使得酵母增殖）（参见“制浆造纸手册 第5分册 酸法制浆”，《制浆造纸手册》编写组编，轻工业出版社，1986年12月，第325页）。因此，当选择有机固体家庭废物，例如厨房垃圾与富含纤维素的纸混合作为原料糖化发酵制备乙醇时，本领域技术人员可根据有机性废弃物（厨房垃圾）富含各种营养盐，能够引发酵母增殖的性质，从而在对比文件1的SSF反应初期适度减少酵母本身的添加量。《制浆造纸手册》的酵母繁殖具体工艺条件是基于SSF反应的实际情况来确定的，并不能成为本领域技术人员将“营养盐的存在可使得酵母增殖”与对比文件1结合应用于本申请的障碍。（2）本申请说明书图1为“表示仅将纸浆用作原料来进行SSF反应时，所得到的乙醇浓度（量）与酵母使用量的关系的图，图1针对的原料仅为纸浆，不含有餐厨垃圾，但是在SSF反应过程中，在酵母添加初期，仅少量的酵母添加即已经实现了较高浓度乙醇的产生（酵母从开始添加到使用量低于1g-干/kg时，生成的乙醇浓度从约1.9vol%增加到约3.2vol%）。表明即使原料不包括有机性废弃物，对于SSF反应初期，使用少量的酵母已足以生成一定量的乙醇。基于此，本领域技术人员凭借“营养盐可使酵母增殖”有动机根据SSF反应的实际情况，在有餐厨垃圾存在的条件下，尝试调整糖化发酵反应初期酵母的添加量，这无需克服技术障碍，所达到的添加少量酵母即可生成较多乙醇（即不降低酶量与乙醇产量的同时仅将酵母的使用量大幅降低）的技术效果也是完全可以合理预期的。而复审请求人声称的本申请获得了与对比文件1相比至少一个数量级（最大为三个数量级）的技术效果并无确凿的对比实验数据支持。综上，复审请求人的意见陈述不具备说服力，不能克服权利要求1-2不具备创造性的缺陷。
基于以上事实和理由，本案合议组作出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017 年09 月06 日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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