加工生物质-复审决定


发明创造名称:加工生物质
外观设计名称:
决定号:186514
决定日:2019-08-06
委内编号:1F233955
优先权日:2011-12-22
申请(专利)号:201280062852.2
申请日:2012-12-20
复审请求人:希乐克公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:赵世华
合议组组长:王文庆
参审员:高雁
国际分类号:C12P7/10,C12P19/14,C12M1/00
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果发明请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的内容存在区别技术特征,但是所述区别技术特征是本领域技术人员的常规选择,且达到的技术效果也是本领域技术人员可以合理预期的,则本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进最接近的现有技术并获得请求保护的发明。因此,请求保护的发明相对于现有技术是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201280062852.2,名称为“加工生物质”的发明专利申请。申请人为希乐克公司。本申请的申请日为2012年12月20日,优先权日为2011年12月22日,公开日为2014年08月20日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2017年08月14日发出驳回决定,以权利要求1-2、4-16不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由驳回了本发明专利申请,并在驳回决定的其他说明部分评述了权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为2017年03月06日提交的权利要求第1-16项(即权利要求书第1-3页);2014年06月19日国际申请进入中国国家阶段提交的申请文件的中文译文的说明书第1-236段(即说明书第1-48页)、说明书附图图1-图4(即说明书附图第1-3页)、说明书摘要以及摘要附图。
驳回决定的主要理由如下:权利要求1要求保护一种方法。对比文件1(EP 2377918A1,公开日为2011年10月19日)公开了一种在生物膜反应器中用微生物法从有机原料生产发酵产物的方法(参见对比文件1说明书第1-2、9-12、20-23、29-37、58段,摘要,权利要求1-15,图1、图7)。权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1相比,区别技术特征在于:(1)权利要求1限定了所述生物质被设置于第一结构或载体中,所述添加剂被设置于第二结构或载体中;所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中,所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;并且还限定了第一和第二结构或载体的开口或孔以及允许通过的物质;(2)权利要求1中还限定了所述酶产物被存储以及后续的用途。基于上述区别技术特征,本申请要求保护的技术方案实际要解决的技术问题是提供另一种类型的结构或载体。对于区别技术特征(1),对比文件1实质上教导了可采用网孔结构的结构或载体将不同分子量大小的物质分隔开。其次,采用膜过滤方式进行发酵是本领域的普遍技术知识,现有技术(参见公知证据1:《化工百科全书》第4卷,化学工业出版社,第55页,1993年09月第1版第1次印刷,公开日为1993年09月30日)教导了能够将半透膜(对应本申请的结构或载体)等膜过滤技术应用于微生物的液体发酵。基于上述内容,当本领域技术人员面对将不同大小的原材料分开放置且允许彼此间相互作用时,有动机采用网孔结构的材料或载体(如膜等)以允许其中所放置的原料可以离开和/或进入所述结构或载体,并与结构或载体外的其它原料发生反应,其技术效果也是能够合理预期的。对于其具体的设置方式以及所选择的膜的孔径和允许通过的物质,本领域技术人员能够根据目标产物等实际需要进行常规选择。对于区别技术特征(2),对比文件1已经公开了其发酵室的发酵产物可以为酶,因而将所述酶产物进行存储,并在后续的时间或位置处将其用于相同或类似的富含纤维素和木质素的生物质材料的糖化反应是本领域技术人员容易想到的。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2(实际上并未引用对比文件2)得出本申请权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2、4-16的附加技术特征或被对比文件2(CN 102076859A,公开日为2011年05月25日)公开,或是本领域技术人员的常规选择,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2、4-16也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求3的附加技术特征是本领域技术人员的常规选择,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性(驳回决定的其他说明部分)。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种方法,所述方法包括:
将包含液体介质、添加剂和不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质的组合维持在允许所述添加剂将所述生物质的分子转化为一种或多种酶的条件下,其中:
所述不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质被设置于第一结构或载体中,所述第一结构或载体具有允许糖、可溶性多糖、蛋白质和生物分子通过的开口或孔,但所述开口或孔在酶产生期间使得生物质的至少80%的不可溶部分保留在所述第一结构或载体内;
所述添加剂被设置于具有小于5μm的孔径的第二结构或载体中,所述第二结构或载体被设计成包含添加剂,但允许酶流出所述第二结构或载体;
所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中;所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;
并且其中所述一种或多种酶可以被制造并存储,然后在稍后的日期和/或在不同的位置处将其用于相同生物质材料或类似生物质材料的糖化反应。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述结构或载体是多孔的。
3. 如权利要求1所述的方法,其中所述第一结构或载体和所述第二结构或载体及其内容物可用于另一种介质中以产生更多的酶。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述添加剂选自由以下组成的组:微生物、酶、酸、碱、化学溶液、营养物、矿物质以 及其组合。
5. 如权利要求4所述的方法,其中所述添加剂包括微生物。
6. 如权利要求2-5任一项所述的方法,其中所述结构或载体包括袋,并且由具有小于1mm的最大开口尺寸的网孔材料形成。
7. 如权利要求2-6任一项所述的方法,其中所述结构或载体为袋,并且所述袋由可生物侵蚀的聚合物制成,例如选自由以下组成的组的聚合物:聚乳酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯-戊酸酯、聚己内酯、聚羟基丁酸酯-己酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁酸酯、聚酰胺酯、聚己二酸丁二醇酯-共聚-对苯二酸酯、其混合物以及其层压物。
8. 如权利要求7所述的方法,其中所述袋由淀粉膜制成。
9. 如以上权利要求中任一项所述的方法,所述方法进一步包括利用进一步加工来撕裂或破裂所述结构或载体。
10. 如权利要求5所述的方法,其中所述微生物包括里氏木霉的菌株。
11. 如权利要求10所述的方法,其中所述菌株为产生高产率纤维素酶的里氏木霉突变体。
12. 如权利要求11所述的方法,其中所述菌株包括RUT-C30。
13. 如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质的不顺应性已通过暴露于电子束来减小。
14. 如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述转化包括糖化。
15. 如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木 质纤维素生物质选自由以下组成的组:纸、纸制品、废纸、纸浆、有色纸、装料纸、涂布纸、填充纸、杂志、印刷品、打印纸、多涂层纸、卡片材料、卡纸板、纸板、棉花、木材、刨花板、林业废弃物、锯末、杨木、木屑、草、柳枝稷、芒草、绳草、草芦、谷物残渣、稻壳、燕麦壳、小麦壳、大麦壳、农业废弃物、青贮饲料、油菜秸、小麦秸、大麦秸、燕麦秸、稻秸、黄麻、大麻、亚麻、竹子、剑麻、蕉麻、玉米穗轴、玉米秸秆、大豆秸秆、玉米纤维、苜蓿、干草、椰子毛、糖加工残渣、甘蔗渣、甜菜浆、龙舌兰渣、海藻、海草、粪肥、污物、下水、农业或工业废弃物、秘鲁胡萝卜、荞麦、香蕉、大麦、木薯、葛藤、圆齿酢酱草、西米、高粱、马铃薯、甘薯、芋头、山药、豆类、蚕豆、扁豆、碗豆,以及任何这些的混合物。
16. 如以上权利要求中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素材料具有小于约1mm,例如约0.25mm至2.5mm的平均粒度。”
申请人希乐克公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2017年10月09日向国家知识产权局提出了复审请求,同时提交了修改后的权利要求书替换页(共17项、2页)。复审请求人认为:①首先,本申请权利要求1实际解决的技术问题是如何提供专门针对特定的生物质材料量身定制的工艺,进而提高生产效率。其次,对比文件1的实施例3所有的反应步骤都在反应腔中完成,包括:在氧梯度浓度条件下,先利用培养基,使好氧微生物产生纤维素酶等酶类,然后以生物质为底物,用上述的酶类将生物质水解为糖类;再以糖类为底物,用厌氧微生物将其发酵为发酵产物(如乙醇)。对比文件1还指出将反应分别置于不同的结构或载体中进行会带来不利的结果,因此有必要将多个反应置于同一反应器中进行(参见对比文件1说明书第3段)。再次,虽然对比文件1也意识到了不同的生物质类型可能需要被区别处理,但是其提供的解决方案是使用不同种类的微生物。因此,基于对比文件1,本领域技术人员无法得到本申请权利要求1的技术方案。②驳回决定中引用的证据1(《化工百科全书》第4卷,化学工业出版社,第55页,1993年09月第1版第1次印刷,公开日为1993年09月30日)与本申请权利要求1所解决的技术问题无关,将对比文件1与驳回决定引用的证据1相结合仍得不到本申请权利要求1的技术方案。③对比文件2所解决的技术问题是促进低分子量糖转化为产物,与本申请权利要求1所解决的技术问题无关。④本申请权利要求1的技术方案具备显著的进步,能够为与特定类型的生物质材料相同或类似的生物质材料“定制”出最有利于其糖化/发酵的酶组合,从而提高了生产效率。复审请求人提出复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种方法,所述方法包括:
提供液体介质、不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质和能够在所述纤维素或木质纤维素生物质存在下产生酶的微生物,其中:
所述不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质被设置于第一结构或载体中,所述第一结构或载体由具有小于1mm的最大开口尺寸的网孔材料形成;
所述微生物被设置于具有小于5μm的孔径的第二结构或载体中,所述第二结构或载体被设计成包含所述微生物,但允许酶流出所述第二结构或载体;
所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中;所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;
并且其中所述酶可以被制造并存储,然后在稍后的日期和/或在不同的位置处将其用于相同生物质材料或类似生物质材料的糖化反应。
2. 如权利要求1所述的方法,其中所述第一结构或载体是多孔的。
3. 如权利要求1所述的方法,其中所述第一结构或载体和所述第二结构或载体及其内容物可用于另一种介质中以产生更多的酶。
4. 如权利要求1-3任一项所述的方法其中所述第一结构或载体由可生物侵蚀的聚合物制成。
5. 如权利要求4所述的方法,其中所述可生物侵蚀的聚合物选自由以下组成的组的聚合物:聚乳酸、聚羟基丁酸酯、聚羟基脂肪酸酯、聚羟基丁酸酯-戊酸酯、聚己内酯、聚羟基丁酸酯-己酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁酸酯、聚酰胺酯、聚己二酸丁二醇酯-共聚-对苯二酸酯、其混合物以及其层压物。
6. 如权利要求4所述的方法,其中所述第一结构或载体由淀粉膜制成。
7. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,所述方法进一步包括利用进一步加工来撕裂或破裂所述结构或载体。
8. 如权利要求1所述的方法,其中所述微生物包括里氏木霉的菌株。
9. 如权利要求8所述的方法,其中所述菌株为产生高产率纤维素酶的里 氏木霉突变体。
10. 如权利要求9所述的方法,其中所述菌株包括RUT-C30。
11. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质的不顺应性已通过暴露于电子束来减小。
12. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质选自由以下组成的组:纸、棉花、木材、林业废弃物、草、谷物残渣、农业废弃物、糖加工残渣、海藻、海草、工业废弃物、秘鲁胡萝卜、荞麦、香蕉、大麦、木薯、葛藤、西米、高粱、马铃薯、甘薯、芋头、山药、豆类,以及任何这些的混合物。
13. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质为纸制品。
14. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质为印刷品。
15. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素生物质选自由以下组成的组:废纸、纸浆、有色纸、装料纸、涂布纸、填充纸、杂志、打印纸、多涂层纸、卡片材料、卡纸板、纸板、刨花板、锯末、杨木、木屑、柳枝稷、芒草、绳草、草芦、稻壳、燕麦壳、小麦壳、大麦壳、青贮饲料、油菜秸、小麦秸、大麦秸、燕麦秸、稻秸、黄麻、大麻、亚麻、竹子、剑麻、蕉麻、玉米穗轴、玉米秸秆、大豆秸秆、玉米纤维、苜蓿、干草、椰子毛、甘蔗渣、甜菜浆、龙舌兰渣、粪肥、污物、圆齿酢酱草、蚕豆、扁豆、碗豆,以及任何这些的混合物。
16. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素材料具有小于1mm的平均粒度。
17. 如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中所述纤维素或木质纤维素材料具有0.25mm至2.5mm的平均粒度。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2017年11月09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已经教导了可采用网孔结构的结构或载体将不同分子量大小的物质分隔开。其次,公知技术中也教导了可将半透膜等膜过滤技术应用于微生物的液体发酵,且发酵液和透析液在透析器当中的半透膜的两侧循环;膜过滤所用的膜,其孔径足够大到能让溶剂及某些溶质透过(参见公知证据1第55页)。由此,本领域技术人员容易想到除了排除有害物质,基于其作用原理,采用能够使对比文件1中的发酵产物(如酶)能够透过而发酵原料和微生物无法透过的结构或载体以便于发酵产物的分离。对于其具体的设置方式,本领域技术人员能够根据目标产物等实验需要进行常规选择。而在第一结构或载体中放置生物质作为诱导剂是本领域根据实验需要进行的常规操作,并不需要付出创造性的劳动。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02月03日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别技术特征在于:(1)权利要求1限定了所述生物质被设置于第一结构或载体中,所述微生物被设置于第二结构或载体中;所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中,所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;并且还限定了第一和第二结构或载体的开口尺寸或孔径;(2)权利要求1中还限定了所述酶被存储以及后续的用途。基于上述区别技术特征所达到的技术效果,本申请权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题是提供一种生物质和微生物在介质中设置方式不同的方法。对于区别技术特征(1),虽然本申请权利要求1限定了所述生物质和微生物被分别设置于不同的第一和第二结构或载体中,但其达到的技术效果仅在于所述第一和第二结构或载体方便移除或添加。同时,无论所述第一和第二结构或载体处于何种相对位置以及在介质中如何设置,所达到的技术效果均是使其中的微生物与生物质接触并产生酶,进而对所述生物质进行酶促降解,与对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案所达到的技术效果相同。因此,出于方便移除或添加微生物和生物质的需求,本领域技术人员可以想到将二者分别置于不同的结构或载体中,选择二者之间以及与介质之间合适的相对位置,并通过本领域常规选择性试验选择组成所述结构或载体的材料的孔径,以达到控制所述结构或载体所含内容物与周围介质之间物质交换的技术效果。对于区别技术特征(2),对比文件1已经公开了发酵室的发酵产物可以为酶,而将所述酶产物进行存储,并在后续的时间或位置处将其用于相同或类似的富含纤维素和木质素的生物质材料的酶促降解是本领域技术人员容易想到的,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。因此,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到本申请权利要求1请求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-17的附加技术特征或者被对比文件2公开,或者是本领域技术人员的常规选择,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2-17也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:①首先,生物质和微生物的设置方式对其发酵过程并未产生影响,本申请权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1的区别技术特征所达到的技术效果为所述第一和第二结构或载体方便移除或添加,本申请权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题仅是提供一种生物质和微生物在介质中设置方式不同的方法。其次,对比文件1实施例3先通过里氏木霉Rut C30产生纤维素酶,分解纤维素后,再通过酵母将分解产物糖类转化为乙醇。因此,对比文件1的实施例3并未如复审请求人所述“先利用培养基,使好氧微生物产生纤维素酶等酶类,然后以生物质为底物,用上述的酶类将生物质水解为糖类”,即对比文件1的实施例3以纯纤维素Avicel为底物产生酶,之后再通过所产生的酶对Avicel进行降解。再次,利用微生物产酶的前提是所述微生物能够产生所需要的酶,对比文件1即是根据不同的生物质类型选择能够产生适合该底物的降解酶的微生物,在此基础上使微生物与待降解的生物质相互接触,从而诱导微生物产生特异性的降解酶。如上所述,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案同样能达到微生物与纤维素或木质纤维素生物质接触,将所述生物质的分子转化为一种或多种酶,且生物质能够充当酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶的技术效果。②本复审通知书中并未引用驳回决定引用的证据1(《化工百科全书》第4卷,化学工业出版社,第55页,1993年09月第1版第1次印刷,公开日为1993年09月30日)。③本复审通知书中对权利要求1的评述并未引用对比文件2。④如上所述,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案同样能达到微生物与纤维素或木质纤维素生物质接触,将所述生物质的分子转化为一种或多种酶,且生物质能够充当酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶的技术效果。
复审请求人于2019年04月30日提交了意见陈述书,同时提交了修改后的权利要求书替换页(共17项、2页),所做修改在于向权利要求1中增加“所述纤维素或木质纤维素生物质在酶产生过程中充当纤维素酶合成的诱导剂,以产生具有适合于特定纤维素或木质纤维素生物质的活性的纤维素酶复合物”,修改依据参见本申请说明书(CN103998614A)第[0036]段。复审请求人认为:①首先,修改后的权利要求1与对比文件1的区别技术特征除复审通知书对权利要求1的相关评述中列出的区别技术特征外,还包括:所述纤维素或木质纤维素生物质在酶产生过程中充当纤维素酶合成的诱导剂,以产生具有适合于特定纤维素或木质纤维素生物质的活性的纤维素酶复合物。换言之,本申请的发明人发现,当发酵体系中含有多种酶时,可以通过选择特定的纤维素材料作为酶合成的诱导剂来产生可调节相对浓度和/或活性的、具有适合于特定生物质材料的活性的酶。这些区别技术特征所达到的技术效果至少包括:通过提供专门针对特定的生物质材料量身定制的工艺来提高生产效率。相应地,修改后的权利要求1实际解决的技术问题是:如何提供专门针对特定的生物质材料量身定制的工艺,进而提高生产效率。因此,通过修改后权利要求1的方法,能够在特定的生产步骤前,“提前”制备好对“特定类型的生物质材料”有特异性的酶,而这些酶正是用“所述特定类型的生物质材料”制备的(参见本申请说明书第36、67、96和98段)。
其次,对比文件1旨在降低工艺步骤的复杂性,其实际解决的技术问题是如何简化有机原料发酵产品的微生物生产工艺,以降低微生物生产成本,与修改后的权利要求1实际解决的技术问题不同。为了解决这个技术问题,对比文件1尝试通过将所有的营养介质、微生物和预处理的木质纤维素设置于同一个发酵室中,将数个不同的反应步骤杂糅在一起,在一个反应器中完成,以降低方法的复杂性,而不是将不同的反应物质设置在不同的结构或载体中。此外,对比文件1还指出,将反应分别置于不同的结构或载体中进行会带来不利的结果,正因为需要克服这样不利的结果,有必要将多个反应置于同一反应器中进行(参见对比文件1说明书第3段)。
再次,虽然对比文件1也意识到了不同的生物质类型可能需要被区别处理,但是其提供的解决方案是使用不同种类的微生物,“如果有机原料是纤维素或半纤维素,则使用产生纤维素酶(一类催化纤维素水解的酶)的好氧微生物;如果有机原料是淀粉,则使用产生淀粉酶(一类催化淀粉水解的酶)的好氧微生物(参见对比文件1说明书第21段)”。
最后,由于对比文件1所有的反应物质均设置在同一个反应器中,其反应产物仅可得到发酵产物,而无法分离得到有用的酶,也无法将这些酶存储起来以备后续的糖化反应使用,从而无法提高后续反应的生产效率。
因此,对比文件1与本申请修改后的权利要求1属于两个完全不同的发明构思。对比文件1提供了一种反向教导,本领域技术人员如果希望提高生产效率,就会选择专门针对某种特定生物质材料的特定微生物,并且在单个反应腔中来进行发酵。对比文件1没有提及或暗示设置所述第一结构或载体、所述第二结构或载体和利用生物质作为酶合成的诱导剂的内容。希望提供专门针对特定的生物质材料量身定制的工艺,进而提高生产效率的本领域技术人员不会想到借鉴对比文件1的方法来实现专门针对特定的生物质材料量身定制一套工艺,以提高生产效率。基于对比文件1,本领域技术人员并没有动机去将“所述不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质设置于第一结构或载体中,并且其由具有小于1 mm的最大开口尺寸的网孔材料形成”,也没有动机去将“所述微生物设置于具有小于5μm的孔径的第二结构或载体中,并且其被设计成包含所述微生物,但允许酶流出”,更没有动机将“所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中;所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加”,无法得到修改后的权利要求1的技术方案。
②对比文件2涉及加工生物量,将生物量(例如官能化的纤维素或木质纤维素)加入包括低分子量糖的混合物中可以促进低分子量糖转变成产物,如乙醇(参见对比文件2说明书第10段)。可见,对比文件2所解决的技术问题是促进低分子量糖转化为产物,与本申请权利要求1所解决的技术问题完全无关。因此,希望获得“专门针对特定生物质材料量身定制的工艺,进而提高生产效率”的本领域技术人员没有动机参考对比文件2,即使参考了对比文件2,也无法得到修改后权利要求1的方法。
③修改后权利要求1的技术方案具备显著的进步,能够为与特定类型的生物质材料相同或类似的生物质材料“定制”出最有利于其糖化/发酵的酶组合,从而提高了生产效率。
复审请求人答复复审通知书时修改的权利要求1如下:
“1. 一种方法,所述方法包括:
提供液体介质、不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质和能够在所述纤维素或木质纤维素生物质存在下产生酶的微生物,其中:
所述不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质被设置于第一结构或载体中,所述第一结构或载体由具有小于1mm的最大开口尺寸的网孔材料形成;
所述微生物被设置于具有小于5μm的孔径的第二结构或载体中,所述第二结构或载体被设计成包含所述微生物,但允许酶流出所述第二结构或载体;
所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中;所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;
所述纤维素或木质纤维素生物质在酶产生过程中充当纤维素酶合成的诱导剂,以产生具有适合于特定纤维素或木质纤维素生物质的活性的纤维素酶复合物;
并且其中所述酶可以被制造并存储,然后在稍后的日期和/或在不同的位置处将其用于相同生物质材料或类似生物质材料的糖化反应。”
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
复审请求人在答复复审通知书的同时提交了修改后的权利要求书(共17项、2页),所做修改在于向权利要求1中增加“所述纤维素或木质纤维素生物质在酶产生过程中充当纤维素酶合成的诱导剂,以产生具有适合于特定纤维素或木质纤维素生物质的活性的纤维素酶复合物”,修改依据参见本申请说明书第36段。所述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审通知书针对的审查文本为2019年04月30日提交的权利要求第1-17项(即权利要求书第1-2页);2014年06月19日国际申请进入中国国家阶段提交的原始国际申请文件的中文译文的说明书第1-236段(即说明书第1-48页)、说明书附图图1-图4(即说明书附图第1-3页)、说明书摘要和摘要附图。
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,如果发明请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的内容存在区别技术特征,但是所述区别技术特征是本领域技术人员的常规选择,且达到的技术效果也是本领域技术人员可以合理预期的,则本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进最接近的现有技术并获得请求保护的发明。因此,请求保护的发明相对于现有技术是显而易见的,不具备创造性。
具体到本案,权利要求1要求保护一种方法。对比文件1公开了一种在生物膜反应器21中用微生物法从有机原料生产发酵产物的方法,所述生物膜反应器21包含氧气供应室30、发酵室31以及分离氧气供应室30和发酵室31的氧渗透膜28;向氧气供应室30以气体或溶于液体的溶解氧形式供氧;所述发酵室31容纳包括有机原料的基质混合物22,特别是含有有机原料的基于水的溶液或悬浮液,以及任选的营养物质,例如复合氮源、磷、硫、微量元素或维生素以及表面活性剂;所述氧渗透膜28允许至少氧气和发酵产物通过,如乙醇;所述氧渗透膜28包括一个面向发酵室31和基质混合物22的表面,且其上覆盖有生物膜34,所述生物膜34包含至少一株好氧微生物32,位于发酵室31的好氧区中,用于产酶;所述发酵室31进一步包含至少一株厌氧微生物33,位于发酵室31的厌氧区中,用于发酵可发酵糖类;通过氧渗透膜28为至少一株好氧微生物供氧;在发酵室31中进行如下步骤:a.通过好氧区中的好氧微生物32生产酶,所述酶可用于酶促降解有机原料;b.将有机原料酶促降解为可发酵糖;c.通过厌氧区中的厌氧微生物33将可发酵糖发酵为发酵产物;d.将发酵产物通过氧渗透膜28从发酵室31中移除至氧气供应室30;将发酵产物从氧气供应室30中移除并与气相或液相分离;所述有机原料包括多糖、例如纤维素、半纤维素或淀粉,和木质纤维素中的至少一种,例如木材、稻草、芒草、柳枝稷或城市固体废物,木质纤维素可经过预处理以减小其不顺应性;所述氧渗透膜28可以是管状体,所述氧气供应室30位于管状氧渗透膜28之外,发酵室31位于管状氧渗透膜28之内的管状空间内,或反之亦然;含有木质纤维素悬浮液和任选的营养物质的基质混合物与生物膜34接触;好氧微生物位于生物膜34内,厌氧微生物位于生物膜34内和/或发酵室31的悬浮液中;所采用的菌株包括里氏木霉突变体Rut C30;发酵产物可以是酮、酯、羧酸、烷,优选是醇,可用于制备生物燃料;所述发酵室31优选包含所有的微生物、营养培养基和有机原料,例如木质纤维素;所述酶选自将纤维素降解为发酵糖的纤维素酶、将淀粉降解为发酵糖的淀粉酶、降解木质素的木质素修饰酶(参见对比文件1权利要求1-15,说明书第1-2、9-12、20-23、29-37、58段,摘要,附图1、附图7)。同时,对比文件1实施例3公开了向反应器中加入含有Avicel的Mandels培养基,接种里氏木霉Rut C30,30℃培养189小时,之后加入Avicel和玉米浆,并接种酵母细胞,30℃培养结束后测量乙醇浓度(参见对比文件1说明书第65段)。可见,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案中,生物质同样充当了酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶的技术效果。因此,权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,区别技术特征在于:(1)权利要求1限定了所述生物质被设置于第一结构或载体中,所述微生物被设置于第二结构或载体中;所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中,所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加;并且还限定了第一和第二结构或载体的开口尺寸或孔径;(2)权利要求1中还限定了所述酶被存储以及后续的用途。基于上述区别技术特征所达到的技术效果,本申请权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题是提供一种生物质和微生物在介质中设置方式不同的方法。
对于区别技术特征(1),虽然本申请权利要求1限定了所述生物质和微生物被分别设置于不同的第一和第二结构或载体中,但其达到的技术效果仅在于所述第一和第二结构或载体方便移除或添加。同时,无论所述第一和第二结构或载体处于何种相对位置以及在介质中如何设置,所达到的技术效果均是使其中的微生物与生物质接触并产生酶,进而对所述生物质进行酶促降解,与对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案所达到的技术效果相同。因此,出于方便移除或添加微生物和生物质的需求,本领域技术人员可以想到将二者分别置于不同的结构或载体中,选择二者之间以及与介质之间合适的相对位置,并通过本领域常规选择性试验选择组成所述结构或载体的材料的孔径,以达到控制所述结构或载体所含内容物与周围介质之间物质交换的技术效果。
对于区别技术特征(2),对比文件1已经公开了发酵室产生酶,而将所述酶产物进行存储,并在后续的时间或位置处将其用于相同或类似的富含纤维素和木质素的生物质材料的酶促降解是本领域技术人员容易想到的,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到本申请权利要求1请求保护的技术方案,对本领域的技术人员来说是显而易见的,权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2限定所述第一结构或载体是多孔的。对比文件1公开的氧渗透膜28对液体、有机原料和微生物是不可渗透的,但是其允许至少氧气和发酵产物通过(如乙醇)(参见对比文件1说明书第9段),即对比文件1隐含公开了所述氧渗透膜是多孔膜。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3限定所述第一和第二结构或载体及其内容物可用于另一种介质中以产生更多的酶。根据第一和第二结构或载体中微生物的种类将其用于相应的介质以产生其他种类的酶是本领域技术人员的常规选择,所达到的技术效果是本领域技术人员可以合理预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求4-6分别限定所述第一结构或载体由可生物侵蚀的聚合物制成、所述聚合物的具体种类以及由淀粉膜制成。本领域技术人员能够根据渗透膜的用途通过本领域常规选择性试验选择合适制备第一结构或载体的材料,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求4-6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求7限定所述方法进一步包括利用进一步加工来撕裂或破裂所述结构或载体。在对比文件1给出了分离发酵产物的教导下(参见对比文件1说明书第22-23段),采用撕裂或破裂所述结构或载体的方法是本领域的常规技术手段,所达到的释放结构或载体内容物的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8-10限定了微生物的种类。对比文件1公开了所采用的菌株包括里氏木霉突变体Rut C30(参见对比文件1说明书第58段)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求8-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求11限定了所述纤维素或木质纤维素生物质的不顺应性已通过暴露于电子束来减小。对比文件2公开了用电离辐射,如电子束照射纤维素或木质纤维素材料进行预处理,并将预处理后的木质纤维素材料和酶和/或微生物混合进而生产燃料如乙醇、丁醇等(参见对比文件2说明书第20、23、40-41段)。可见,在对比文件1公开了对木质纤维素材料进行预处理的基础上,本领域技术人员有动机采用对比文件2公开的预处理方法,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对于权利要求12-15限定了纤维素或木质纤维素的种类。权利要求12-15所限定的纤维素或木质纤维素均为本领域的常规选择,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求12-15也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求16-17进一步限定了所述纤维素或木质纤维素材料的平均粒度。本领域技术人员能够根据纤维素或木质纤维素生物质的组成通过本领域常规选择性试验选择合适平均粒度,以达到促进酶促降解等技术效果。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的基础上,权利要求16-17也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的意见陈述,合议组认为:①首先,参见对权利要求1的相关评述,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案中,生物质同样充当了酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶的技术效果,即对比文件1同样可以通过提供专门针对特定的生物质材料量身定制的工艺来提高生产效率。因此,“所述纤维素或木质纤维素生物质在酶产生过程中充当纤维素酶合成的诱导剂,以产生具有适合于特定纤维素或木质纤维素生物质的活性的纤维素酶复合物”并非本申请权利要求1与对比文件1的区别技术特征。无论生物质和微生物如本申请权利要求1所述分别处于不同的第一和第二结构或载体中,还是如对比文件1所述同处于发酵室31中,生物质和微生物均必须相互接触才能产生酶,进而对所述生物质进行酶促降解。因此,生物质和微生物的设置方式对其发酵过程并未产生影响。进而,本申请权利要求1对“所述不顺应性减小的纤维素或木质纤维素生物质设置于第一结构或载体中,并且其由具有小于1 mm的最大开口尺寸的网孔材料形成”、“所述微生物设置于具有小于5μm的孔径的第二结构或载体中,并且其被设计成包含所述微生物,但允许酶流出”和“所述第一结构或载体被设置于所述第二结构或载体中;所述第一结构或载体和所述第二结构或载体被设置于介质中,并且可在所述方法的任一时间点被除去或添加”的限定所达到的技术性效果仅所述第一和第二结构或载体方便移除或添加,本申请权利要求1请求保护的技术方案实际解决的技术问题仅是提供一种生物质和微生物在介质中设置方式不同的方法。
其次,对比文件1的背景技术部分公开了木质纤维素经过预处理以减小其不顺应性后,固液分离,液相中含有的C5糖转化为乙醇等产物,固相中加入纤维素降解酶分解为单糖,所述纤维素降解酶可以由里氏木霉等微生物产生,为了防止产物对酶的抑制,往往同时加入酵母菌将产生的糖类转化为希望得到的发酵产物,之后对发酵产物进行分离纯化。因此,上述过程复杂且需要昂贵的设备(参见对比文件1说明书第2-3段)。而对比文件1公开的方法通过将各步骤整合而达到过程简化,经济合算的技术效果。具体来说,对比文件1将好氧微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31),生物质诱导好氧微生物产生具有适合于特定生物质材料的纤维素降解酶,之后再接种酵母细胞将纤维素降解产生的糖类转化为乙醇(参见对比文件1说明书第65段)。因此,虽然对比文件1将生物质和微生物同置于发酵室31中,但其目的是在简化设备、降低费用的同时保证微生物和生物质充分接触,微生物在生物质存在下产生酶,进而对所述生物质进行酶促降解,即不论设备是否复杂,微生物和生物质的充分接触是产生纤维素降解酶的必要条件。
再次,利用微生物产酶的前提是所述微生物能够产生所需要的酶,对比文件1即是根据不同的生物质类型选择能够产生适合该底物的降解酶的微生物,在此基础上使微生物与待降解的生物质相互接触,从而诱导微生物产生特异性的降解酶。
最后,对比文件1在背景技术部分公开了现有技术中常常先对木质纤维素等生物质进行预处理,之后固液分离,液相中含有的C5糖转化为乙醇等产物,固相中加入纤维素降解酶分解为单糖,所述纤维素降解酶可以由里氏木霉等微生物产生,为了防止产物对酶的抑制,往往同时加入酵母菌将产生的糖类转化为希望得到的发酵产物,之后对发酵产物进行分离纯化(参见对比文件1说明书第2段)。可见,对比文件1之所以将纤维素酶酶解得到的糖类转化为乙醇等发酵产物,是为了防止纤维素酶酶解的产物糖类对酶产生抑制。在此基础上,本领域技术人员可以根据实际情况决定是否将纤维素酶酶解得到的糖类转化为乙醇等发酵产物。当以纤维素降解酶为目标产物时,本领域技术人员可以想到省略后续的酵母菌等微生物发酵步骤,并将所述酶产物进行存储,在后续的时间或位置处将其用于相同或类似的富含纤维素和木质素的生物质材料的酶促降解,所达到的技术效果也是本领域技术人员能够合理预期的。
如上所述,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案在提高生产效率、降低生产成本的同时使微生物与纤维素或木质纤维素生物质接触,生物质充当酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶。因此,对比文件1并未提供反向教导,而是提供了使微生物与纤维素或木质纤维素生物质接触的一种具体方式(即将微生物和生物质置于同一反应空间)。出于方便移除或添加微生物和生物质的需求,本领域技术人员可以想到将二者分别置于不同的结构或载体中,选择二者之间以及与介质之间合适的相对位置,并通过本领域常规选择性试验选择组成所述结构或载体的材料的孔径,所达到的控制所述结构或载体所含内容物与周围介质之间的物质交换的技术效果是本领域技术人员可以合理预期的。此外,本申请说明书并未公开任何试验证明所述方法相对于对比文件1产生了何种预料不到的技术效果。
②本复审决定中对权利要求1的评述并未引用对比文件2。
③如上所述,对比文件1公开的将微生物和生物质置于同一反应空间(发酵室31)的技术方案同样能达到微生物与纤维素或木质纤维素生物质接触,将所述生物质的分子转化为一种或多种酶,且生物质能够充当酶合成的诱导剂,从而产生具有适合于特定生物质材料的活性的酶的技术效果。
基于以上事实和理由,合议组作出如下决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2017年08月14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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