(一) Chakrabarty案--首次授予的微生物专利案
美国通用电气公司的一位科学家AnandaM.Chakrabarty,在他所进行的石油残留物降解的研究中,通过细胞的接合作用,使几个质粒转移到同一细胞,获得了两株含有同时能降解不同石油成分的几个质粒的"超级细菌"。然而,这两株假单胞菌,并非是典型的遗传工程菌,仅因细菌的接合作用涉及质粒的转移,所以从广义上看,将它们作为遗传工程菌。
Chakrabarty考虑到一旦使用这样的细菌,任何人都可以得到它们并进行繁殖。因此,1972年6月7日由该公司向美国专利和商标局递交了发明名称为含有多个可相容的产能降解性质粒的微生物及其制备的专利申请。说明书中写道:应用遗传工程技术,创造出独特的微生物。这些微生物至少含有两种稳定的(相容的)产能质粒。这些质粒各具特有的降解途径。制备这种多质粒的菌株来自假单胞菌。这两株细菌已提交美国NRRL予以保藏,保藏号为NRRLB-5472和B5473。这两株新微生物的多种降解能力已通过对船用C级锅炉燃料油这样复杂烃类的降解而得到证实。而且石油一旦被清除这两种细菌亦自行消亡。专利申请中列出的18项专利保护权利要求中的前5项是:
美国专利和商标局在审议Chakrabarty申请案时,表示对创建新的细菌的方法和这种细菌若能与载体(如麦杆)结合方授予专利,而对细菌本身拒不实行专利保护。因为当时的专利法对非植物的生物不能授予专利。由此,引起专利局、法院、申请人等长时期的激烈争议。
反对授予Chakrabarty专利的鲍德温(Baldwin)法官指出?quot;修饰自然产物不能成为专利保护范围的主要物质对象,除非它的主要特性得以改变。现在公布的这件申请案是否通过上诉人改变了原有材料的主要特性而得到有效果的修饰?"他进一步认为:"上诉人没有改变原有生物的主要特性,没有创造新的生物,只是转移额外的质粒到原始细胞,产生清除漂浮石油较好的生物。这种在石油降解能力方面的改进从分类学的角度看,它与自然界的产物相同。因此,排除是新的生物。"
相反,马萨诸塞州的州长杜卡基斯(MichaelDukakis)认为:创造新生命形式的遗传操作使生物学家处于类似于物理学家首次裂开原子的开端。他认为,可以公正地说这种基因是能进行操纵的事。
审判长Markay指出,如同富尔敦的轮船"罪恶"和贝尔的电话"玩弄"(toy)一样,新技术总是遭到反对的。但是如果专利法要达到其目的,一定要避免用法度外的条例限制整个新技术。在新技术领域,物色和培训专利和商标局审查员行政上的难度,不应阻止规章和法令积极地鼓励发明的公开,不论这种公开是审查员熟悉的技术还是科学技术发展的新领域。
美国关税和专利上诉委员会、美国最高法院多数认为:根据美国专利法第101条35款文:"无论是谁发现或发明任何新的和有价值的方法、机器、制品或物质的成分,或者进行新的有价值的改进,若合乎本款的条件与要求,可以获得专?quot;。他们进一步指出:"裁决申请案重要的不在于发明是生物还是非生物,而在于是自然产物还是人为创造"。法院特别注意"制品"和"物质的成分"的广泛涵义。Chakrabarty的细菌明显不同于自然界发现的任何微生物,具有应用价值。他的发明不是自然界的产物,而是他自已创造的成果。
经过长进间的法律论战,1980年6月16日法院以多数通过终审裁决,指令美国专利和商标局授予Chakrabarty专利,维持其原始权利要求。9个月以后,此项申请案方被颁发专利(美国专利号:4,259,444),该案也得到英国专利(英国专利号:1,436,573)。
1982年,加拿大也出现了一起类似的专利案。审查员根据1970年RSC技术的第二部分条例驳回了申请人Abitibi提出的保护酵母菌的权利要求,认为生物或活的物质不能授予专利,不属专利保护的主题。加拿大上诉委员会对此案作出了类似美国最高法院关于Chakrabarty案的裁决的决议,认为微生物本身可以作为保护权项。委员会明确表示:如果一位发明人创造了新的、非显而易见的,以前并不存在的微生物菌株(也不是自然界的产物),并能随意重复、十分有用(如能杀死危害云杉芽的蠕虫),我们没有理由将其拒之于专利保护范转之外。
Chakrabarty案的决议是遗传工程专利的里程碑,它标志着除植物之外的微生物本身也可以授予专利。不过,这并没有解决遗传工程发明专利的所有问题。Chakrabarty的降解石油细菌是通过细胞的接合作用产生的,所引用的技术并非代表遗传工程,因为后者是通过体外DNA切剪,进行基因拼接。很快许多未决专利的代理人及科学家提出疑问。Chakrabarty决议是否意味着通过基因拼接创造的生物能授予专利?专利局将如何处理其他的生物以及不同于Chakrabarty方法(可诱发突变)所创造的物质成分和新的菌株?
(二)Bristol-Myers案
Bristol-Myers公司于1978年5月30日向美国专利和商标局递交了题为?quot;细菌培养物产生复合抗生素"的专利申请。这是由链胞囊菌ATCC31129产生的一种蒽环类抗生素复合物。这种抗生素能抑制多种微生物如金黄色葡萄球菌、诱导噬菌体、抑制啮类动物中多种肿瘤的生长。这项申请的唯一的权利要求是:"链孢囊菌ATCC31129的生物学纯培养物。这种培养物在同时含有氮源和磷的液体培养基中生长,产生一定量的figaoicacid复合抗生素"。1981年2月3日,美国颁发了此项专利(美国专利号:4,248,970)。当时,Chakrabarty案虽已经最高法院裁决,但还没有颁发专利。因此,可以说这是美国专利和商标局对微生物本身授予专利的第一例。
(三)马尼斯案
美国Upjohn公司的科学家马尼斯(J.J.Manis)从新的链霉菌(Streptomycesespinosus)中分离出纯的pUC6质粒。这种质粒的分子量为600万道尔顿,有10种限制性内切酶的单一位点,在适当的宿主中每细胞有20-40个拷贝。pUC6质粒在遗传工程中十分有用,可以作为如胰岛素基因的载体。该发明的6个权利要求使包括pUC6质粒产品本身。1981年6月16日被授予专利(美国专利号:4,273,875)。这是首次对纯的质粒授予专利的案例,表明美国对遗传工程的生物类物质是准许专利的。
(四)哈佛大学案
自Chakrabarty决议后,以植物和微生物作为遗传工程产品发明专利相继授予。但用遗传工程所改造的动物品种专利依旧被拒之专利之外。
1988年4月12日,美国专利和商标局颁发了哈佛大学动物遗传工程专利(美国专利号:4,736,866)。
哈佛大学的Leder和Stewart博士将一种致癌基因(cmyc基因)的序列引入小鼠的胚胎细胞,并与处于活性状态的胚胎期染色体拼接。由此产生的小鼠后代的体细胞或生殖细胞均含有这种已被激活的致癌基因。这样的小鼠可以用于检测致癌物质,它有两个突出的特点:(1)对导致癌症的物质特别敏感,使用比目前进行动物致癌研究所用的剂量少很多的致癌物质,便可使这种小鼠产生恶性肿瘤而致死;(2)从肿瘤转变成恶性肿瘤的发展过程比普通的动物要快。如同用细菌检测致癌物质的Ames试验一样,这种动物可以广泛地用于检测环境系统中的致癌物质,而且小鼠的遗传、生理系统比细菌更接近于人类。因此,这种小鼠是作为癌症研究的极好实验材料,它为探讨致癌机制提供了很大的方便。哈佛大学的这项专利申请的12项权利要求中的第一项便是这种均含有激活致癌基因的体细胞和生殖细胞的小鼠动物品种。
这是世界上关于动物品种,特别是遗传工程动物新品种的第一个专利,是继Chakrabarty决议案之后生物技术专利的又一里程碑!它使长期被排斥在专利保护范转之外的动物新品种得到了专利保护。
现在,哈佛大学已将这种小鼠的独占使用权许可给杜帮公司,将进入市场。
(五)美国Boulder农业遗传公司植物专利案
1988年,欧洲专利局在慕尼黑批准了美国Boulder农业遗传生物技术公司(The BiotechnologyCompany Agrigenetic ofBoulder)的一件植物专利申请案。该申请案涉及提高饲料作物蛋白质含量的技术。这项专利不仅包括法律保护技术本身,而且也包括通过这种技术所产生的植物本身。
欧洲专利局的这项决议表明应用遗传工程技术所产生的新的植物和动物是准许申请专利的。
在此之前,欧洲专利公约组织的多数成员国允许对微生物予以专利保护,但是,他们则排斥动物和植物新品种的专利保护。如同包括获取动物和植物新品种的生物学方法一样。现在,欧洲经济共同体委员会(EEC)在布鲁塞尔已完成欧洲专利法的修改草稿,并提交该委员会的13个成员国进行审定。
按照新的新的专利法草案,主要是生物学方法应在法律上认为是可以申请专利的。因为欧洲专利法的基本保护原则是方法和产品本身。发明并不排斥植物和动物新品种,通过遗传工程技术所产生的新的植物和动物品种同样是可以获得专利的。
(六)科恩和博耶案
科恩(Cohen)和博耶(Boyer)是美国遗传工程方面赫赫有名的两位科学家。前者是斯坦福大学分子生物学教授。因在分子生物学方面的卓越贡献,曾两次获得诺贝尔奖。后者为加利福尼亚大学教授,他领导过世界上第一个遗传工程蛋白质--生长激素抑制因子的研究,获得成功,成为世界著名的遗传工程学家,也是美国基因公司的开创者。
1979年1月4日,由斯坦福大学递交了科恩和博耶共同的发明名称为"产生具有生物学功能的分子嵌合体的方法"的专利申请。这项发明包括质粒或病毒DNA的制备与酶的切割;外源基因在微生物细胞中的表达及转化子的分离方法,是典型的遗传工程方法发明。1980年12月2日美国专利和商标局授予科恩和博耶专利(美国专利号:4,237,224)。
从上述几案例可知,在美国,遗传工程产品专利和方法专利已迈出了新的一步。表明专利和商标局对遗传工程专利的政策不断地向前发展。当然,这种发展是缓慢而谨慎的。
前面我们已叙述了遗传工程专利的种类。不过以这种方式划分很容易看出,少数种类是为了鼓励申请专利,技术上的许多方法对科学研究很有用,但没有连续的特点,工业实用方面也没有成套的工艺。如Bistal-Myers公司的蒽环类(anthracycline)抗生素的发明,并没有扩大到商业产品,只是停留在对抗生素物质的研究方面。
而Cohen和Boyer专利申请于1979年提出,但它是在1978年,1976年和1974年一系列专利申请的部分继续申请。这是由于美国专利实施着、极为便利的部分连续申请程序。利用这种程序可以使几年内未包括在原专利申请的内容得以增补或修改。如果连续申请在原专利申请审理结束前提出,则可以获得与原专利申请相同的申请日期。这是美国专利法的一个特点。
在欧洲专利局早期公布的一个引人注意的例子(相同于英国专利号2,008,123A),即产生生长激素释放抑制因子和胰岛素之类多肽的方法。相应的权利要求是:一种涉及外源结构基因在含有克隆载体的重组微生物中表达,产生特定多肽的方法。结构基因与编码不同于这种多肽的蛋白质的DNA一起阅读,以便表达产生包括多肽的氨基酸和另外与多肽的相邻位置处有一选择性酶切位点的前体蛋白质。
另一例子是英国申请案2,007,926A。这项发明是利用修饰的微生物,通过谷氨酸脱氢酶(GDH)的催化途径,直接产生单细胞蛋白的方法。这种方法用甲基养嗜甲基杆菌(Methlophilusmethylotrophus)或其他生物与插进GDH特定基因的RP4质粒或噬菌体转化。典型的权利要求如下:
(1)在含有特定的固氮遗传物质的微生物体内产生单细胞蛋白质的方法,在好气条件下培养这种微生物,通过GDH酶降解途径,固定大气中的氮。
(2)好气培养一种或多种微生物。这些微生物能利用甲醇,通过GDH固氮机理产生可利用蛋白质的细胞物质。这是由于质粒或杂合质粒、噬菌体或杂合噬菌体携带有产生GDH特定DNA遗传修饰的结果。通过一个或多个带GDH基因的质粒拼入原始微生物,使之发生遗传改变。步骤包括:①用一株与原始微生物遗传物质不同的缺陷突变株。它缺乏合成特定的谷氨酸(GUS)。②制备由质粒DNA和产生GDH酶特定的DNA连接,形成杂合质粒。③把杂合质粒引入GUS缺陷型的微生物。④在合适的条件下,这种微生物通过GDH途径生长。⑤选择一个或几个利用GDH途径生长的克隆化的微生物。
上述两例,表明欧洲专利局对遗传工程专利迈开了一大步。对遗传工程的产品和方法发明也敞开了授予专利的大门。
事实上,遗传工程发明授予专利的在美国第一案应是罗伊˙柯蒂斯Ⅲ(纽约研究公司)专利。1976年9月27日提出专利申请,1980年2月26日予以颁发(美国专利号:4,190,495)。这位微生物学家首次创造了符合美国重组DNA准则的遗传工程宿主细胞(大肠杆菌k-12x1776,x1972,x1976和x2076)。这些微生物通地诱变或自发突变而成。在柯蒂斯Ⅲ的专利说明书中为此描述这些微生物的特点:①具有能使外来遗传信息转入,接受并随之表达为有用的基因产物的能力。②这些微生物的生长与存活依赖于一定的条件。③已经证实这些微生物在自然条件下不能生长,不形成菌落,不存活。④这些微生物具有导致遗传物质掺入的能力,而在自然条件下发生降解。⑤这些微生物具有接受克隆载体引入其中的能力。引入的载体依赖微生物进行复制、维持和行使功能。⑥这些微生物在自然条件下不具将含有的克隆载体或重组DNA转移到其他生物的能力。⑦这些微生物是通过适当的方式或技术加以改建的,而没有作重大的改变。⑧这类微生物在拼入重组DAN分子时,极低程度容耐其他生物的侵入。当重组DNA分子已拼入这类微生物细胞内后,完全不被其他生物组合。
但这基申请所提出的11项权利要求,只是涉及控制克隆载体的技术和微生物转化的方法,并没有扩展到微生物本身。
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