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性別和科學研究能量有關嗎?從三大資料庫看全球女性發明者參與度

Research Portal(科技政策觀點)_96
・2019/12/10 ・3069字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 566 ・九年級
  • 作者:王惠瑜

性別所造成的經濟差異,呈現在薪資水準、教育程度和勞動參與率等各方面,其中又以女性在科學、技術、工程及數學等領域 (Science, Technology, Engineering and Math,簡稱 STEM),女性勞動力占科研 13%,占工程專業人員的 5.5%,顯示性別差異在特殊領域差距更大(UK Intellectual Property Office Informatics Team,2016)。

性別和創新的關連研究中,女性科研人員從投入學習到職業生涯等過程的統計數據非常少,特別是研究成果的「產出」統計資訊明顯不足。

因此,世界智慧財產權組織 (WIPO)、英國專利局 (UKIPO) 及美國專利商標局 (USPTO) 等國的智權機構運用專利大數據及不同的方法論來進行發明人的性別識別,統計女性發明人的研發能量。

本研究依其各機構之統計數據所推論出的女性發明者參與度,進行女性技術能量分析初探,並提出相關問題與建議。

本研究依其各機構之統計數據所推論出的女性發明者參與度,進行女性技術能量分析初探,並提出相關問題與建議。圖/4339272 @pixabay

從三大智權資料庫看全球女性發明者參與度

(一)世界智慧財產權組織 (WIPO)

相較於不同資料庫的來源,WIPO 全球女性發明人分析的資料來源為 PCT 專利數據庫,包含全球 173 個國家以統一的標準收集發明人和申請人的國籍和居住國等資訊。除有助於提升性別識別度外,也結合 13 個國家級公共組織和機構的性別與名字詞典,創建 WIPO 的性別與名稱字典 (WGND),為 PCT 專利數據進行性別識別與歸納,利用遞歸演算法等不同識別方式,提高識別度至 96%。

研究發現,在性別識別度部份,以歐美國家的識別度較高,識別度達 95% 以上,而亞洲國家的發明人名字有中文或韓文字符者則識別比例較低,如中國 (88%),印度 (89%),韓國 (92%)。

另外,在 PCT 申請案有嚴重的性別失衡現象,2015 年 PCT 專利平均七位發明人中只有一位是女性,不到三分之一的申請案包含女性發明人。

從圖 1 顯示,女性對專利參與度從 1995 年的 9.5% 增加到 2015 年 15%,近二十年女性發明人持續的快速增長中,然而,相對於男性參與率仍遠遠未達平衡,WIPO 也提出預測,若以目前的增加率,女性發明者要到 2080 年之後才能達到性別平衡。

圖 1:WIPO 專利發明人性別平衡預測。圖/Identifying the Gender of PCT inventors (WIPO, 2016).

(二) 英國專利局 (KIPO)

英國專利局解析女性發明人的數據來自於歐洲專利局 (EPO) 的全球專利統計數據庫 (PATSTAT) 9,000 多萬份各國的專利書目資料,性別辨識方法採用麻省理工學院方法論,結合美國社會安全局 (Social Security Administration) 和英國國家統計局 (ONS) 的數據庫,將美國與英國的姓名和性別進行發明人性別歸納。

在亞洲國家的性別識別則採用北京大學和紐約理工大學合作的軟體系統 (Tang),以爬蟲方式抓取臉書的個人公共資料頁面,並轉成姓名與性別的關連數據,從特徵和行為來推論未明確指定性別的發明人 (UK Intellectual Property Office Informatics Team,2016)。

研究發現從專利數量較多的國家分析(專利管轄區,不考量發明人居住地,見圖 2),發明人性別識別度以中國、韓國與台灣等國的性別識別性皆低於 50% 以下,顯示亞洲國家中除日本外,女性發明人名字都較難以進行歸納。因此,中國、韓國與台灣等國的女性發明人辨識度都很低。

各國專利局的女性發明人平均值參與率為 6.9%,比較各國的女性發明人參與率以中國和俄羅斯專利中,女性發明人參與度較高(高於 10%);其次為澳洲、加拿大、台灣、奧地利及 WIPO 等地區女性參與比皆高於平均值。以日本和英國的專利當中,女性發明人則為最低(低於 4%)。

圖 2:1990~2015全球主要專利國家之發明人性別分析。圖/Gender differences in obtaining and maintaining patent rights (UKIPO, 2016);本研究整理。

圖 3 以發明人國家別進行比較,以台灣發明人性別識別度最低,僅 13.3% 的發明人可識別出性別,其次為南韓和中國發明人的性別識別度皆低30% 以下。各國籍的女性發明者平均參與率為 7.2%。

各國籍的女性發明者多高於平均值,其中以法國、蘇聯、義大利、比利時及以色列等各國發明者性別識別度高,女性發明者參與度也高。

西班牙、中國和印度籍發明者性別識別度低,但女性發明者參與度高;另外,日本、韓國、德國與奧地利等國籍的女性發明者皆低於平均值之下,其中日本與奧地利籍的發明人識別度雖高,但女性發明者參與度卻最低。

圖 3 :1990~2015 全球主要發明人國家性別參與分析。圖/Gender differences in obtaining and maintaining patent rights (UKIPO, 2016);本研究整理。

(三)美國專利局 (USPTO)

美國專利商標局 (USPTO) 為了瞭解女性在專利方面的進步和潛力,以 460 萬筆獲證的美國專利資料,分析來自 185 個國家的發明人,將名字與性別分配表應用在科技期刊文獻資料庫 (Web of Science) 的文獻作者及其相應的國家,研究女性發明者在專利的趨勢及領域特徵。

研究發現,美國專利平均性別識別率為 86.9%,其中美國、德國、英國等國籍發明人高達 90%以上,而印度 (66.1%),韓國 (66.4%),台灣 (72.9%) 和荷蘭 (72.9%) 等國籍的發明人識別率則較低。

在女性發明者在美國專利的參與率的趨勢,從 1976 年 2.7% 呈現緩慢增加,直到 2010 年後女性發明人參與率才突破 10%,至 2016 年 12%,顯示在過去的 40 年女性發明者參與美國專利非常的緩慢,一直到近年才進入快速的增長時期 (Sugimoto、Ni、West、Larivière,2015;「Progressand Potential」,2019)。

性別失衡的科研參與:需探討女性科研的阻礙因素

過去由於性別的差異,不僅僅在勞動力市場的性別比例失衡,在科研領域亦然。

雖然在大多數的技術領域、學術機構及產業界已經觀察到近年來女性在 STEM 領域的人才快速增加的現象,女性比以前有更多的參與,但性別失衡的現象仍然在科研的產出存在著顯著的差異。

尤其以專利的參與率更為明顯,從耶魯大學調查 2001 年至 2014 年之間 270 萬件美國專利申請和維護的歷史文件發現,專利發明人的性別中,女性發明人約只占 10%,即使是女性博士超過一半以上的生命科學領域,在專利的產出仍然只有 15% 是女性。

研究同時也發現專利申請因性別而產生差異,除了女性專利申請較容易遭到拒絕外,在專利獲准之後,權利項則增加更多的詞彙而縮小其專利範圍,也因而降低了專利的價值。

因此研究推論女性雖然比男性更難獲得專利,但實質上女性發明者接受了更為嚴格的審查,女性發明者的技術品質有可能是優於男性(Jensen、Kovács、Sorenson,2018;Sugimoto、Ni、West、Larivière,2015)。

圖/Herney @pixabay

從各機構所做的女性發明者研究以及 WIPO 預測 2080 年才能到達專利發明性別均衡,顯見要達成目標還很遙遠。

如何消除性別失衡的差距,除了友善環境的建構外,更應加速推動女性發明者的研究能量相關政策與配套措施。對於女力崛起的現象,除有女性發明者參與的資訊外,需要更進一步研究女性科研能量的阻礙因素,了解女性發明者特徵、類型及技術主題等,探討是否在不同技術領域的性別獲證率而有所差異而女性發明者是否對創新研究會產生影響,以及不同性別的發明者所組成的團隊,在整體的效益上是否有不同的變化。

透過不同面向調查女性發明者的相關研究,為政策制定者提供高度關注的議題,並進一步執行女性科研能量相關政策,將有助於整體經濟的創新發展。

參考資料

  1. Gender Profiles in UK Patenting – An analysis of female inventorship(2016)。
  2. Jensen, K.、Kovács, B.、Sorenson, O.(2018)。Gender differences in obtaining and maintaining patent rights。Nature Biotechnology,36,307–309。
  3. Madhusoodanan, J.(2018,4月9日)。Why Do Women Inventors Win Fewer Patents?。Yale Insights。IDEAS FROM THE YALE SCHOOL OF MANAGEMENT。上網日期:2019年8月21日。
  4. Martínez, G.L.、Raffo, J.、Saito, K.(2016)。Identifying the Gender of PCT inventors。
  5. Progress and Potential : A profile of women inventors on U.S. patents(2019)。OFFICE OF THE CHIEF ECONOMISTIP DATA HIGHLIGHTS,USPTO。
  6. Sugimoto, C.R.、Ni, C.、West, J.D.、Larivière, V.(2015)。The Academic Advantage: Gender Disparities in Patenting。PLoS ONE,10(5)。
  7. The Patent Guide :A handbook for analysing and interpretingpatent data(2015)。UKIPO。
  8. Toole, A.A.、Myers, A.、Breschi, S.、Ferrucci, E.、Lissoni, F.、Miguelez, E.、等(2019)。On-line appendixes to “PROGRESS AND POTENTIAL: A profile of women inventors on U.S. patents”。USPTO。
  9. UK Intellectual Property Office Informatics Team(2016)。Gender Profiles in Worldwide Patenting: An analysis of female inventorship。
  10. UKIPO:UK Intellectual Property Office Informatics Team。

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江山代有 B 肝出,各領風騷數千年—— B 型肝炎病毒的萬年演化史

寒波_96
・2021/10/22 ・4398字 ・閱讀時間約 9 分鐘

B 型肝炎是台灣很熟悉的傳染病,主要藉由血液、體液的交流傳染。它的歷史非常久遠,在世界各地普遍存在。新發表的論文報告:超過一萬年的人類遺骸中,已經能見到 B 型肝炎病毒(Hepatitis B virus,簡稱 HBV);各款遺傳品系萬年來起了又落,可謂各領風騷數千年。

古代 DNA 的研究,技術已經進步到可以由遺骸或環境樣本,定序裡頭所有的 DNA 片段。例如取自人類牙齒的樣本,定序不只能獲得人類的 DNA,也可能捕獲當事人生前口腔中的微生物。所以同一份樣本被定序後,可以進行不同目的之探索。

論文的 B 型肝炎病毒取樣地點、年代。A 為歐亞大陸的古代樣本,B 為美洲的古代樣本,C 為現代各地流行的基因型分布狀況。圖/參考資料 1

和人類一起移民美洲,獨立發展的 B 肝病毒

B 肝病毒以 DNA 為遺傳物質,被感染的人去世後,病毒的 DNA 可能保留在死人骨頭、牙齒中,因此有機會被偵測到。新問世的論文搜尋資料庫,在世界各地 137 個古代樣本中,偵測到 B 肝病毒的存在。

這批古代 B 肝病毒,年代介於距今 400 到 10500 年前,絕大部份位於歐亞大陸西部和美洲。將各款病毒擺在一起畫演化樹,美洲的古代病毒自成一群,和歐亞大陸的同類平行發展。

一直到數百年前歐洲人殖民以前,美洲的 B 肝病毒都自成一群,最古老的樣本距今約 9000 年,位於安地斯高地的 Cuncaicha 岩蔭遺址(CUN002)。

如今的 B 肝病毒被分為 10 種基因型,稱為 A 到 J 型。美洲流行的 H 型、F 型(genotype H、genotype F),便是這群病毒流傳至今的後裔。

現代、古代的 B 型肝炎病毒擺在一塊,畫出的演化樹。這兒估計的分家年代,相對比較晚。圖/參考資料 1

B 肝病毒的主要宿主是人類,大部分傳播會跟著人走。(北極區以外)美洲原住民的祖先從亞洲移民到美洲後,長期獨立發展,和其他地區缺乏交流。而美洲居民的 B 肝病毒也獨立演化超過一萬年,和人類遷徙、分家的狀況一致。

B 肝病毒在哪兒起源,有多資深?

美洲和歐亞大陸的 B 肝病毒,在什麼時候分家?論文對此不敢給出肯定的答案,也許是一萬多年前,也可能較接近兩萬年前。不過再怎麼說,都比智人祖先離開非洲的年代,要更晚許久。

過去有學者認為,B 肝病毒的歷史能追溯到數萬年前,智人離開非洲的時候。一大證據來自澳洲原住民感染的 C4 亞型(subgenotype C4),和同類分家 5 萬年之久。

但是這回估計 C4 資歷應該不超過 4500 年,遠遠比人類移民抵達澳洲的年代更遲。由此推論,C4 很可能是後來才抵達澳洲的。

根據現有資訊推敲,B 肝病毒的共同祖先頂多處於 2 萬年前。但是更早以前是否已經存在,卻在歷史洪流中失傳呢?目前無法判斷,需要更多樣本才能釐清。

傳染病同類的不同品系間競爭激烈,若是新秀徹底取代老將並不意外。B 肝病毒在歐洲一萬年來的發展史,便是鮮明的興替實例。

歐亞大陸西部不同年代,B 肝病毒的品系存在感,以及其演化關係。圖/參考資料 1

歐亞大陸西部,延續四千年的上古霸權

137 個樣本,大部分位於歐亞大陸西部,可以看出比較詳細的端倪。簡單說:江山代有病毒出,各領風騷數千年。

距今 9000 到 11000 年前,歐洲一帶有 2 款遺傳品系;隨後的 7500 到 9000 年前,其中一款完全消失(Mesolithic 1,下圖左紅色),只剩另外一款(Mesolithic 2,下圖紫色),最早出現在高加索北部,接著在歐洲各處,缺乏農業,不定居的採集狩獵族群中廣傳。

距今 7500 到 11000 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

接下來四千年,也就是距今 3500 到 7500 年前,歐洲和中東幾乎完全被另一群病毒佔領(WENBA,下圖綠色)。論文推測此一品系,是在距今 8000 年過後的歐洲新石器時代,隨著中東農夫移民潮進入歐洲,廣傳各地。

歐洲最初的農夫移民源於安那托利亞(現在屬於土耳其),可是約一萬年前,唯一的安那托利亞樣本卻不屬於這款(上圖左淡紅色),不是 WENBA 品系的直系祖先。

可想而知,目前取樣很有限之下,無法精準判斷各品系起源的位置與年代。每個時期可能都有多款品系共存,我們只能見到,當時存在感比較高的少數代表。

距今 3000 到 7500 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

距今約 5000 年前,青銅時代開始之際,歐洲又有大量移民湧入,能追溯到其東方的草原地區。但是人類族群的 DNA 組成明顯改變之際,B 肝病毒卻沒有變化。或許這時歐洲、草原流行的品系是同一款,你傳我,我傳你,還是看不出差別?

反正歐亞大陸西部在這四千年間,各地的人們不管生活方式、文化差異多大,大家都共享同一款 B 肝病毒!

B肝病毒的興替:霸權崩潰與轉移

盛極四千年的 WENBA 戰隊,距今 3300 年前過後卻幾乎消失。取而代之的是至今仍然存在的 A 型品系(Genotype A,上圖右紅色、下圖左紅色),已知樣本中距今 3500 到 5000 年前分佈於中東、高加索、歐洲東緣;隨後又前進歐洲,到 1500 年前還很有存在感。

接下來興起的是 D 型品系(Genotype D,下圖藍色),與 A 型共存一段時間後,從 1500 年前起成為歐亞大陸西部的新興霸權,從此一直延續到現代。

現代到距今 3000 年前之間,歐亞大陸西部的 B 肝病毒型號分佈。圖/參考資料 1

江山代有 B 肝出,WENBA 戰隊為什麼會徹底退出江湖呢?論文推測,多半和距今 3000 多年前的氣候、政治等劇變有關。

青銅時代晚期,地中海東部、中東一帶發生大規模的崩潰潮,周圍的歐洲、埃及動蕩不安(知名的特洛伊戰爭就發生在那個時期),數個重要的政權、勢力瓦解,社會秩序崩解。希臘的邁錫尼文明,黎凡特地區的烏加里特等城邦,安那托利亞的西臺帝國都不復存在。

在人類的經濟、政治強權崩潰,人群大洗牌的同時,B 肝病毒似乎也跟著霸權轉移。

青銅時代晚期的動盪局勢。圖/取自 wiki

上古霸權仍有後裔!卻是半殘的?

然而,在古代樣本沒有取樣到的地方,WENBA 戰隊仍有後裔持續傳承,衍生出 G 型品系(Genotype G)。如今它的存在感薄弱,遺傳多樣性很低,三千餘年來應該是悄悄地活著。

奇妙的是,G 型其實不算是健全的病毒,由於突變之故,它的核心蛋白(core protein)功能受到影響,而且無法生產「B 型肝炎 E 抗原(HBeAg)」,嚴重降低它的複製和感染能力。

曾經縱橫四千年的霸權,現存唯一後裔竟然是半殘的。但是 G 型也有其厲害之處:善於和其他病毒共生。現代的 G 型感染者,多數也同時是愛滋病患。而且 G 型品系的搭便車能力,很可能不是最近出現。

進一步考察非常驚人地發現,與其類似的突變缺失,其實古代樣本中相當常見:距今 3500 到 7000 年前,總共有 14 款略有差異的 B 肝病毒具有這些缺陷。

已知歐亞大陸西部的 83 位古代 B 肝宿主中,高達 22 人同時感染有缺失的病毒,以及健全的另一款品系(包括目前主流之一的 A 型)。半殘的 G 型品系似乎就靠著搭便車,一路前進到現在。

B 肝病毒的蛋白質組成。HBeAg 是關鍵成分,但是 G 型品系無法生產。圖/取自 wiki

B型肝炎的歷史,也是全人類的歷史

感染 B 肝病毒多半不會致命,長期帶原卻會影響健康,有時候後果非常嚴重,因此被列為公衛計畫的打擊目標。台灣成功根除 B 肝病毒,是偉大的公衛成就,每一位居民都因此受益。

上萬年來普遍與人共生的 B 肝病毒,其歷史也是人類的一部分歷史。至今古代 B 肝病毒的研究,取樣幾乎都來自美洲和歐亞大陸西部,其餘地區如東亞、東南亞、非洲的樣本極少。B 肝病毒在這些地方如何演化,也令人好奇。

延伸閱讀

參考資料

  1. Kocher, A., Papac, L., Barquera, R., Key, F. M., Spyrou, M. A., Hübler, R., … & Moiseyev, V. (2021). Ten millennia of hepatitis B virus evolution. Science, 374(6564), 182-188.
  2. Study traces the evolution of the hepatitis B virus from prehistory to the present

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

寒波_96
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生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。
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