浅谈单变量对比实验的设计

对于化学领域而言，由于可预测性水平低、其技术效果往往需要借助实验数据来验证，因此，“预料不到的技术效果”成为争辩创造性的一个非常有用的手段。在基于说明书中给出的实施例的数据难以证明相对于现有技术具备预料不到的技术效果的情况下，提交对比实验数据往往能够对争辩创造性起到重要的作用。

“关于修改〈专利审查指南〉的决定(2017)”自2017年4月1日起施行，其中在《专利审查指南》第二部分第十章第3节中新增了第3.5节，明确：“对于申请日之后补交的实验数据，审查员应当予以审查。补交实验数据所证明的技术效果应当是所属技术领域的技术人员能够从专利申请公开的内容中得到的”。然而，从审查实务来看，对于补交的对比实验数据的效力如何、补交实验数据所证明的技术效果是否属于能够从专利申请公开的内容中得到的技术效果，审查员仍有较大的自由裁量的空间。

实务中，单变量对比实验由于能够给出清晰直观的结论，往往更容易被审查员接受。通过单变量对比实验来争辩创造性时，典型的是，提交将本申请实施例(以下称为基准实施例)的仅一个因素改变为现有技术所公开的对应因素、且保持其它因素不变的追加比较例的实验数据，通过该追加比较例得不到本申请实施例所具备的技术效果，来证明本申请具备“预料不到的技术效果”。

本文探讨了这种单变量对比实验设计中的几个要点。

一、本申请中作为单变量的因素及其技术效果的确定

根据说明书的内容，分析区别技术特征中包含的各因素之间的关系以及各自实现的技术效果。从区别技术特征中选择用于实现说明书中记载的某个技术效果的一个因素、或彼此相关且协同地实现该技术效果的一组因素，将其确定为单变量。相应地，该一个或一组因素所实现的技术效果即为对比实验所要比较的技术效果。

理想的是，选择在说明书中经实施例验证的技术效果作为要比较的技术效果，将该技术效果对应的一个或一组因素作为单变量。

如果区别技术特征中各因素所实现的技术效果只在说明书中进行了描述，并没有通过实施例验证，则尽量选择与经实施例验证的技术效果存在技术关联的技术效果作为要比较的技术效果，将该技术效果对应的一个或一组因素作为单变量。

二、基准实施例的选择

在考虑提交对比实验数据来主张创造性的时候，往往已经对权利要求书进行了修改，很可能因修改而排除了一部分实施例，所以应当选择仍落入最新的权利要求书的范围内的实施例。

在极端的情况下，也有可能因权利要求的修改而排除了全部实施例。

在实施例中，作为单变量的因素A仍落入最新的权利要求书的范围内，其它某个因素B偏离最新的权利要求书的范围的情况下，若该因素B与因素A及其技术效果不存在关联，则仍然可以选择该实施例作为基准实施例；若该因素B与因素A或其技术效果存在关联，则可以在该实施例的基础上改变因素B使其落入最新的权利要求书的范围内，将由此得到的追加实施例作为基准实施例。

在实施例中，只有作为单变量的因素A偏离最新的权利要求书的范围，而因素A以外的全部因素仍落入最新的权利要求书的范围内的情况下，可以在该实施例的基础上改变因素A使其落入最新的权利要求书的范围内，将由此得到的追加实施例作为基准实施例。

三、现有技术中作为单变量的对应因素的选择

应当选择现有技术中的、与基准实施例的作为单变量的因素最接近的对应因素。

单变量为数值的情况下，作为对应因素，应当选择现有技术中公开的、与基准实施例中的数值最为接近的数值，或者比现有技术中公开的数值范围更接近基准实施例中且不落入本申请范围的数值。

单变量为成分的情况下，作为对应因素，应当选择现有技术中公开的、结构和性质与基准实施例中的成分最接近的成分。若现有技术中同时存在多个结构和性质与基准实施例接近的成分，理想的是，选择现有技术中已教导或已验证其技术效果最佳的成分。

原则上，应避免故意从现有技术中选择与基准实施例中的其他因素冲突而导致无法进行实验的对应因素。但若无论如何选择现有技术中的对应因素，都无法避免对比实验发生中途故障、无法得到结果之类的失败，也可以通过实验失败本身来主张对比实验得不到本申请的技术效果。

四、实施条件和材料的选择

除了单变量之外，尽量以其它实验条件和步骤与基准实施例相同的方式进行对比试验。

实验所用的材料应当是当前容易获取的。

关于技术效果的评价方法，理想的是采用本申请说明书中记载的评价方法。若本申请说明书中没有记载评价方法，则可以采用国际标准、国家标准中的评价方法、教科书中的评价方法等本领域公知的评价方法。

举出以下实例来进一步探讨单变量对比实验的设计方式。

例：本申请涉及一种通过使A与B反应而制备C的方法，反应温度为0~30℃。本申请说明书记载了，通过采用0~30℃的低反应温度来抑制副反应，得到高收率。本申请说明书还记载了，反应溶剂没有特别限制，可列举出丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮等酮类溶剂。实施例中，在常温常压下使用丙酮作为溶剂来进行反应，并且评价了目标产物的收率。

D1公开了一种通过使A与B反应而制备C的方法。D1说明书中记载了，在加热下进行反应，以提高反应物的反应活性，从而提高收率，例如，反应温度优选为60~90℃。D1实施例中使用甲乙酮（沸点约为80℃）作为反应溶剂，在回流下进行反应。

本申请与D1的区别至少在于：本申请的反应温度为0~30℃。

设计对比实验时遇到的问题：本申请实施例中用作溶剂的丙酮沸点约为57℃，在常压下，无法使用丙酮在D1公开的温度范围下进行反应。

我们设想了以下设计思路。

设计思路1：将对比实验的反应温度设为更接近本申请范围的35℃。即，对比实验为：以除了反应温度为35℃之外与本申请实施例相同的条件制备目标产物并评价其收率。

设计思路2：为了将反应温度改变为D1的温度范围，将对比实验的反应溶剂也同时变更为D1的甲乙酮。即，对比实验为：以除了使用甲乙酮作为反应溶剂，在回流下进行反应之外与本申请实施例相同的条件制备目标产物并评价其收率。
哪一个设计思路是更合适的呢？

本申请与D1中限定反应温度范围的目的都是为了提高收率，但机理不同，分别是从提高转化率、和提高选择性两方面提高收率。根据本申请和D1公开内容、以及技术常识，本领域技术人员并不清楚在某个温度区域中哪一方面起到主导作用。存在这样一种可能性：在D1的温度范围下，尽管生成了更多的副产物，但目标产物的产量也更大，最终收率也优于本申请。设计思路1并不能排除这种可能性。

设计思路2将反应温度与反应溶剂视为彼此相关的因素，整体作为单变量。为了排除溶剂的变更单独作为一个变量显著影响目标产物收率的可能性，可以通过丙酮、甲乙酮在本申请说明书中并列列举来说明本申请中这两种溶剂对收率的影响不大；也可以实施除了在常温常压下、使用甲乙酮作为溶剂来进行反应之外与实施例同样条件进行的追加实施例，将其收率与追加比较例进行比较。

以上，浅显地探讨了设计单变量对比实验时需要考量的因素。在实务中，通常需要从本申请和现有技术的公开内容出发，结合技术知识来设计合适的单变量对比实验。

（2019年）