Citas a la bibliografía científica contenidas en las patentes: ¿existe una relación causal o casual?

Asunto: Las investigaciones más recientes apuntan una tendencia rápidamente creciente de las patentes norteamericanas a citar trabajos científicos. Pero, ¿se trata de una relación causal? Los trabajos anteriores han proporcionado sólo una indicación muy general sobre las relaciones entre ciencia y tecnología.

Relevancia: En épocas de estricta disciplina presupuestaria, incluso la investigación básica necesita aportar pruebas documentales de su importancia para la industria. Sin embargo, es importante evitar la falsa impresión de que la transferencia de conocimiento desde la investigación científica a las patentes es un proceso directo, que se puede medir fácilmente a través del número de citas. Aunque un análisis caso por caso muestra las limitaciones de esta técnica bibliométrica, revela, no obstante, la importancia de los resultados, el conocimiento tácito y las aptitudes, adquiridos a través de la investigación científica.

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Introducción

Estudios previos sobre las referencias a trabajos de investigación, contenidas en las primeras páginas de las patentes (p.ej., Naris et al., 1995 y 1997) parecen sugerir una relación creciente entre ciencia y tecnología. Pero ¿cómo se puede medir la dependencia de una tecnología con respecto a la ciencia? Se supone que una determinada tecnología está más basada en la ciencia que otras, si cada patente contiene más referencias a trabajos de investigación científica. La validez de este método descansa en una comparación de los rankings bibliométricos basados en las citas y los asignados por expertos, para diferentes sectores tecnológicos. Se ha encontrado una buena concordancia entre los rankings basados en el número de citas a la bibliografía científica por patente, y los rankings asignados por expertos, relativos a la dependencia científica de las tecnologías en cuestión (Carpenter y Narin, 1983). Pero ¿hasta qué punto puede ser útil esta medida para los políticos?

La disciplina presupuestaria significa que los políticos necesitan medidas más concretas para demostrar que la investigación básica conduce a resultados aplicables en la industria y, por tanto, es beneficiosa para la economía. Diversos estudios han utilizado el análisis de las citas de las patentes para documentar la importancia de la investigación científica pública, a un nivel muy general, y defender así el apoyo financiero continuo de los gobiernos a la ciencia. Las patentes originadas y estimuladas por la investigación básica pueden ser un indicador directo de la importancia industrial de dicha investigación. Si el método se puede validar, no sólo a nivel macro, sino también al nivel micro de la actividad científica y tecnológica real, los políticos tendrían una herramienta práctica para evaluar la utilización de la investigación básica financiada con fondos públicos. Los beneficios de una medida más "precisa" consistirían en determinar las relaciones entre un determinado descubrimiento y una innovación dada, identificando (y premiando después) la transferencia de conocimiento.

Así, como reflejo de la estimulante transferencia de conocimiento de la ciencia a la industria, se ha sugerido que el estudio de las citas contenidas en las patentes puede servir como justificación convincente de la investigación básica. Como sugiere Pavitt (1997, pág. 14), este tipo de estudios "aumentaría la calidad de la información y la conciencia pública sobre la naturaleza y la extensión de la contribución de la investigación académica al cambio tecnológico". Sin embargo, es necesario primero corroborar estas medidas más cuidadosamente, e investigar si realmente la relación con las citas es de tipo causal.

Elección de ejemplos

Entrevistar a los interesados limita necesariamente el alcance y la escala de un estudio. Por ello se ha de prestar una atención aún mayor a la selección de las patentes que se vayan a examinar. Admitiendo que hay una mayor probabilidad de encontrar una relación directa entre la investigación básica y las patentes en un sector joven y con base científica, este estudio analiza las citas contenidas en las hojas de datos de las patentes norteamericanas en el nuevo campo de la nanotecnología. Si existe una relación causal, debe aparecer con claridad en este campo, cuya producción total es de unos 5.000 trabajos científicos y 2.000 patentes (Meyer y Persson, 1998). También se eligió la nanotecnología porque es más un conjunto de tecnologías que una tecnología única. El término nanotecnología abarca desarrollos de punta en una serie de tecnologías generales, que son nuevas por naturaleza, debido a que las condiciones y las propiedades de las estructuras varían a escala nanométrica. Escogiendo patentes de este campo no sólo se cubre un sector nuevo y dinámico, con base científica, sino también una amplia gama de tecnologías generales, con lo que se evita, en todo lo posible, el sesgo sectorial en un estudio reducido como es éste. Así pues, los ejemplos incluyen patentes relacionadas con la electrónica, los materiales y la biotecnología. Además, para evitar los sesgos derivados de ciertas relaciones concesionario-inventor, la muestra refleja una variedad de inventores y concesionarios y las distintas afiliaciones institucionales de aquéllos. También se incluyen relaciones individuales concesionario-inventor (caso 9) y relaciones más débiles (caso 4) o más estrechas (casos 1-2, 5) de inventores externos y sus concesionarios. Todo ello se presenta en la Tabla 1.

Tabla 1. Ejemplos de patentes

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Caso

nº

Patente

norte-americana nº

Invento

patentado

size=2>Sector

size=2>Concesionario

size=2>Inventor

1

size=2>5.566.197

Láser

acoplado sintonizable

size=2>Electrónica

Empresa

multinacional

size=2>Universidad/PSR

2

size=2>5.367.274

Interruptor

cuántico para guía de ondas

size=2>Electrónica

Empresa

multinacional

size=2>Universidad/PSR

3

5.418.197 y

5.420.083

Material de

SiC reforzado con triquita y partículas para herramientas de corte para

productos cerámicos

size=2>Materiales

Gran

empresa

size=2>Universidad/PSR

4

size=2>5.603.958

Portadores

farmacéuticos

size=2>Materiales

Empresa

extranjera

size=2>Universidad/PSR

5

size=2>5.427.767

Partículas

magnéticas de óxido de hierro nanocristalinas-método de preparación y

aplicaciones en diagnóstico y terapéutica

size=2>Materiales

Instituto

universitario propiedad de una empresa industrial

size=2>Universidad/PSR

6

size=2>5.559.353

Circuito

integrado con al menos una compuerta CMOSNAND y método para su

fabricación

size=2>Electrónica

Empresa

multinacional

size=2>Investigadores industriales,

size=2>interno

7

size=2>5.98.760

Desarrollo de

reacciones catalíticas selectivas con o
en la superficie de sólidos, a

escala nanométrica o subnanométrica

size=2>Materiales

Empresa

multinacional

size=2>Investigadores industriales,

size=2>interno

8

size=2>5.543.289

Métodos y

materiales para mejorar la separación magnética con gradiente elevado de

materiales biológicos

size=2>Biotecnología

Inventor que

explota la patente en su empresa (PYME)

size=2>Investigadores industriales,

size=2>interno

9

size=2>5.470.910

Materiales

compuestos que contienen partículas nanométricas, proceso para producirlos

y aplicaciones para componentes ópticos, y método para producir

estructuras metálicas y cerámicas sinterizadas

size=2>Materiales

size=2>PSR

size=2>Investigadores PSR,

size=2>interno

10

5.250.207 y

5.500.141

Concentrado

de tinta magnética

size=2>Materiales

Empresa

multinacional

size=2>Investigadores industriales,

size=2>interno

Resultados

Los datos de los ejemplos muestran que existe una relación general entre la ciencia y las patentes. Muchos inventores subrayaron la importancia general de los trabajos científicos. Uno de ellos manifestó, incluso, que la cita de trabajos de investigación científica indicaría el carácter de investigación básica de su patente. En otros casos, los investigadores mencionaron su experiencia general en investigación y enseñanza o dijeron que utilizaron los trabajos científicos en casos especiales.

Sin embargo, en la muestra de patentes utilizada en este estudio, los trabajos citados no reflejan, en la mayoría de los casos, aportaciones concretas al invento. En los ejemplos que presentamos, las referencias no ofrecen pista alguna sobre cuál fue la idea que inspiró el invento, aunque pueda haber sido estimulada por una publicación. En el caso 2, por ejemplo, la idea viene de más lejos y procede de un artículo de una revista para físicos.

La mayoría de las patentes de la muestra contiene sólo una pocas citas de trabajos científicos. A veces, como en el ejemplo 9, se pueden encontrar citas de resúmenes de patentes y de informes de patentes en la sección "otras referencias". Otro inventor (caso 10) menciona que las patentes que cita contienen más referencias a bibliografía relevante. Tanto las patentes como los artículos citados en los documentos de patentes pueden tener carácter afirmativo o negativo. Sin hablar con los inventores y sólo atendiendo a las referencias contenidas en las hojas de datos, es imposible decir si éstas apoyan o contradicen las reivindicaciones presentadas.

Según muestran los casos estudiados, la razón que se menciona con más frecuencia es la de justificar y sustanciar las reivindicaciones. Las referencias no relacionadas con patentes son, en su mayoría, de trabajos de revisión y puesta al día ("estado del arte") para documentar y subrayar la novedad y el carácter único del invento que se patenta. Otro motivo importante de las citas consiste en demostrar que el trabajo ha sido correcto. El ejemplo 10 ilustra el papel del examinador de patentes como "fuente primaria de referencias, ya que las utiliza en su búsqueda de antecedentes" (Campbell y Nieves, 1979; pág. 9.63). En este caso, el inventor tuvo que modificar sus reivindicaciones, como consecuencia de las observaciones del examinador sobre las primitivas.

Todo ello implica que las citas en las patentes están influenciadas por personas distintas del inventor. Otros ejemplos apoyan la idea de las influencias externas sobre las citas; en la muestra, se trata de influencias de los departamentos de patentes de las grandes empresas o de agentes especializados de patentes que trabajan para las PYME de alta tecnología y sugieren añadir referencias para hacer las patentes más "impermeables". Considerando estas pruebas, se puede empezar a dudar de que exista una relación directa, de "antecedente", entre el artículo citado y la patente citante. En los casos que hemos examinado, la bibliografía científica citada raras veces parece ser la fuente original de la idea que condujo al invento.

Además, en las citas examinadas en este estudio, parece haber más diferencias entre los distintos sectores tecnológicos que entre las diferentes combinaciones solicitante-inventor. Las patentes relacionadas con la electrónica contienen más referencias a trabajos que no son patentes que las relacionadas con materiales.

La Tabla 2 enumera las observaciones derivadas de los ejemplos, en relación con los fundamentos y las aportaciones a los inventos y la influencia de las fuentes externas. En muchos casos, los inventores indican que los trabajos de investigación científica han jugado un papel significativo como factor subyacente en el proceso de invención. Pero sólo se mencionan unos pocos ejemplos aislados de aportes directos al invento. Por ejemplo, el caso 7 es una patente que se derivó de un proyecto de investigación básica, en el cual se publicaron también algunos artículos, uno de los cuales se cita. Sin embargo, para toda esta muestra en su conjunto, las relaciones son demasiado escasas para que se pueda hablar de una relación directa entre el artículo citado y la patente citante: no existe relación causal. Si se quiere hablar de una relación, ésta no es más que casual.

Tabla 2. Conclusiones de los ejemplos

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size=2>Antecedentes y aportaciones al invento

size=2>Ejemplos en los que
se citan

Inventos

basados a menudo en la experiencia general en investigación y

enseñanza

1-2,

4-6

Trabajos de

investigación importantes como información de base para los

inventos

3, 5,

7

Inventos

estimulados por artículos en revistas especializadas que no se

citan

size=2>2

Trabajos de

investigación citados sólo en casos especiales

4,

9

size=2>Influencias externas sobre las citas en las

patentes

size=2>Ejemplos en los que
se citan

El papel del

examinador muy importante porque encuentra material que limita
las

reivindicaciones

size=2>10

Agente de

patentes

size=2>8

Departamento

de Patentes

6,

7

Análisis

Las pruebas recogidas en este estudio apoyan el punto de vista de que existe una conexión general entre la ciencia y la tecnología, pero indican también que las citas difícilmente representan una relación directa entre el artículo citado y la patente citante. Esta conclusión general no significa que las actividades científicas no sean importantes para el desarrollo tecnológico: los ejemplos demuestran lo contrario. Los hallazgos científicos constituyen un conocimiento básico importante, que juega un papel fundamental aunque indirecto, más que directo. Los inventores entrevistados subrayan que sus inventos se basaron a menudo en su experiencia general en investigación y enseñanza. La experiencia general se puede considerar como otro nombre del conocimiento tácito, que se transmite principalmente mediante contacto personal en un entorno científico y/o tecnológico. En los sectores con base científica, la capacidad para absorber el conocimiento tácito parece estar relacionada con un cierto grado de educación científica. La mayoría de los inventores entrevistados poseían alguna formación como investigadores. Ello subraya la importancia de la formación científica en el proceso de invención. Algunos de los inventores de este estudio ocupaban puestos intermedios entre la ciencia y la tecnología: estaban empleados y subvencionados por una empresa industrial, al tiempo que ocupaban un puesto académico en el sistema universitario. Esto también subraya la importancia de las actividades científicas para suministrar capital humano. En este contexto, los ejemplos confirman trabajos anteriores que sugieren que las citas a la literatura científica, contenidas en las patentes, constituyen un indicador general de la dependencia de un sector con respecto a la ciencia, justificando así las actividades de investigación básica.

Aunque un estudio de diez casos solamente no suscita dudas empíricas suficientes como para rechazar el análisis de las citas a trabajos de investigación científica, contenidas en las patentes, como método para descubrir las relaciones cognitivas, sí reafirma las limitaciones que tiene este método. El estudio indica que hay que tener gran cuidado para admitir que tal relación sea de tipo causal, ya que ello implicaría una relación uno a uno, que no se ha podido comprobar. Los políticos deben ser conscientes de estas limitaciones, si quieren basar en este método sus evaluaciones y formulaciones.

Los políticos pueden usar este método para ilustrar la dependencia de los sectores tecnológicos respecto a la ciencia, justificando así los gastos en investigación básica en ciertos campos. Pero si se trata de estudiar la transferencia directa de conocimiento, este método claramente no funciona. La dirección del flujo de conocimientos no se puede determinar contando simplemente las citas a trabajos científicos contenidas en las patentes. Cualquier referencia que no sea la de un examinador de patentes que cita un trabajo científico, no es un indicador fiable del aporte de la ciencia a la tecnología. También es extremadamente difícil localizar la fuente cognitiva de los inventos utilizando las citas, ya que éstas no indican, de ordinario, el origen intelectual de un invento. Lo que se puede establecer aquí es una interrelación entre la ciencia y la tecnología, que varía según las áreas. En ciertos sectores es más fuerte (más citas a publicaciones por patente) y en otros más débil (menos citas). Ello demandaría políticas de transferencia de tecnología específicas para cada sector. Sectores distintos tienen diferentes frecuencias de interacción. Esto puede dar lugar a diferentes formas de intercambio y puede exigir mecanismos de transferencia distintos. El análisis de citas puede proporcionar algunas pistas sobre los requisitos que tales mecanismos deben cumplir en ciertos campos científico-tecnológicos. También puede indicar en qué sectores hay poca interacción entre ciencia y tecnología e inducir nuevos estudios sobre si un mayor intercambio entre la investigación universitaria y la industrial podría favorecer un mayor desarrollo de una tecnología.

Lo que no se puede hacer con este método es establecer comparaciones y extraer conclusiones sobre la eficacia de la transferencia de conocimientos entre campos distintos. Incluso a partir de un estudio tan limitado como éste, es posible percibir indicaciones de diferentes patrones de citación, según los sectores. Otros estudios lo confirman, con una base empírica más amplia (véase, por ejemplo, Meyer-Krahmer y Schmoch, 1997). Hay que tener en cuenta, además, que no toda la "tecnología" se patenta. El software, por ejemplo, es un campo donde hay pocas patentes. Las tendencias sectoriales, como el "know-how" y la "velocidad hacia el mercado", como métodos preferentes para alcanzar ventajas competitivas, pueden distorsionar la comparación. Así, Pavitt (1997, pág. 14) indica que las patentes, como medida directa "son un reflejo incompleto y distorsionado de la contribución de la investigación académica al cambio tecnológico" y, por tanto "no se deben utilizar para hacer comparaciones entre sectores o instituciones".

Los políticos pueden estar interesados en distinguir entre patentes "revolucionarias" y "evolutivas" -las primeras derivarán más probablemente de la ciencia básica y las segundas de la ingeniería de una patente básica anterior. Sin embargo, las patentes evolutivas pueden seguir haciendo referencia a la investigación original. Los dos tipos de patentes pueden desempeñar funciones diferentes para justificar el gasto en actividades científicas. Las revolucionarias ilustrarían los efectos económicos más inmediatos de dichos gastos, y las evolutivas documentarían (de forma más mediata) la rentabilidad de una inversión original en investigación básica. Si ello es así, ¿podría un análisis de citas distinguir entre las dos? Van Vianen et al. (1990) muestran, en el caso de las tecnologías químicas, que hay dos tipos diferentes de patentes: las que contienen muchas citas a documentos distintos de las patentes, y las que únicamente citan a otras patentes. Sin embargo, antes de considerarlas "revolucionarias" y "evolutivas", respectivamente, hay que examinar más despacio la antigüedad de las referencias y el tipo de revistas que citan las patentes "revolucionarias". También hay que analizar qué tipos de documentos de patentes citan las patentes "evolutivas", para asegurarse de que se relacionan con patentes "revolucionarias". Se precisa, por tanto, investigar más para formular juicios fundamentados en esta materia. Téngase en cuenta, sin embargo, que el principio de causalidad, tal como se ha discutido en este trabajo, se aplicaría de modo semejante.

La idea que subyace en este trabajo consiste en investigar la relación entre ciencia y tecnología, utilizando la información proporcionada por la primera página de las patentes. El uso de las citas contenidas en las patentes es un medio de seguir esta relación. Sin embargo, las hojas de datos de las patentes contienen más información utilizable. Otra vía para investigar la transferencia de conocimiento entre ciencia y tecnología sería examinar las relaciones entre concesionarios e inventores. Analizando el tipo de concesionarios de las patentes se podrían obtener algunas pistas útiles sobre el estado de comercialización de una tecnología.

Todo ello, sin embargo, da lugar a una serie de problemas prácticos que se traducen en una aplicación restringida de este método solamente. Los inventores se indican únicamente con su nombre y su dirección particular. Así, las hojas de datos de las patentes no contienen información alguna sobre si el inventor pertenece o no a una universidad o bien está empleado en una empresa industrial. Para llenar esta laguna informativa hay que recurrir a otras bases de datos, como las bibliométricas. Siguiendo esta línea, aparecerían problemas de identificación: por ejemplo, personas con el mismo nombre podrían dar lugar a una afiliación incorrecta del inventor. Debido a este tipo de razones, parece que la investigación universitaria sólo se puede estudiar caso por caso (p.ej., Numminen, 1996). Pero este método puede también dar resultados de interés para los políticos. Por ejemplo, se puede medir la importancia innovadora de una universidad para la región en que se ubica e ilustrar así su impacto sobre el desarrollo regional. Otro medio para medir la influencia de la investigación universitaria sobre la actividad inventora en una región, sería examinar en qué medida los propios investigadores universitarios solicitan patentes. Schild (n.d) ha aplicado este método al estudio de la actividad inventora en East Gothia y lo ha encontrado "mucho más fructífero" que el uso de las citas, lo que confirma los resultados de nuestro estudio.

Finalmente, no hay que olvidar que el tipo de análisis de citas que hemos discutido sólo puede justificar los gastos pasados. Las citas no indican de donde procederán las tecnologías más espectaculares del mañana. Si la "eficacia" anterior se recompensa económicamente y los "fracasos" se penalizan fiscalmente, la investigación de un país puede verse seriamente condicionada. Y ello no significa necesariamente que la base investigadora esté bien situada para enfrentarse con los retos futuros.

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Palabras clave

ciencia, tecnología, citas, patentes, referencias a documentos distintos de patentes, nanotecnología

Referencias

Campbell, R.S. y Nieves, A.L., Technology Indicators Based on Patent Data: The Case of Catalytic Converters- Phase I Report: Design and Demonstration. Batelle Pacific Northwest Laboratories: n.p., 1979.

Carpenter, M.P., Narin, F., Validation Study: Patent Citations as Indicators of Science and Foreign Dependence. World Patent Information, 5 (3), págs. 180-185, 1983.

Numminen, S., National Innovation Systems: Pilot Case Study of the Knowledge Distribution Power of Finland. Informe de la primera fase del proyecto para la OCDE y el Ministerio de Comercio e Industria de Finlandia. Documento de trabajo #25/96. VTT Group for Technology Studies. Espoo, 1996.

Meyer, M., Persson, O., Nanotechnology -Interdisciplinarity, Patterns of Collaboration and Differences in Application. Scientometrics, 42 (2), págs. 195-205, 1998.

Meyer-Krahmer, F. y Schmoch, U., Chemistry, Information Technology, Biotechnology and Production Technology: a Comparison of Linking Mechanisms in Four Fields. Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research. Karlsruhe, Alemania, 1997.

Narin, F., Hamilton, K.S., Olivastro, D., The Increasing Linkage Between U.S. Technology and Public Science. Research Policy, 26 (3), págs. 317-330, 1997.

Narin, F., Hamilton, K.S., Olivastro, D., Linkage Between Agency Supported Research and Patented Industrial Technology. Research Evaluation, 5 (3), págs. 183-187, 1995.

Pavitt, K., Do Patents Reflect the Useful Research Output in Universities?, SPRU Electronic Working Paper Series. Paper #6. Science Policy Research Unit. Brighton, 1997.

Schild, I., Using Patent Indicators to Map Inventive Activity in East Gothia: A Methodological Exploration with Preliminary Results. Trabajo en curso. Linköping. Tema T (Departamento de Tecnología y Cambio Social). Universidad de Linköping, sin fecha.

Van Vianen, B.G., Moed, H.F. y van Raan, A.F.J., An Exploration of the Science Base of Recent Technology. Research Policy, 19, págs. 61-81, 1990.

Agradecimientos

Este trabajo se basa en un estudio titulado "Does Science push Technology? Patents citing scientific literature". Agradezco los comentarios sobre versiones anteriores recibidos de Miguel Aguado, Peter Board, Sami Mahroum, Gary Jordan, Keith Pavitt, Olle Persson, Leif Hommen, Francis Narin y Tarmo Lemola.

Contacto

Martin Meyer, Science Policy Research Unit

University of Sussex, Brighton, UK.

Tel. +358 40 523 17 72, fax: +49 231 593 773, correo electrónico: msmeyer@hotmail.com

Sobre el autor

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Martin Meyer es miembro de SPRU (Science Policy Research Unit) en la Universidad de Sussex, Brighton, Inglaterra. Estudió administración de empresas, economía y sociología en la Universidad de Dortmund, Alemania y en la de Uppsala, Suecia. Su tesis para el grado de máster versó sobre la nanotecnología y sus aplicaciones industriales. Actualmente investiga sobre la aparición de nuevas tecnologías y las redes de Ciencia-Tecnología relacionadas. Es investigador invitado en el Departamento de Tecnología y Cambio Social de la Universidad de Linköping, Suecia y en el Instituto de Estrategia y Negocios Internacionales de la Universidad Tecnológica de Helsinki, en Espoo, Finlandia.

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