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如果特定技术特征与技术效果之间是非线性关系，则在判断该技术方案是否具备创造性时，应当严格坚持专利创造性判断的整体原则，避免将该特定技术特征与其所在的技术方案割裂开来，判断其在现有技术中是否存在技术启示。在判断该特定技术特征是否取得意料不到技术效果时，应将其放在整体技术方案中来考察。
专利创造性判断应当遵守立体原则和整体原则。专利创造性判断的立体原则，也被称为综合原则，是指在判断技术方案是否具备创造性时，不仅要考虑发明的技术方案本身，而且要考虑发明要解决的技术问题和所产生的技术效果，将其作为一个整体来看待。专利创造性判断的整体原则是指，在判断技术方案是否具备创造性时，应当针对权利要求限定的技术方案整体进行评价，而不是评价某一技术特征是否具备创造性。基于专利创造性判断的立体原则和整体原则，可以对专利授权确权审判实践中的很多问题和现象进行思考。基于专利创造性判断的整体原则，笔者发现，专利创造性判断中存在的“蝴蝶效应”。本文拟从以下几个方面来讨论专利创造性判断的“蝴蝶效应”：第一，什么是专利创造性判断中的“蝴蝶效应”；第二，“蝴蝶效应”对专利创造性判断有什么影响；第三，如何对待专利创造性判断中的“蝴蝶效应”。
一、什么专利创造性判断中的“蝴蝶效应”
（一）什么是“蝴蝶效应”
蝴蝶效应最早是由美国麻省理工学院气象学家洛伦兹提出，其大致意思是： 一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶然扇动几下翅膀，两周后就可能在美国德克萨斯州引起一场巨大的龙卷风。蝴蝶效应的主要原理在于： 空气系统属于极不稳定的混沌系统，蝴蝶煽动翅膀时，产生的微弱气流引起周围空气动力系统发生变化，由此导致一系列连锁反应，最终使得某个相关系统发生重大变化。
蝴蝶效应是一种混沌现象。混沌理论（chaos theory）主要研究系统的非线性特征。该理论认为，系统可以分为线性系统和非线性系统。其中，线性系统的内部关系是严格呈比例的；非线性系统内部关系的呈现， 则并非按照比例规则。而混沌， 就“是非线性系统的普遍行为或通常运动机制”。混沌理论已被广泛用于描述和解释各种自然和人为现象，如气候模式、股票价格、心律不齐和交通堵塞等。
（二）专利创造性判断是否存在“蝴蝶效应”
专利创造性判断中的“蝴蝶效应”是指，诉争的技术方案相对于现有技术只是对特定的技术特征进行了较小的改变，但是该特定技术特征的较小变化与其他技术特征之间产生了一系列的连锁反应，最终使得该技术方案取得了本领域普通技术人员意料不到的技术效果，则在该技术特征的较小改变能够产生意料不到技术效果并非本领域技术人员能够预料的情况下，则该技术方案在整体上具备创造性。
《专利审查指南2010》第二部分第四章第4.4节列举一个产生了“蝴蝶效应”的典型例子：在一份制备硫代氯甲酸的现有技术对比文件中，催化剂羧酸酰胺和/或尿素相对于原料硫醇，其用量比大于0、小于等于100% （mol）；在给出的例子中，催化剂用量比为2% （mol） ～13% （mol），并且指出催化剂用量比从2% （mol） 起，产率开始提高；此外，一般专业人员为提高产率，也总是采用提高催化剂用量比的办法。一项制备硫代氯甲酸方法的选择发明，采用了较小的催化剂用量比（0.02% （mol） ～0.2% （mol）），提高产率11.6% ～35.7%，大大超出了预料的产率范围，并且还简化了对反应物的处理工艺。在这个例子中，该发明中特定技术特征即催化剂用量比（0.02% （mol） ～0.2% （mol））与该技术方案中的其他技术特征发生了非线性的相互作用，对产率这个技术效果产生了意料不到的影响。对本领域技术人员而言，以该特定数值来取得意料不到产率的技术方案，是非显而易见的，具备创造性。
二、“蝴蝶效应”对专利创造性判断有什么影响
（一）哪些技术领域容易出现“蝴蝶效应”
“蝴蝶效应”源于混沌现象，源于非线性系统中的非线性关系。线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。非线性关系广泛存在于天文学、量子力学、热力学、化学、概率数学等等几乎涉及人类研究的所有科学领域中。如果发明创造涉及到这些存在非线性关系的技术领域，特定技术特征与整体技术效果之间的关系是非线性关系，技术特征的变化就可能产生意料不到的技术效果，则在对这样技术领域的技术方案进行创造性判断时，需要注意其中可能存在“蝴蝶效应”。尤其是在化学领域，有些化学成分对整个化合物或组合物的技术效果会产生什么样的影响，常常是本领域普通技术人员根据现有技术无法预测的，在专利创造性判断过程中要注意其可能存在的“蝴蝶效应”。
（二）“蝴蝶效应”对技术启示的认定有什么影响
特定技术特征对于整个技术方案的技术效果的非线性影响，对于创造性判断有什么启示呢？需要分析创造性判断的一般步骤，看看创造性判断的哪一个环节会受到“蝴蝶效应”的影响。在我国，判断要求保护的发明相对于现有技术是否显而易见，通常可按照以下三个步骤进行：（1）确定最接近的现有技术；（2）确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题；（3）判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。在第三步中，要从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发，判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。判断过程中，要确定现有技术整体上是否存在某种技术启示。如果现有技术存在技术启示，则发明是显而易见的，不具有突出的实质性特点。
按照我国《专利审查指南2010》第二部分第四章第3.2.1.1节的规定，通常认为现有技术中存在技术启示的情形包括：（ii）所述区别特征为与最接近的现有技术相关的技术手段，例如，同一份对比文件其他部分披露的技术手段，该技术手段在该其他部分所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用相同。（iii）所述区别特征为另一份对比文件中披露的相关技术手段，该技术手段在该对比文件中所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用相同。 在认定某个技术特征在现有技术中所起的作用，与其在诉争技术方案中所起到的作用是否相同，是否存在技术启示时，可能需要考虑该技术特征与其所在的技术方案之间的关系。这时需要注意：如果该技术特征与技术方案中的技术效果是线性关系，本领域普通技术人员可以预测在其他技术特征不变化的情况下，该技术特征的变化对技术效果的影响。那么可以认为，在诉争的技术方案中，该技术特征对技术效果产生的影响符合本领域技术人员的预测，可以认定现有技术给出了在诉争技术方案中采用该技术特征来取得相应技术效果的技术启示。如果在诉争技术方案中，该技术特征发生了变化，从而与其他技术特征之间的互动关系发生了意料不到的变化，进而使得技术方案产生了预料不到的技术效果，则该技术特征的变化相对于技术效果产生了“蝴蝶效应”，不应当认定现有技术给出了采用该技术特征以取得相应技术效果的技术启示。
三、如何对待专利创造性判断中的“蝴蝶效应”
（一）“蝴蝶效应”与整体原则有什么关系
“蝴蝶效应”往往意味着特定技术特征与其他某些技术特征之间的相互影响并不能够预测。因此，在判断技术特征的变化对技术效果的影响时，需要将具有非线性相互影响的多个技术特征结合起来看待，不能将这些具有非线性关系的技术特征割裂开来看，这就是“蝴蝶效应”对专利创造性判断最重要的启示。换言之，对于存在“蝴蝶效应”的技术领域，要强调坚持专利创造性判断的整体原则。
专利创造性判断的整体原则认为，专利创造性判断的对象是权利要求所要求保护的整体技术方案，技术方案中的全部技术特征是一个有机结合的整体，应当在创造性判断中作为一个整体来看待，不能将其中的技术特征与整个技术方案割裂开来。整体原则反对将技术方案中的各个技术特征割裂开来看，尤其是对于具有非线性关系的技术特征具有重要意义，因此，坚持整体原则有利于避免错误认定是否存在技术启示。
（二）“蝴蝶效应”对认定意料不到技术效果有何影响
“蝴蝶效应”启示我们，对于技术特征之间的相互作用具有非线性关系，技术特征与技术效果之间具有非线性关系的技术方案进行创造性判断时，这种非线性特性要求我们警惕那种简单和直观的“如果——则是”式的线性思维模式，重视技术特征与技术效果之间的复杂性、变迁性、偶然性和非周期性等客观因果关系。
在某些技术领域，尤其是化学领域，认定技术效果是否意料得到或意料不到时应当特别注意非线性特性。在多个技术参数共同作用产生某些技术效果的情况下，是各个技术参数各自技术效果的叠加，因而是本领域技术人员“意料得到的”，还是各个技术参数协同发挥作用，因而是本领域技术人员“意料不到的”，在没有充分证据证明各技术参数是如何具体地发挥作用并影响技术效果参数的情况下，往往难以推断。而且，发明人只要在说明书中记载了多数技术参数能够共同产生什么样的技术效果即可，并不需要发明人还必须在说明书中详细阐明这些技术效果是多个技术参数各自技术效果叠加产生的还是协同产生的。在技术特征与技术效果之间很有可能是非线性关系的情况下，如果无效请求人主张多个技术参数共同产生的技术效果是由多个技术参数各自技术效果简单叠加，在本领域技术人员对此有合理怀疑的情况下，无效请求人应当举证证明该主张，否则应当推定多个技术参数协同产生了意料不到的技术效果。
在北京市高级人民法院审理的（2013）高行终字第820号“铜合金阻隔防爆材料”的发明专利权无效行政纠纷案中，本专利权利要求1和附件2的区别技术特征为：本专利权利要求1进一步限定了铜合金的化学成分质量百分比为“锌28%，铝0.9%，铍0.06%，铅0.15%，镍0.2%，余量为铜”，而附件2中未具体限定各成分的质量百分比。本专利相对于最接近现有技术在多个元素参数上有具体数值的区别，而且本专利说明书具体地记载了多个元素参数共同产生了不同于现有技术的技术效果，即“本发明的阻隔防爆材料的屈服强度大于130MPa，抗拉强度可以达到300MPa以上，同时，还可以提高延伸率，延伸率可以达到3～12%”，上述具体的元素参数及相应的技术效果参数均没有被在案现有技术公开。无效请求人主张本专利权利要求1中的“锌28%，铝0.9%，铍0.06%，铅0.15%，镍0.2%，余量为铜”产生的技术效果“屈服强度大于130MPa，抗拉强度可以达到300MPa以上，延伸率3～12%”是各元素参数技术效果简单叠加的结果，但却没有证据证明这些技术参数与技术效果之间是简单叠加关系。因此，北京市高级人民法院认为，无效请求人主张多个技术参数共同产生的技术效果是由多个技术参数各自技术效果简单叠加，证据不足。在该案中，法院实际上是隐含地推定本专利权利要求1中的技术效果与技术特征之间并不是线性关系，因此认为，在没有初步证据证明技术效果是由多个技术参数简单叠加的情况下，不能要求发明人来举证证明技术效果不是简单叠加的后果。在此基础上，二审法院认为原审法院和专利复审委员会认为技术效果与技术特征之间的关系是本领域技术人员意料得到的观点是错误的，因此判决撤销原审判决和被诉无效决定，判令专利复审委员会重新作出无效审查决定。
四、小结
本文的分析表明，不同的技术领域，技术特征之间的关系以及技术特征与技术效果之间的关系是不完全相同的。对于技术特征之间或者技术特征与技术效果之间“是非线性系统的普遍行为或通常运动机制”的技术方案，在进行创造性判断时，应当正确认定现有技术是否存在采用区别技术特征的技术启示，应当正确认定本领域技术人员在现有技术基础上对技术效果是否意料得到。认识到“蝴蝶效应”的存在并对其保持敏感，有利于正确坚持专利创造性判断的整体原则，有利于提高专利创造性判断结论的科学性。
专利创造性判断应当遵守立体原则和整体原则。专利创造性判断的立体原则，也被称为综合原则，是指在判断技术方案是否具备创造性时，不仅要考虑发明的技术方案本身，而且要考虑发明要解决的技术问题和所产生的技术效果，将其作为一个整体来看待。专利创造性判断的整体原则是指，在判断技术方案是否具备创造性时，应当针对权利要求限定的技术方案整体进行评价，而不是评价某一技术特征是否具备创造性。基于专利创造性判断的立体原则和整体原则，可以对专利授权确权审判实践中的很多问题和现象进行思考。基于专利创造性判断的整体原则，笔者发现，专利创造性判断中存在的“蝴蝶效应”。本文拟从以下几个方面来讨论专利创造性判断的“蝴蝶效应”：第一，什么是专利创造性判断中的“蝴蝶效应”；第二，“蝴蝶效应”对专利创造性判断有什么影响；第三，如何对待专利创造性判断中的“蝴蝶效应”。
一、什么专利创造性判断中的“蝴蝶效应”
（一）什么是“蝴蝶效应”
蝴蝶效应最早是由美国麻省理工学院气象学家洛伦兹提出，其大致意思是： 一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶然扇动几下翅膀，两周后就可能在美国德克萨斯州引起一场巨大的龙卷风。蝴蝶效应的主要原理在于： 空气系统属于极不稳定的混沌系统，蝴蝶煽动翅膀时，产生的微弱气流引起周围空气动力系统发生变化，由此导致一系列连锁反应，最终使得某个相关系统发生重大变化。
蝴蝶效应是一种混沌现象。混沌理论（chaos theory）主要研究系统的非线性特征。该理论认为，系统可以分为线性系统和非线性系统。其中，线性系统的内部关系是严格呈比例的；非线性系统内部关系的呈现， 则并非按照比例规则。而混沌， 就“是非线性系统的普遍行为或通常运动机制”。混沌理论已被广泛用于描述和解释各种自然和人为现象，如气候模式、股票价格、心律不齐和交通堵塞等。
（二）专利创造性判断是否存在“蝴蝶效应”
专利创造性判断中的“蝴蝶效应”是指，诉争的技术方案相对于现有技术只是对特定的技术特征进行了较小的改变，但是该特定技术特征的较小变化与其他技术特征之间产生了一系列的连锁反应，最终使得该技术方案取得了本领域普通技术人员意料不到的技术效果，则在该技术特征的较小改变能够产生意料不到技术效果并非本领域技术人员能够预料的情况下，则该技术方案在整体上具备创造性。
《专利审查指南2010》第二部分第四章第4.4节列举一个产生了“蝴蝶效应”的典型例子：在一份制备硫代氯甲酸的现有技术对比文件中，催化剂羧酸酰胺和/或尿素相对于原料硫醇，其用量比大于0、小于等于100% （mol）；在给出的例子中，催化剂用量比为2% （mol） ～13% （mol），并且指出催化剂用量比从2% （mol） 起，产率开始提高；此外，一般专业人员为提高产率，也总是采用提高催化剂用量比的办法。一项制备硫代氯甲酸方法的选择发明，采用了较小的催化剂用量比（0.02% （mol） ～0.2% （mol）），提高产率11.6% ～35.7%，大大超出了预料的产率范围，并且还简化了对反应物的处理工艺。在这个例子中，该发明中特定技术特征即催化剂用量比（0.02% （mol） ～0.2% （mol））与该技术方案中的其他技术特征发生了非线性的相互作用，对产率这个技术效果产生了意料不到的影响。对本领域技术人员而言，以该特定数值来取得意料不到产率的技术方案，是非显而易见的，具备创造性。
二、“蝴蝶效应”对专利创造性判断有什么影响
（一）哪些技术领域容易出现“蝴蝶效应”
“蝴蝶效应”源于混沌现象，源于非线性系统中的非线性关系。线性，指量与量之间按比例、成直线的关系，在空间和时间上代表规则和光滑的运动；而非线性则指不按比例、不成直线的关系，代表不规则的运动和突变。非线性关系广泛存在于天文学、量子力学、热力学、化学、概率数学等等几乎涉及人类研究的所有科学领域中。如果发明创造涉及到这些存在非线性关系的技术领域，特定技术特征与整体技术效果之间的关系是非线性关系，技术特征的变化就可能产生意料不到的技术效果，则在对这样技术领域的技术方案进行创造性判断时，需要注意其中可能存在“蝴蝶效应”。尤其是在化学领域，有些化学成分对整个化合物或组合物的技术效果会产生什么样的影响，常常是本领域普通技术人员根据现有技术无法预测的，在专利创造性判断过程中要注意其可能存在的“蝴蝶效应”。
（二）“蝴蝶效应”对技术启示的认定有什么影响
特定技术特征对于整个技术方案的技术效果的非线性影响，对于创造性判断有什么启示呢？需要分析创造性判断的一般步骤，看看创造性判断的哪一个环节会受到“蝴蝶效应”的影响。在我国，判断要求保护的发明相对于现有技术是否显而易见，通常可按照以下三个步骤进行：（1）确定最接近的现有技术；（2）确定发明的区别特征和发明实际解决的技术问题；（3）判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。在第三步中，要从最接近的现有技术和发明实际解决的技术问题出发，判断要求保护的发明对本领域的技术人员来说是否显而易见。判断过程中，要确定现有技术整体上是否存在某种技术启示。如果现有技术存在技术启示，则发明是显而易见的，不具有突出的实质性特点。
按照我国《专利审查指南2010》第二部分第四章第3.2.1.1节的规定，通常认为现有技术中存在技术启示的情形包括：（ii）所述区别特征为与最接近的现有技术相关的技术手段，例如，同一份对比文件其他部分披露的技术手段，该技术手段在该其他部分所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用相同。（iii）所述区别特征为另一份对比文件中披露的相关技术手段，该技术手段在该对比文件中所起的作用与该区别特征在要求保护的发明中为解决该重新确定的技术问题所起的作用相同。 在认定某个技术特征在现有技术中所起的作用，与其在诉争技术方案中所起到的作用是否相同，是否存在技术启示时，可能需要考虑该技术特征与其所在的技术方案之间的关系。这时需要注意：如果该技术特征与技术方案中的技术效果是线性关系，本领域普通技术人员可以预测在其他技术特征不变化的情况下，该技术特征的变化对技术效果的影响。那么可以认为，在诉争的技术方案中，该技术特征对技术效果产生的影响符合本领域技术人员的预测，可以认定现有技术给出了在诉争技术方案中采用该技术特征来取得相应技术效果的技术启示。如果在诉争技术方案中，该技术特征发生了变化，从而与其他技术特征之间的互动关系发生了意料不到的变化，进而使得技术方案产生了预料不到的技术效果，则该技术特征的变化相对于技术效果产生了“蝴蝶效应”，不应当认定现有技术给出了采用该技术特征以取得相应技术效果的技术启示。
三、如何对待专利创造性判断中的“蝴蝶效应”
（一）“蝴蝶效应”与整体原则有什么关系
“蝴蝶效应”往往意味着特定技术特征与其他某些技术特征之间的相互影响并不能够预测。因此，在判断技术特征的变化对技术效果的影响时，需要将具有非线性相互影响的多个技术特征结合起来看待，不能将这些具有非线性关系的技术特征割裂开来看，这就是“蝴蝶效应”对专利创造性判断最重要的启示。换言之，对于存在“蝴蝶效应”的技术领域，要强调坚持专利创造性判断的整体原则。
专利创造性判断的整体原则认为，专利创造性判断的对象是权利要求所要求保护的整体技术方案，技术方案中的全部技术特征是一个有机结合的整体，应当在创造性判断中作为一个整体来看待，不能将其中的技术特征与整个技术方案割裂开来。整体原则反对将技术方案中的各个技术特征割裂开来看，尤其是对于具有非线性关系的技术特征具有重要意义，因此，坚持整体原则有利于避免错误认定是否存在技术启示。
（二）“蝴蝶效应”对认定意料不到技术效果有何影响
“蝴蝶效应”启示我们，对于技术特征之间的相互作用具有非线性关系，技术特征与技术效果之间具有非线性关系的技术方案进行创造性判断时，这种非线性特性要求我们警惕那种简单和直观的“如果——则是”式的线性思维模式，重视技术特征与技术效果之间的复杂性、变迁性、偶然性和非周期性等客观因果关系。
在某些技术领域，尤其是化学领域，认定技术效果是否意料得到或意料不到时应当特别注意非线性特性。在多个技术参数共同作用产生某些技术效果的情况下，是各个技术参数各自技术效果的叠加，因而是本领域技术人员“意料得到的”，还是各个技术参数协同发挥作用，因而是本领域技术人员“意料不到的”，在没有充分证据证明各技术参数是如何具体地发挥作用并影响技术效果参数的情况下，往往难以推断。而且，发明人只要在说明书中记载了多数技术参数能够共同产生什么样的技术效果即可，并不需要发明人还必须在说明书中详细阐明这些技术效果是多个技术参数各自技术效果叠加产生的还是协同产生的。在技术特征与技术效果之间很有可能是非线性关系的情况下，如果无效请求人主张多个技术参数共同产生的技术效果是由多个技术参数各自技术效果简单叠加，在本领域技术人员对此有合理怀疑的情况下，无效请求人应当举证证明该主张，否则应当推定多个技术参数协同产生了意料不到的技术效果。
在北京市高级人民法院审理的（2013）高行终字第820号“铜合金阻隔防爆材料”的发明专利权无效行政纠纷案中，本专利权利要求1和附件2的区别技术特征为：本专利权利要求1进一步限定了铜合金的化学成分质量百分比为“锌28%，铝0.9%，铍0.06%，铅0.15%，镍0.2%，余量为铜”，而附件2中未具体限定各成分的质量百分比。本专利相对于最接近现有技术在多个元素参数上有具体数值的区别，而且本专利说明书具体地记载了多个元素参数共同产生了不同于现有技术的技术效果，即“本发明的阻隔防爆材料的屈服强度大于130MPa，抗拉强度可以达到300MPa以上，同时，还可以提高延伸率，延伸率可以达到3～12%”，上述具体的元素参数及相应的技术效果参数均没有被在案现有技术公开。无效请求人主张本专利权利要求1中的“锌28%，铝0.9%，铍0.06%，铅0.15%，镍0.2%，余量为铜”产生的技术效果“屈服强度大于130MPa，抗拉强度可以达到300MPa以上，延伸率3～12%”是各元素参数技术效果简单叠加的结果，但却没有证据证明这些技术参数与技术效果之间是简单叠加关系。因此，北京市高级人民法院认为，无效请求人主张多个技术参数共同产生的技术效果是由多个技术参数各自技术效果简单叠加，证据不足。在该案中，法院实际上是隐含地推定本专利权利要求1中的技术效果与技术特征之间并不是线性关系，因此认为，在没有初步证据证明技术效果是由多个技术参数简单叠加的情况下，不能要求发明人来举证证明技术效果不是简单叠加的后果。在此基础上，二审法院认为原审法院和专利复审委员会认为技术效果与技术特征之间的关系是本领域技术人员意料得到的观点是错误的，因此判决撤销原审判决和被诉无效决定，判令专利复审委员会重新作出无效审查决定。
四、小结
本文的分析表明，不同的技术领域，技术特征之间的关系以及技术特征与技术效果之间的关系是不完全相同的。对于技术特征之间或者技术特征与技术效果之间“是非线性系统的普遍行为或通常运动机制”的技术方案，在进行创造性判断时，应当正确认定现有技术是否存在采用区别技术特征的技术启示，应当正确认定本领域技术人员在现有技术基础上对技术效果是否意料得到。认识到“蝴蝶效应”的存在并对其保持敏感，有利于正确坚持专利创造性判断的整体原则，有利于提高专利创造性判断结论的科学性。