随着我国发明专利申请数量的迅猛增加,如何通过事前和事后指标测度并识别技术和经济价值高的突破性技术发明就成为学术界面临的焦点问题.本文利用专利的国际专利分类(IPC)信息构建两两专利相似度指标,并引入时间维度对过去、当前以及未来三个时间段的专利相似度比较,测度专利的新颖性、独特性和影响力,从而构建突破性技术发明的综合识别方案.然后,以纳米技术为例,利用美国专利商标局(USPTO)在1989-2010年的6618条授权发明专利数据进行实证检验.结果表明:(1)利用IPC分类相似度识别突破性技术发明具有可行性,基于专利IPC四位和六位分类的相似度指标分别可以识别出6.23％和5.06％的纳米技术专利为突破性技术发明;(2)基于专利相似度识别的突破性技术发明与基于专利被引数识别的突破性技术发明具有显著的正相关关系.但是,两类识别方法得到的结果中仅有不足总样本的0.5％是相同的,表明以往单纯依赖专利被引数据识别突破性技术发明可能存在一定偏差;(3)对突破性技术发明来源特征的实证检验表明,基于专利相似度和基于专利被引数的突破性技术发明在发明人和组织来源特征方面基本一致,而在发明层面的知识来源特征方面则不一致,进一步反映出两类识别方案的差异性.本研究弥补了已有识别方案过于依赖专利引文信息的不足,既为企业在实践中挖掘和利用高价值发明专利提供参考,也对未来突破性技术发明相关研究达成一致结论具有重要意义.