在新一轮的信息技术竞争中，基于计算机的数据处理方法无疑处于非常重要的地位。由于在PC时代、互联网时代，中国没有掌握核心技术和关键技术，也没有人申请这样的专利技术和方法，国内所申请的专利基本上是在国外技术之上的“贡献”，因此国内的专利审查人员没有掌握审查核心技术和关键技术的经验。

　　但是在云计算时代，国内在数据处理方面所申请的专利方法将会发生本质的改变，一些国际领先的核心技术和关键技术将会以专利的形式寻求知识产权保护。然而在国内申请数据处理方面的原创性基础发明专利时，大多数专利会因为专利法第二条第二款而被驳回，而造成这种现象的主要原因在于审查员对“人为设计”、“自然规律”、“智力活动”的理解有偏差。

　　中国目前处于抢夺信息技术国际话语权的关键时期，而专利是保护话语权的重要手段之一，因此国内负责信息技术的专利审查人员对信息技术的理解程度直接关系到未来云计算时代国家竞争的问题。由于在专利审查时，没有对“人工设计”、“自然规律”等做出明确的解释，所以在审查信息技术方面的专利的时候，有时候会因为专利审查员的理解不同而失去对重大技术的保护，从而失去在国际上的话语权，更为严重的事情或许是在国内驳回之后，国外会申请同样或者类似的专利技术，达到控制国际话语权的目的。

　　一、基于计算机的虚拟世界是什么

　　由于计算机和互联网所构成的虚拟世界是由人设计的世界，其基本规则是由人制定的，所以对于人来说，虚拟世界的规则必定是人设计的，人可以修改这些规则，但是对于虚拟世界里面的对象来说，这些规则是“自然规律”，它们是不能改变的。比如采用0、1作为最基本的符号，最初采用IPV4作为网络连接的规则，而现在正在修改IP规则，试图采用IPV6或者其它的IP规则。

　　虚拟世界实际上是人类为了满足自身的需求而创建的一个不同于物理世界的新的世界。虚拟世界是由数据构成的，虚拟世界里的规则和方法完全是由“人工设计”的，人可以随意修改这些规则。虚拟世界里所采用的规则和方法是物理世界里的人之间竞争的结果，取得竞争优势的人所设计的规则就是虚拟世界里所执行的“自然规则”。

　　这个现象表明，目前的虚拟世界是一个不确定的世界，因为物理世界的人目前并没有认同某些统一的规则，而是在各自制定规则，军阀混战，割据虚拟世界。然而在云计算时代，将会出现一个真正统一的虚拟世界。

　　二、如何理解人为设计和自然规律

　　《中华人民共和国专利法》第二条第二款中规定：“专利法所称发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案”。

　　在中国知识产权局2010年版的《专利审查指南》中， 又对《专利法》的第二条第一款进行了解释，即，在其第二部分第一章中，进行了如下的规定：“专利法所称的发明，是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案，这是对可申请专利保护的发明客体的一般性定义，不是判断新颖性、创造性的具体审查标准。技术方案是对要解决的技术问题所采取的利用了自然规律的技术手段的集合。技术手段通常是由技术特征来体现的。未采用技术手段解决技术问题，以获得符合自然规律的技术效果的方案，不属于专利法第二条第二款规定的客体。”

　　在计算机程序的发明专利的审查方法上，根据网上专业人士的文章指出，审查员通常所采用的是一种“贡献论”的方式，也就是考察发明申请相对于现有的技术是否做出了贡献，这种贡献是否是技术上的。

　　这里所谓的技术性，是与人为规定“水火不容”的，也就是说，当存在人为规定时，那么按照审查指南中的规定，其采用的手段就不是技术性的，所要解决的问题是基于人的主观意志的，不是技术问题，所获得的是一种基于控制或者管理的效果，而不是符合自然规律的技术效果。

　　从上面的分析可以看出，“人为设计”和“自然规律”是能否获得专利授权的关键，但是对于如何界定“人为设计”和“自然规律”，审查指南中并没有给出明确的定义。

　　（1）、如何理解“自然规律”

　　汉语词典上对自然规律的解释是，存在于自然界一切事物中的客观规律。也称为自然法则。自然界是指客观存在的物理世界。

　　随着人类所掌握的知识的增加，对自然规律的认识也在不断提高。最基本的特征是：自然规律本身具有不以人的意志为转移的客观性，人不能任意改变、创造或消灭自然规律。

　　然而计算机、互联网的出现，尤其是云计算的出现，人们对“自然规律”的认识将会发生重大变化。因为云计算将构建一个“虚拟世界”，一个不属于现有的“物理世界”的世界，它是客观存在的，但是不遵循人类所在世界的“自然规律”，对“虚拟世界”的对象来说，有它们自己的“自然规律”。

　　因此在云计算时代，人们对“自然规律”的定义将会发生改变：在一个确定的界内，存在的一切事物所遵循的确定的规则。界内的任何事物无法改变、创造或者消灭这些规则。

　　按照这个定义，通过计算机所构建的“虚拟世界”和我们所处的世界属于两个不同的“界”，虚拟世界里的规则是人类设计的，尽管虚拟世界里的“事物”无法修改这些规则，但是人类可以修改这些规则。

　　从这个意义上讲，专利审查人员在审核“计算机程序发明专利”的时候，应该从计算机本身的特殊性来理解自然规律。

　　（2）、如何理解“人为设计”

　　我们不知道自然界的法则是如何形成的，但是我们知道计算机“虚拟世界”里的法则是“人为设计”的。首先，人们指定了两个最基本的符号0和1作为构成“虚拟世界”里万物的基本元素，然后设计了一系列的规则来丰富“虚拟世界”的内容，比如计算规则，程序编码规则，IP地址等。

　　信息技术竞争是未来国家之间竞争的焦点，具体体现在对“虚拟世界”的控制程度，比如目前的“虚拟世界”全部由国外控制，因为规则的设计者是国外的人。然而目前运行的这个“虚拟世界”很初级，存在很多问题，比如能耗、运算速度、IP资源等。

　　云计算的出现实际上就是要重新构建一个更加合理有效的“虚拟世界”，这就必然会导致很多的规则被修订。而这种修订的规则实际上就是“人为设计”的方法，这些方法将从技术上彻底改变目前存在的能耗、运算速度、IP资源等问题。

　　对于这样一些革命性的方法，国内的审查人员不能按照以前的专利审查方法，根据该申请是否属于在现有技术上的创新而决定该方法是否属于“人为设计”，而应该从该方法是否解决了当前存在的技术难题来判断。

　　NSF计算机和信息科学与工程部（CISE）主任周以真教授在《计算思维》里指出，计算思维是人的思维。计算机科学在本质上源自数学思维，因为像所有的科学一样，其形式化基础建筑于数学之上。构建虚拟世界的自由使我们能够设计超越物理世界的各种系统。

　　计算思维的概念一经提出,就引起了国内外很多研究者的注意。2007年，微软研究院资助美国卡内基•梅隆大学建立了计算思维中心，以寻找计算机科学与其他领域交叉研究的新方法。2008年，ACM公布的《CC2001计算机科学教学指导草案》也明确提出应该将计算思维作为计算机科学教学的重要组成部分。

　　既然计算思维是人的思维，而且人们可以按照自己的思维自由的构建虚拟世界，那么这个虚拟世界就一定是“人为设计”的，在虚拟世界里所采用的“自然规律”必定是“人为设计”的，这些“规律”可以“人为”地调整修改，从而使我们可以获得超越物理世界的各种系统。

　　因此，可以从以下几个方面来理解“人为设计”的专利申请技术方法：

　　首先，明确方法所使用的“界”。至少我们现在知道有两个“界”存在，一个是我们所处的物理世界，是我们生存的世界；另外一个是以计算机和网络为基础的虚拟世界，不是我们生存的世界，是帮助我们解决问题的世界。每个“界”有自己的“自然规律”，因此对专利方法的判断需要增加“界”的限制，在虚拟世界里的方法或许不符合物理世界里的规则，只能认为在物理世界里，该方法是“人为设计”，但是在虚拟世界里，该方法是“自然规律”。如同我们无法理解为什么地球生命体几乎都是左旋氨基酸，因为我们身在其中，对我们而言，这是自然规律。

　　其次，在指定的“界”里，明确该方法是不是采用技术手段解决了技术问题。虚拟世界是人类构建的一个新的“界”，里面存在大量的技术问题，比如软件危机问题、数量增长问题、群结构管理问题、智能问题等等。这些问题和物理世界是不同的，比如群结构管理问题，物理世界已经得到解决，这个解决方案是自然规律，我们无法改变。但是在虚拟世界里，这个问题没有得到解决，需要采用技术的手段来解决。最佳的解决方案就是模仿物理世界的规则，采用计算思维把它概念化、符号化。

　　三、云计算时代专利竞争的重点在哪里

　　云计算已经成为世界各国科技竞争的焦点，美国政府把“智慧地球”上升到国家战略层面，中国政府部门也把几个城市作为云计算试点区域。预计在未来的五年内，云计算核心技术和关键技术的竞争将会非常惨烈。

　　1、云计算的定义

　　云计算目前没有统一的定义，在网上流传的大约有上百种，决大多数是从具体的硬件、软件和技术方面来定义的，强调这些有形的东西的价值。比如虚拟化技术，一台服务器虚拟为几台服务器。

　　中国电子学会云计算专家委员会委员赵文银从哲学、经济学、社会学、东方文化、数学、软件开发以及云计算研究等不同领域分析研究，并在实际应用的基础上提出了包含东方文化思想的定义。

　　云计算是以应用为目的，通过互联网将大量必要的硬件和软件按照一定的组织形式连接起来，并随应用需求的变化动态调整组织形式所创建的一个内耗最小、功效最大的虚拟资源服务集合。

　　2、信息技术是未来国家之间竞争的重点

　　李国杰院士在《21世纪上半叶发展信息科学技术的战略取向》报告中指出：2020以前要积极探索攻克“信息技术墙（挖掘并行性和可扩展的的困难、信息处理的高功耗、复杂信息系统安全可靠性低）”的核心技术，重点解决信息系统的可扩展性、低能耗、安全性和易用性等难题；2020年以后，什么技术将成为新的主流技术就会逐步明朗；2020到2035年将是信息技术改天换地的大变革期；2035到2050年，符合科学发展观的新的信息网络体系会逐步形成。这样的结论给我们的重要启示是，从现在开始，历史留给我们难得的机遇期只有10-15年左右。如果我们错过这15年，就很难在21世纪上半叶成为信息产业的强国，必将对我国的现代化进程产生十分不利的影响。

　　在新一轮的信息技术竞争中，信息技术从基础理论到方法将会发生革命性的突破。

　　3、云计算时代专利技术的特征

　　云计算的目标是构建“智慧地球”，这是一个把“虚拟世界”和“物理世界”连接在一起的系统。

　　对于这两个不同的“世界”来说，“物理世界”里的专利方法要符合传统意义上的自然规律，由于物理设备已经研究发展了很多年，因此在这个部分里，创新的空间并不是很大，专利申请的数量也不会太多。

　　所以在云计算时代，专利申请基本上集中在“虚拟世界”这部分。“虚拟世界”是以计算机和网络为基础的一个全新的“世界”。尽管“虚拟世界”受“物理世界”的控制，但是这种控制只是体现在“虚拟世界”的能量来源和存在介质上，而其它方面是独立的，按照自己的自然规律运行。或许也可以想象我们的宇宙也可能是如此的。

　　由于“虚拟世界”是人为设计的，因此在创建的过程中，“规则”的设计应用就成了国家之间竞争的重点，比如IPv4地址规则是由美国设计的，所以美国就控制了全球互联网最基础的资源。

　　云计算时代信息处理专利技术的特征如下：

　　（1）、属于人的思维活动。计算机科学是计算的学问——什么是可计算的，怎样去计算。计算思维是概念化的人的思维。所以虚拟世界里发生的事情是人类思维的结果，其信息处理的方法也一定是由人类的思维设计的。物理世界的规则或许对虚拟世界里的规则有帮助，但是它们是不一样的，因为人们可以修改虚拟世界里的规则，但是不能修改物理世界里存在的规则。

　　（2）、属于智力活动。从本质上讲，虚拟世界是物理世界里的人设计的一个“游戏”，物理世界的人通过这个“游戏”获得满足自己的服务，比如获得资讯、获得娱乐，或者通过获得的信息从物理世界换取财富，等等。所以虚拟世界本身就是人类智力活动的结果，人类智力活动的程度决定了虚拟世界的可靠性和可用性，比如IPv4的设计，尽管当时很不错，但是现在出现了问题，因为数量的限制而变得不可靠。而新的替代版本IPv6作为智力活动的规则，由于人们在设计的时候并没有重视IPv4带来危机的本质原因，所以IPv6规则的应用同样会导致虚拟世界的不可靠。

　　（3）、属于技术方案。这是另外一个“界”里为研究解决各类技术问题所提出的办法与对策。因此这个技术方案和物理世界里的技术方案有些区别。比如在云计算产品里，如何对企业进行定位管理，目前传统的方法没有一个好的技术方法。首先，当企业作为一个整体对待时，企业是一个成员，是一个独立的个体，和产品、人一样；其次，企业本身具有结构层次，如市场部、生产部、人力资源部等。对企业的管理方法属于群结构管理。这种要求在传统的软件系统里并不突出，因为在这些系统里，企业只是作为一个抽象的对象出现，数量也不多。但是在云计算体系里，全球所有的企业不仅作为一个抽象的对象出现，同时也按照各自的结构管理内部的全部事物。这就是说，为虚拟世界里的企业设计规则，使企业能够同时形成一个独立的数据处理体系，这种规则设计就是“虚拟世界”里的技术解决方案。

　　四、专利是云计算时代保护话语权的重要手段之一

　　从世界各国所实施的对话语权的保护手段来看，专利授权无疑是最主要的手段之一。在信息技术领域，专利的作用更加明显。

　　长期以来，美国政府非常重视对信息技术的话语权保护，信息领域的绝大多数核心技术方法获得了专利，而没有获得专利保护的技术，如TCP/IP技术，美国通过控制IPv4资源（根服务器）的方式来保护话语权。所谓TCP/IP技术，本质上是人为规定的一些简单、有效的规则。

　　2010年02月02日，汤森路透知识产权解决方案事业部发布了《2009年顶级专利权人》(2009 Top Patentees) 的分析结果，对过去一年在美国获得专利最多的前25家公司进行排名。这项研究发现，在这25家顶级公司中，有64%的公司来自美国以外地区，其中14家来 自亚洲。中国仅鸿海（排名14，1060项，台湾）一家上榜。

　　获得最多美国专利的尖端技术领域是：电子数字数据处理（25,241项专利）、半导体设备（13,483项专利）、数字信息传输（10,349项专 利）、 医疗、牙科和梳妆用制剂（7,362项专利）以及视觉传达（7,071项专利）。值得注意的是，电子数字数据处理领域的专利获得数量较2008年增长了9%。

　　在云计算竞争中，美国政府的态度是非常积极的。可以预见，数据处理方面的专利申请数量在美国仍然会呈现增长趋势，因为云计算的竞争最主要的部分就是信息技术的竞争，在在信息技术中，硬件部分的竞争空间已经不大，数据处理部分的竞争处于初级阶段，发挥的空间非常大。比如IPv4、IPv6是互联网的根，但是它们提供的是有限数量空间，而对于一个虚拟世界来说，有限空间意味着灾难，因为无限的发展会导致有限边界的崩溃。所以能够无限增长又能兼容IPv4和IPv6的规则必定是未来的趋势，而新的IP规则将直接冲击美国目前所控制的话语权。但是如果这项技术的专利发明仍然在美国，那么对IP的控制权也仍然属于美国。

　　因此国内专利审查人员在审查数据处理方面的专利时，需要注意以下几点：

　　（1）、不能拿国外发明的所谓“公认技术”作为判断标准。目前的虚拟世界处于初级阶段，其最基础的规则也可能被调整，比如二进制、IP规则可能会被更加合理的规则方法替换。

　　（2）、不要根据公司的规模来判断技术是否属于专利范畴。国际知名公司的整体技术水平的确会高，但是在云计算竞争中，这些有技术实力的公司由于惯性影响，很难推出革命性的技术，而小公司可以自由发挥，创造出一些具有革命意义的核心技术和方法。

　　（3）、审查人员要有民族责任性。云计算时代中国能否获得国际话语权，不仅仅是技术研究人员的问题，实际上涉及很多方面，是一个系统工程，专利保护是其中一个非常重要的环节。