4.对专利法原则的启示
上文揭示并质疑了市场失灵分析中普遍存在的关于信息流动性质和想法起源的两个假设。专利法原则的发展很大程度上得益于创新激励的市场失灵分析，因而也呼应了这些假设。然而，由于忽视了社会网络对信息流动和突破性创新起源的影响，专利法的激励结构最终与创新如何切实发生并不契合。
三个关键的专利原则：新颖性、创造性和实用性，旨在排除不需要专利激励（或授予专利会导致社会效率低下结果）的创新。《1952年专利法案》第102条和《莱希－史密斯美国发明法案》对新颖性做了规定。（257*有两部专利法案与未到期的美国专利相关。2012年生效的《莱希－史密斯美国发明法案》（AIA）涵盖了2013年3月16日或之后申请的所有专利。参见Pub.L.No.112-29，125 Stat.285［编纂于35 U.S.C.§102（2012）］。被《莱希－史密斯美国发明法案》取代的是《1952年专利法案》，适用于该日期之前申请的所有未到期专利。Act of Jul.19，1952，Pub.L.No.593，66 Stat.792.）在这两部法案中，新颖性都要求发明要“新”。（258*《1952年专利法案》中的相关法律措辞如下：
可申请专利的条件；新颖性与专利权丧失：个人有权获得专利，除非：（1）在申请人为发明申请专利之前，该发明已为本国他人所知或所用，或者在本国或外国获得专利，或者在印刷出版物上已有描述。
Ch.10，§102，66 Stat.792，797（1952）（现行版本在35 U.S.C.92，§102）。最新修订的2011年《莱希－史密斯美国发明法案》（35 U.S.C.§102）内容如下：“可申请专利的条件；新颖性：个人有权获得专利，除非（1）提出专利权利要求的发明在实际提交申请日之前已获得专利，在印刷出版物中已有描述，或被公开使用、出售，或以其他方式为公众所知。”§102.）也就是说，对于公众已经拥有的发明，创新者不能获得排除他人使用的权利，无论是因为这些发明属于公共领域，还是因为它们被授予另一发明人的专利所涵盖。（259*例如参见Dan L.Burk & Mark A.Lemley，Inherency，47 WM.& MARY L.REV.371，383－84（2005）；Kevin Emerson Collins，The Knowledge/Embodiment Dichotomy，47 U.C.DAVIS L.REV.1279，1308－09（2014）；Joshua D.Sarnoff，Patent-Eligible Inventions After Bilski：History and Theory，63 HASTINGS L.J.53，101－02（2011）。）创造性要求由最高法院在霍奇基斯诉格林伍德案（260*52 U.S.248，267（1850).）中首次宣布，后来编入《1952年专利法案》第103条和《莱希－史密斯美国发明法案》（261*参见35 U.S.C.§103。），规定可申请专利的发明除了具有新颖性，还应具有一定程度的创造性。（262*例如参见John Duffy，Inventing Invention：A Case Study of Legal Innovation，86 TEX.L.REV.1，3－4（2007）（解释创造性原则的法律渊源）。）用霍奇基斯案中最高法院的话来说，一项值得申请专利的发明必须在其基本构成要素上显示出“一定程度的技能和独创性，超越‘普通技术人员’的水平”。（263*Hotchkiss，52 U.S.，第267页。）根据《1952年专利法案》第103条的规定，“如果提出专利权利要求的发明与现有技术之间的差异表明，在实际提交申请日之前该发明作为一个整体对该技术领域的普通技术人员来说是显而易见的……则可能无法获得专利……”（264*35 U.S.C.§103（解释“可申请专利的条件；非显而易见的主题”）。）创造性要求通常用经济学术语来解释：市场压力和市场竞争可能导致“普通技术人员”（265*Hotchkiss，52 U.S.，第265页和第267页。）对现有技术进行日常改进，因此无须为这些“显而易见”的发明申请专利。《1952年专利法案》第101条和《莱希－史密斯美国发明法案》编入了实用性要求，（266*35 U.S.C.§101（“可申请专利的发明：任何人发明或发现任何新的和有用的方法、机器、制造品或物质成分，或者对它们的任何新的和有用的改进，均可根据本法案的条件和要求获得专利”）。）规定一项发明应该“对公众有重大的”和“直接的利益”。（267*In re Fisher，421 F.3d 1365，1371（Fed.Cir.2005）［引自Nelson诉Bowler，626 F.2d 853，856（C.C.P.A.1980）］。）
新颖性和创造性都依赖于确认一系列公开可用的知识或“现有技术”，以评估寻求专利保护是否具有发明的新颖性和创造性。（268*ROBERT PATRICK MERGES and JOHN FITZGERALD DUFFY，PATENT LAW AND POLICY：CASES AND MATERIALS 337－38，606（LexisNexis，6th ed.2013）.根据创新的市场失灵模型（该模型预测一旦获取成本降低，创新者将很容易获得人类知识来解决技术问题），法院系统性地扩大了普通技术人员可使用的现有技术的数量。（269*参见本文第4.1节。）一如创新的市场失灵分析将待解决问题（以及试图解决问题的想法）的根源视为创新的经济学分析的外生因素，专利法的实用性和创造性原则也假设待解决问题就在眼前。（270*参见本文第4.2节。）然而，我们在前面几节已经看到，对于许多突破性创新，瓶颈实际上在于发现问题和表述问题。
接下来的三个小节将阐述这两个假设如何在新颖性、创造性和实用性的专利法原则下构成法院判决的依据，并提出纠正它们的理由。
4.1专利新颖性原则中的信息自由流动假设
新颖性似乎是一个简单明了的问题：当专利权利要求的各个要素都存在于一项现有技术（一份出版物或一项公开的发明）中时，它将否定专利保护。（271*例如参见Verdegaal Bros.，Inc.诉Union Oil Co.of Cal.，814 F.2d 628，631（Fed.Cir.1987）［专利的预见性规则要求“专利权利要求中陈述的每一个要素都能在某一份现有技术对比文件（prior art reference）中找到或明确或隐含的描述”］。）要求专利新颖有其明显理由：对公众已经拥有的发明授予专利垄断权是不合理的。然而，由于将公共领域视为统一的信息储存库，新颖性原则并不认为将一项发明从一个社群迁移到另一个社群并改变其用途是一种发明行为。以Schreiber一案中的发明为例。（272*128 F.3d 1473（Fed.Cir.1997).）这项发明提出的专利权利请求是：“一种分配塞（dispensing top），用于从装有爆米花的开口容器中一次只传递几粒爆米花。”（273*同上，第1475页。）法院驳回了这一请求，因为哈尔茨（Harz）已经提前申请了这一发明的瑞士专利。（274*同上，第1477—1478页。）哈尔茨的专利披露了“‘一种用于喷嘴式油壶的喷嘴’，以锥形方式向内逐渐变细，可用于从油壶中倒油”。（275*同上，第1475页。）实际上，法院的理由是，“Harz”专利中描述的油壶喷嘴可以重新用作爆米花分配器。（276*同上，第1478页（如Schreiber专利申请所述，油壶喷嘴“本质上”也可以用作爆米花分配器）。）但是，如果认识到知识的空间组织发生在独立的创新社群，而不是在统一的公共领域，可能就会对这一判决提出质疑。将油壶喷嘴移作他用或许确实构成“新”的公共利益。（277*当前的新颖性判例法也提出一个问题：油壶喷嘴的发明者是否应该从他的发明被重新用于爆米花机中获益？根据现行原则，答案是肯定的：爆米花机实际上侵犯了Harz专利，因此油壶喷嘴的发明者拥有这种再利用带来的社会收益。参见Pennwalt Corp.v.Durand-Wayland，Inc.，833 F.2d 931，949（Fed.Cir.1987）（“因此，侵权分析要求法院审查专利权利的每个要素，即按个要素专利权利，并在涉嫌侵权的设备中寻找对应关系”）。）
然而，从政策的角度看，有充分的理由得出以下结论：将这种迁移视为一种值得专利保护的“新”产品创新，通常会阻碍而不是促进创新。当一项创新需要将另一项创新“照原样”从一个社群迁移到另一社群（而不是将认知差异很大的社群的要素重组和合成）时，鉴于获取成本持续下降，相关社群之间缺乏社会和认知联系造成的网络障碍可能相对较低。（278*参见本文第2.2节。）事实上，其他创新政策杠杆，例如建设高效的全球专利文献检索这样的知识基础设施，更适合促进创新从一个社群向另一个社群的迁移和再利用。（279*参见本文第5.1节。）
我将在下文讨论，正是在创造性和实用性原则中，司法判决意见（judicial opinions）假设信息在社群之间自由流动，并将发现和表述问题视为外生因素，从而抑制了需要不同认知能力的群体进行深入和频繁互动的突破性创新。
4.1.1显而易见性
法院在KSR诉Teleflex案（280*KSR Int-l Co.诉Teleflex Inc.，550 U.S.398（2007）。）中就专利的显而易见性原则做出了标志性判决，这一判决相当明确地纳入了创新的市场失灵分析。最高法院用灵活的调查取代以往对创造性的严格检验，它一再强调必须考虑市场力量对创新方向和创新者可能采用的搜索策略的影响，力求将不太可能导致市场失灵的“可预测”发明排除在专利保护之外。（281*KSR Int'l Co.诉eleflex Inc.，550 U.S.398，401（2007）。Christopher Cotropia将这一判决称为“第一类可预测性”，其中“使用现有技术从事发明的可预测性越高，普通技术人员在发明时就越有理由做出必要的改变”。Christopher A.Cotropia，Predictability & Nonobviousness in Patent Law After KSR，20 MICH.TELECOMM.& TECH.L.REV.391，391，403（2014）.）我曾在以前的研究中指出，最高法院对KSR诉Teleflex案的判决导致了将经济分析、社会分析和心理分析统统纳入了有关专利创造性的相关决定因素。（282*Laura Pedraza-Faria，Patent Law and the Sociology of Innovation，2013 WIS.L.REV.813，825－26（2013).）但是，无论人们是否认为该案“为更深入地了解科学和技术研究打开了大门”，它都清楚地表明，法院在评估专利创造性时可以考虑的现有技术范围已经扩大。（283*现有技术调查范围的扩大也可能是对下述批评的一种司法回应：由于未能考虑发明人的创造力和获取成本的降低，法院（尤其是联邦巡回法院）授予了太多无新意的专利，这些专利累积起来会阻碍后续的创新。例如参见Michael Abramowicz & John F.Duffy，The Inducement Standard of Patentability，120 YALE L.J.1590，1597－98（2011）；Margo A.Bagley，Internet Business Model Patents：Obvious by Analogy，7 MICH.TELECOMM.& TECH.L.REV.253，258（2001）；Daralyn J.Durie & Mark A.Lemley，A Realistic Approach to the Obviousness of Inventions，50 WM.& MARY L.REV.989，990－91（2008）；Rebecca S.Eisenberg，Obvious to Whom？Evaluating Inventions from the Perspective of PHOSITA，19 BERKELEY TECH.L.J.885，885（2004）；Brenda M.Simon，The Implications of Technological Advancement for Obviousness，19 MICH.TELECOMM.& TECH.L.REV.331，333－34（2013）；Ryan Wha-len，Second-Order Obviousness：How Information and Communication Technologies Make Inventions More Obvious and Why the Law Should Care，97 J.PAT.& TRADEMARK OFF.SOC'Y 597，600（2015）。）在经常被引述的一段话中，最高法院强调：“设计方面的激励（design incentives）和其他市场力量可以推动同一个或另一个应用领域（field of endeavor）中可获得的成果发生变化。”（284*KSR，550 U.S.第401页。）法院接着指出，“熟悉的物品可能具有超出其主要用途的明显用途，而普通技术人员往往能够像拼图一样将多项专利的知识组合在一起”。（285*同上，第402页。）换言之，市场压力将激励“本领域普通技术人员”（PHOSITA）在自己的实践社群和其他社群广泛搜索信息。（286*“本领域普通技术人员”（PHOSITA）是一个“假想人”，类似于侵权法中的“理性人”。Panduit Corp.诉 Dennison Mfg.Co.，810 F.2d 1561，1566（Fed.Cir.1987）（解释说“‘本领域普通技术人员’与法律中的‘理性人’甚或幽灵没有区别”）；另见Jonathan J.Darrow，The Neglected Dimension of Patent Law’s PHOSITA Standard，23 HARV.J.L.& TECH.227，227－28（2009）。）联邦巡回法院和学术评论家都将最高法院的判决解读为：“指示各个法院广义地解释类似技术的范围”。（287*Wyers 诉 Master Lock Co.，616 F.3d 1231，1238（Fed.Cir.2010）；另见Jacob S.Sherkow，Negativing Invention，2011 B.Y.U.L.REV.1091，1118－20（2011）；Simon，上注283，第339—340页。）
最高法院对“本领域普通技术人员”的搜索策略和从多个社群获取信息的行为适用扩大技术范围的观点，立即引发了以下问题：推定的发明者可在多大范围内寻找解决方案？在试图解决特定问题时，是否应该认为“本领域普通技术人员”可以获取人类的总体知识？如果不是，应该对“本领域普通技术人员”从事发明时可获得的信息量设置什么限制？虽然在KSR诉Teleflex一案中最高法院明确表示搜索范围很广，但这一问题仍然留给下级法院（特别是联邦巡回法院）自行解释。而专利法原则对这一问题的回应机制是类似技术原则。（288*类似技术原则最早应用于KSR诉Teleflex案，但法院很少使用，因为旧的创造性检验［即教导－启示－动机（TSM）检验］将现有技术的范围缩小到了相互之间已有交流的对比文件。参见Pedraza-Faria，上注282，第861—862页。）
类似技术原则本质上要求法院首先确定所涉发明的“应用领域”，其次，定义该领域的发明人有望触及的类似技术领域的范围。（289*联邦巡回上诉法院最近在苹果诉三星案中提出的两步检验是：
该对比文件被认定为类似现有技术，如果它（1）“来自同一应用领域（根据专利申请中的发明主题，包括本发明的实施方案、功能和结构来确定），而无论解决了什么问题”；或者（2）“即使该对比文件不在发明人的应用领域内……但仍然合乎逻辑地与发明人致力于解决的特定问题相关”。
Apple Inc.诉 Samsung Elecs.Co.Ltd.，816 F.3d 788，802（Fed.Cir.2016）（引自Wyers，616 F.3d at 1237）。）法院把类似技术原则形式化为两步检验（two-pronged test）：某对比文件属于类似技术，如果（1）“它来自同一应用领域，无论解决了什么问题”；或者（2）“即使该对比文件不在发明人的应用领域内……但仍然合乎逻辑地与发明人致力于解决的特定问题相关”。（290*同上（引自Wyers，616 F.3d at 1237）。）但是，法院在以可预测和一致的方式应用这项检验方面一直进展不大。
关于第一点，联邦巡回法院最近明确表示，应“参照专利申请中对发明主题（subject matter）的说明，包括本发明的实施方案（embodiments）、功能和结构”来确定应用领域的范围。（291*In re Bigio，381 F.3d 1320，1325（Fed.Cir.2004).）根据这一标准，一家法院认为“普通技术人员在寻求解决紧固软管夹问题时，理所当然有可能或有激励寻找服装的紧固夹”。（292*In re Oetiker，977 F.2d 1443，1447（Fed.Cir.1992).）另一家法院则认为，牙刷和梳子在结构上的相似性决定了梳子和牙刷设计属于同一领域。（293*Bigio，381 F.3d，第1327页。）
在最近著名的苹果诉三星电子一案中，联邦巡回法院认为，苹果的滑动解锁第721号专利和先前关于壁挂式设备触摸屏技术的现有技术对比文件属于同一领域，因为它们“揭示了本质上相同的结构，即一种触摸屏设备，带有允许用户在屏幕上滑动手指以改变界面状态的软件”。（294*816 F.3d，第803页。）然而苹果方面辩称，有两个审查领域（field of inquiry）存在争议：一个涉及移动电话，另一个涉及诸如家庭报警系统等壁挂式设备。（295*同上，第802—803页。）
在这种抽象的层次上，很难知道这些案件的判决是否正确，况且确实很难调和法庭在Bigio案和Oetiker案中的判决。在苹果诉三星案中，处理壁挂式触摸屏和移动电话问题的两个社群的成员很可能彼此保持密切联系。但同样有可能的是，至少在苹果推出滑动解锁创新之前，他们毫无沟通。事实上，如果移动电话的发展历史能提供某些指引（社会学家认为，无线电工程师和电话工程师这两个社群存在“根深蒂固”的差异，他们很难联合起来）（296*LESTER & PIORE，上注178，第17页（“率先使用蜂窝技术的公司通常出自无线电或电话行业……所有人面临的主要挑战是找到了解技术另一面的合作伙伴，然后学习如何与该合作伙伴密切合作从而开发新产品。这很不容易。无线电和电话工程之间的文化差异可是根深蒂固的”）。），那么最初为家庭安全系统设计的触摸屏技术与移动电话的结合可能确实是一种新颖的突破性重组，把两个以前差异很大的社群联合了起来。常识无法告诉我们知识空间中的知识社群是如何组织的（以及它们之间的相互作用）。正如第2节和第3节表明的，我们知道的是，实践子社群可以非常小，认为在一个连通的世界里跨学科是常态的流行“常识”往往并不正确。（297*例如参见Apple 诉 Samsung，816 F.3d at 809（“考虑到‘现实情况，即常识’，熟练技工会认为Xrgomics在技术搜索的范围内”）。）
类似技术研究并不止步于确定是什么构成相关审查领域。相反，第二步检验引导法院确定“待解决问题的性质”（298*KSR Int'l Co.诉Teleflex Inc.，550 U.S.398，414（2007)。），并从这个角度出发，考虑有争议的现有技术是否“会合乎逻辑地引起发明人在思考问题时的关注”。（299*In re Clay，966 F.2d 656，659（Fed.Cir.1992).）请注意，在假设需要解决的问题就在那里等待解决的同时，第二步检验直接把解决问题置于法院的创新活动概念的中心。下一小节将探讨并质疑专利法原则的这个假设。
4.2专利法原则中的想法起源假设
第1节阐述了市场失灵理论认同的创新观：需要解决的问题和解决这些问题的想法在创新的经济学分析中是外生因素。（300*参见本文第1.2节。）法院判决意见也持类似观点：创新涉及“一系列互不关联的问题和一系列相关的决定和选择，涉及需要解决哪些问题以及如何最好地解决这些问题”。（301*LESTER & PIORE，上注178，第7页。）这种创新观隐含在联邦巡回法院的创造性和实用性判例中。结果，专利法强调（从而激励）解决问题，同时淡化（进而抑制）了发现和表述问题。
4.2.1显而易见性
KSR诉Teleflex案将创新完全定义为解决问题的一种活动。法院强调，“在发明的应用领域中任何已知并由专利解决的需求或问题，通过正确的分析过程，都可以给旨在获得专利权利的发明要素组合提供理由”。（302*KSR，550 U.S.，第402页。）同理，次要考虑因素（法院用来评估发明的显而易见性或创造性的一系列因素）有利于为长期存在的问题提供解决方案但对发现突破性问题只字不提的创新者。（303*参见Natalie A.Thomas，Note，Secondary Considerations in Nonobviousness Analysis：The Use of Objective Indicia Following，KSR v.Teleflex，86 N.Y.U.L.REV.2070，2075（2011）。）更具体地说，“长期的需要”和“他人的失败”这两个次要因素，一直被用来奖励创新型的问题解决。（304*例如参见C.Dylan Turner，In Cyclobenzaprine，an Objective Failure to Reach a Long-Felt Need in Secondary Considerations Jurisprudence，13 NW.J.TECH.& INTELL.PROP.359，362（2015）。）最后，类似技术原则的第二步检验同样关注通过参照“发明人致力于解决的特定问题”来确定相关的现有技术，（305*Apple Inc.诉 Samsung Elecs.Co.Ltd.，816 F.3d 788，802（Fed.Cir.2016）。）但忽略了对发现问题的任何讨论。（306*尽管“熟悉的物品可能具有超出其主要用途的明显用途”（KSR，550 U.S.第420页），只要类似技术“会合乎逻辑地引起发明人在思考问题时的关注”，它就具有合理的相关性，In re Clay，966 F.2d 656，659（Fed.Cir.1992）。由于类似技术原则的第二步检验对法院考虑的现有技术广度有很大影响，接下来的内容将深入探讨法院如何解释第二步检验，并阐明人们对表述问题和发现问题的重要偏见。
如何狭义或广义地表述发明人试图解决的问题，是类似技术原则的一个关键审查环节。专利权人有动机狭隘地界定问题以规避现有技术，而推定的侵权人则有相反的动机。面对“待解决问题”相互冲突的定义，法院采用了一种特殊的方法，通常依靠自己的“常识”选择可能的问题表述。然而正如第2节和第3节所示，表述问题也许是突破性创新的重要一步，而法院在事后重新表述问题时，忽视了创新的这一关键步骤。（307*参见Gregory N.Mandel，Patently Non-Obvious：Empirical Demonstration that the Hindsight Bias Renders Patent Decisions Irrational，67 OHIO ST.L.J.1391（2006）；Gregory N.Mandel，Patently Non-Obvious II：Experimental Study on the Hindsight Issue Before the Supreme Court，见KSR v.Teleflex，9 Y ALE J.L.& TECH.1（2007）。）
例如在苹果诉三星案中，联邦巡回法院探讨了专利要解决的问题的两种不同表述方式。（308*Apple，816 F.3d，第799—803页。）苹果把要解决的问题表述为“口袋拨号”问题，即无意中激活带触摸屏的便携设备。（309*同上，第803页。）由于现有技术“描述的是一种用于控制空调和加热器等家用电器的壁挂式设备”，苹果公司辩称，“熟练技工不会自然而然地求助现有技术来解决‘口袋拨号’问题”。（310*同上。）相反，三星将问题表述为设计触摸屏的用户界面。（311*同上，第802页。）联邦巡回法院同意三星的看法，认为“第721号专利的发明者和现有技术对比文件的作者面临类似的问题，即如何为触摸屏设备上的状态变化创建直观、易于理解的界面。熟练技工会自然而然地参考现有触摸屏技术来寻找解决方案”。（312*同上，第803页。）联邦巡回法院的判决意见忽略的是，苹果公司认识到安全系统设计人员和手机设计人员面临着类似的设计问题，并将设计家庭娱乐和安全系统用户友好界面的问题表述为口袋拨号问题，这本身或许就是一种创新贡献，特别是如果这两个社群没有日常交流的话。（313*例如，在手机、牛仔服设计和医疗器械行业技术创新的三个案例研究中，Lester和Piore强调：“事实证明，在我们的每个案例研究中，整合都是绝对重要的……如果没有突破这些不同领域的跨界整合，就不会有任何新产品。”LESTER & PIORE，上注178，第14—15页。）正像解决卡迪森－辛格问题那样，需要认识到计算机科学家面对的“稀疏化”问题类似于若干数学子社群中的“线性代数矩阵”问题，苹果创新的关键一步可能是把“口袋拨号”问题表述为家庭安全系统问题。（314*参见Verizon Servs.Corp.诉Cox Fibernet Va.，Inc.，602 F.3d 1325，1338（Fed.Cir.2010）（该案件发现，与电话和无线通信有关的对比文件涉及互联网和网络协议，因为“网络专利发明人面临的问题与现有技术对比文件面临的问题是相关的”）。）
专利法不仅特别重视解决问题，而且在最近的一些案例中主动忽视了发现问题和表述问题作为创新活动的重要源头是值得奖励的。法院通常视发明人努力解决的问题为已知事实，即使该问题最初由发明人自己发现，并且在此之前属于现有技术的未知领域。正如第2节和第3节讨论的，这是症结所在，因为对许多突破性创新而言，一旦问题被正确发现和表述，解决方案往往就会呈现。（315*参见本文第2.3节和第3节。）换句话说，具有创造性的往往是问题的发现和表述，而不是问题的解决方案。
下列案例说明了这一点。Scientific Plastic Products诉Biotage案中的发明涉及一种可重复密封的低成本滤芯，该滤芯在压力下给一种被称为“低压液相色谱”的化学净化技术提供密封口。（316*Sci.Plastic Prod.，Inc.v.Biotage AB，766 F.3d 1355，1356（Fed.Cir.2014），cert.denied，135 S.Ct.2380（2015).）诉讼的主要问题是，根据三份对比文件，即低压液相色谱领域的“山田”（Yamada，即日本山田公司）对比文件，以及两个关于汽水瓶盖设计的对比文件，以确定该发明是否具有创造性。（317*同上，第1358页。）除了一种现在用在汽水瓶盖上的防高压泄漏的特殊密封装置，山田对比文件中包含了所涉发明的其他全部要素。（318*同上，第1360页。）联邦巡回法院认为，这项发明是显而易见的（即不具备创造性），其理由是：“请注意，汽水对比文件解决了在高压环境下容器和可重复密封盖之间的流体密封问题。这与提出专利权利申请的发明所要解决的问题非常接近；大量证据支持委员会的结论，即金等人（King and Strassheimer）的发明可作为现有技术使用。”（319*同上。）然而联邦巡回法院忽略了“提出专利权利申请的发明所要解决的问题”是专利权人自己发现的设计缺陷。从本质上讲，法院的判决意见将专利权人发现和表述的问题视为已知问题，并根据该问题判断其解决方案的显而易见性。持异议的摩尔法官意识到了这一点。（320*同上，第1362页（摩尔法官持有异议）。）他强调：“在专利中，对泄漏问题的陈述并不认为这是一个已知的现有技术问题，这或可激励本领域的技术人员想要修改山田公司的设计。这个问题并不是在现有技术中发现的，而是由这些发明人发现的……这些发明人发现了一个设计问题，然后表述并最终解决了它。”（321*同上，第1362—1363页。）最高法院2015年驳回了该案调卷复审的请求，从而未能乘机阐明发现问题和表述问题在创造性判例中的作用。（322*这里提出的问题是，“含蓄地承认一个潜在问题或关切是否……符合本法院的反后知后觉类判例，即要求提供有关已知问题的实质性证据，以便为结合对比文件来确定发明的显而易见性提供理由。”Petition for Writ of Certiorari at i-ii，Sci.Plastic Prods.，Inc.诉Biotage AB，766 F.3d 1355（Fed.Cir.2014）（No.14-1186），2015 WL 1384354，at *1。）
4.2.2实用性
专利法对解决问题的重视也体现在实用性这第三个专利法原则上。（323*例如参见Fromer，上注118，第1444页。）《1952年专利法案》第101条的实用性要求规定，一项发明须对公众具有“重大的”和“直接的利益”。（324*In re Fisher，421 F.3d 1365，1371（Fed.Cir.2005）［引自Nelson v.Bowler，626 F.2d 853，856（C.C.P.A.1980）］。）换言之，要想“有用”，发明必须直接解决某个特定的公共问题。虽然大多数发明的实用性通常不构成申请专利的障碍，但该原则已被解读为禁止化学品及其制造工艺获得专利，因为无法证明它们的使用能给公众带来直接利益。（325*参见Sean B.Seymore，Making Patents Useful，98 MINN.L.R EV.1046，1060－66（2014）。）在重要的实用性案例布伦纳诉梅森案（Brenner v.Manson）中，最高法院否决了某种类固醇的生产工艺专利，该类固醇对人类的用途尚未可知，尽管它与已发现的抑制小白鼠肿瘤的其他类固醇相似。（326*Brenner 诉 Manson，383 U.S.519，521－22，535（1966）。）其间，最高法院强调“专利不是狩猎许可证。它不是对探索的奖励，而是对得出成功结论的补偿”。（327*同上，第536页。）布伦纳诉梅森案之后，联邦巡回法院采用这一理由否决了化学结构、化学媒介、化学研究工具的专利权，它还更广泛地否决了申请专利时无公开已知用途的化学品的专利权，即便这些化学品对特定的研究社群有明确用途。（328*Seymore，上注325。）
联邦巡回法院在总结其关于实用性的观点时解释道：“如果发明是‘科学研究的对象，但不保证最终会发现任何有用的东西’，那么该发明就不符合实用性要求。”（329*In re‘318 Patent Infringement Litig.，583 F.3d 1317，1324（Fed.Cir.2009）（引自Fisher，421 F.3d at 1373）。）然而，发现“科学研究的对象”（330*同上。）无异于发现问题和表述问题。从某种意义上看，最高法院的推理实际上是倒退：发现“科学研究的对象”（331*同上。）本身，往往比发现现有化学品的单一特定用途（可申请专利的活动）更有助于科学进步（并最终有益于公众）。（332*例如参见Rebecca S.Eisenberg，J.D.，The Problem of New Uses，5 YALE J.HEALTH POL’Y，L.& ETHICS 717（2005）；Benjamin Roin，Solving the Problem of New Uses（Oct.13，2013）（未出版手稿）（存档于Harvard Digital Access to Scholarship），https：//dash.harvard.edu/handle/1/11189865［https：//perma.cc/ZAS2-93ZK］。）究其原因，正如第3节的案例研究表明的，发现一个新问题并以研究人员能够成功解决的方式表述这个问题，可以产生许多新的洞见和新的解决方案，从而间接造福公众。事实上，这是布伦纳诉梅森案之前联邦巡回法院在其“内在实用性”（inherent utility）原则中采纳的观点，该原则承认“纯粹的研究通常具有内部实用性，尽管研究成果没有直接用途”。（333*Salim A.Hasan，A Call for Reconsideration of the Strict Utility Standard in Chemical Patent Practice，9 HIGH TECH.L.J.245，253－54（1994）［引自In re Nelson，280 F.2d 172，180－81（C.C.P.A.1960）］。）就像肖恩·塞莫尔（Sean Seymore）所说，由于忽视了发现问题和表述问题对创新的重要性，适用于化学和制药创新的实用性原则“如今已与发明对本领域普通技术人员的内在实用性、推进科学知识的能力或间接造福公众的潜力毫不相关”。（334*Seymore，上注325，第1066页。）
4.2.3与心理学方法的比较
本节阐述的论点与前文基于创造力心理学理解的专利判例分析不同。例如，珍妮·弗罗默（Jeanne Fromer）认为，专利法恰当地侧重于解决问题，而不是发现问题。（335*Fromer，上注118，第1444页和第1489页。）弗罗默引用三个相互关联的论点，论证这种对解决问题的关注是合理的。第一，“心理学文献表明……我们的文化注重基于科学或工程原理的发明如何解决已发现的问题，而不是有人首先发现了问题”。（336*同上，第1469页。）第二，工程师自己也认为，“找到解决方案、开发有价值的答案以及善于分析是科学创造力的关键”。（337*同上，第1470页。）第三，尽管从事基础研究的科学家一直强调发现和表述问题的重要性，但应用科学领域的情况并非如此，而应用科学是引用专利法的恰当领域。（338*同上，第1502—1503页。）
虽然我们的文化和一些科学家本身可能确实重视解决问题而非发现和表述问题，但这很可能折射了对创新起源的偏见和错误认知。例如，一项关于手机、名牌牛仔服和医疗器械行业创新的社会学研究发现，参与这些领域的产品开发的工程师和经理基本上偏向于“分析性地解决问题”，“这源于他们接受的训练……反映了一种分析方法，该方法重视产品开发的总体任务，以及管理人员和工程师在产品开发过程中所起的作用”。（339*LESTER & PIORE，上注178，第34页。）但这项研究也得出结论：在手机、名牌牛仔服和医疗器械的开发中，发现和表述问题是一个至关重要的因素，但没有受到足够的重视。（340*同上，第8页。）此外，关注问题的发现和表述并不排斥同时关注问题的解决。事实上，重视（并激励）发现和表述问题可能会促使更多问题迎刃而解：许多重要创新中的限速步骤就是重新表述现有问题，以便运用其他社群的现有工具解决这些问题。最后，科学与技术的区分虽然合理，但在很多方面是人为的。（341*我已经在其他地方阐明了这一点。参见Pedraza-Faria，上注282，第854—856页。）在产品开发公司工作的应用科学家与在大学工作的应用科学家一样，都接受过相同的训练并拥有许多类似的社群关系。（342*同上，第855—856页。）事实上，特定分支学科的大学教育使工程师融入实践社群，而对解决问题的偏重部分源于这种教育的性质。（343*LESTER & PIORE，上注178，第154—155页。）最重要的是，社会学研究，包括第3节描述的肿瘤生殖学案例研究，揭示了发现问题和表述问题在产品开发中同样举足轻重。（344*参见本文第2节。）实际上，肿瘤生殖学协会发现的许多问题已经催生出可申请专利的创新，譬如一种用于体外培养卵子的生物网格（biomesh）。（345*例如参见Hydrogel Compositions，U.S.Patent Application No.PCT/US2008/053287（filed Feb.7，2008），Publication No.WO 2008098109，at A2（published Aug.14，2008），https：//google.com/patents/WO2008098109A2？cl=en［https：//perma.cc/P457-BZUH］。）
4.3纠正错误的假设
从前面两节的分析中可以得出三个要点：首先，信息自由流动假设一直影响着专利法原则，法院通常假设，随着信息获取成本下降，信息将在各个实践子社群间自由流动。其次，联邦巡回法院没有提供原则性的方法来定义构成应用领域的要件，或“预测法院将在何种程度上定义发明人的相关应用领域或待解决的问题”。（346*Bagley，上注283，第270页；另见Sherkow，上注287，第1114页；Simon，上注283，第354页。）最后，法院没有认识到发现问题和表述问题在创新中具有重要意义。
将社会网络研究与专利分析相结合，既质疑了这种一刀切地扩大现有技术范围的观点，又为立法者和法院提供工具，以界定相关发明领域（或社群）及其与相邻领域（或社群）的相互作用。网络理论可以提供工具和测量指标，将主观的类似技术审查转化为更客观的审查。
长期以来，社会网络研究者一直使用学术论文中的引用情况构建学术研究人员的社群网络，并寻找其中的结构漏洞。（347*例如参见Martin Rosvall & Carl T.Bergstrom，Maps of Random Walks on Complex Networks Reveal Community Structure，105 PNAS 1118（2007），http：//www.pnas.org/content/105/4/1118.full.pdf［https：//perma.cc/756N-FY7B］。）如今研究人员开始运用相同的工具分析专利引用情况，并利用专利引用网络重建相关的实践社群（或技术领域）及其随时间的变化。（348*例如参见Peter Erdi et al.，Prediction of Emerging Technologies Based on Analysis of the U.S.Patent Citation Network，95 SCIENTOMETRICS 225（2013）；RYAN WHALEN，KNOWLEDGE RECOMBINATION，DIFFUSION AND RESEARCH TEAM COMPOSITION：UNDERSTANDING 21ST CENTURY INNOVATION（西北大学未发表论文）。）社会网络分析有助于更好地定义美国专利商标局（PTO）和国际机构使用的技术子类，以便对专利申请进行分类，并将它们分配给特定的技术单位（Art Units）。关于国际专利分类系统的说明，请参见International Patent Classification（IPC），WORLD INTELL.PROP.ORG.，http：//www.wipo.int/classifications/ipc/en［https：//perma.cc/7XEM-LGZ3］；（349*关于美国专利分类系统的说明，参见U.S.Classes by Number with Title Menu，U.S.PAT.& TRADEMARK OFF.（USPTO），https：//www.uspto.gov/web/patents/classification/selectnumwithtitle.htm［https：//perma.cc/YW46-7GTG］。）但是仅就本文而言，美国专利商标局可以使用其现有的技术子类划分专利申请（350*USPTO，上注349。），并提出以下问题：这些技术子类之前是否（由其他发明人）在专利申请中被组合过？如果是，这种组合是罕见的还是常见的？罕见或新颖的组合表明，这些技术类别之间存在结构漏洞，不应将两个领域的信息视为类似技术。专利商标局的专利申请人（或法庭上的诉讼当事人）可以提出证据，证明某项专利采用了罕见的技术子类组合，以此作为创造性的证据，而不是仅仅依靠专家证词。反之，技术子类的频繁组合说明这些社群联系密切，与这些类别相关的信息可能属于类似现有技术。事实上，研究人员（Lee Fleming、Santiago Mingo and David Chen）已经用这种方法追踪新专利子类组合的出现。（351*Fleming，上注138，第444页。）
赋予发现问题和表述问题在创新过程中应有的地位，需要法院改变对类似技术和实用性原则的解释。首先，不应将发明人发现或重新表述的问题作为显而易见性分析的起点。如果需要解决的已知“问题”并不存在，类似技术审查的第二步就是完全不合理的。（352*联邦巡回法院的判例法在这一点上相互矛盾，从而导致Scientific Plastic Products诉Biotage案的调卷申请。Petition for Writ of Certiorari，上注322。）其次，社会网络理论表明，更难以发现（也更有可能带来突破性创新）的问题位于被结构漏洞隔开的两个或两个以上实践社群的交汇点。例如，如何为癌症患者提供生育选择的问题，以及更狭窄地如何解释小白鼠和猴子卵泡发育模型差异的研究问题，出现在肿瘤学家与生殖内分泌学家这两个子社群的交汇点上。因此，专利权人（其专利包含新的技术子类组合）发现的问题是创造性的显著标志，应与其他更传统的创造性标志（如“长期的需要”和“他人的失败”等）一起考虑。（353*Turner，上注304，第362页。）
如果“被发现或被表述的问题”对科学界直接有用，对公众只是间接有用，那么寻找实用性的理由就会因为法院在布伦纳诉梅森案中表示的关切而变得复杂，这个关切便是仅仅凭借发现问题就给予奖励会“带来权力，阻碍各个领域的科学发展，不会给公众带来任何补偿性收益”。（354*Brenner 诉 Manson，383 U.S.519，534（1966).）换言之，要求一项发明具有直接的公共利益被认为是为了防止专利范围过大。关注专利范围非常重要。第2节和第3节描述的研究表明，在多个领域的交汇点发现问题，能够开启全新的研究领域，譬如肿瘤生殖学领域的创建。因此，对发明人发现和表述有价值的问题授予专利，极有可能“阻碍所有领域的科学发展”。（355*同上。）不过，可授予专利权的客体、可实施性（enablement）和书面描述（written description）等其他方面的原则比实用性原则更适合监管专利范围。（356*参见35 U.S.C.19Man，112（a）（2012）；另见Seymore，上注325，第1083页。）毕竟，新化合物的发明者只需找到化合物的一个合理用途即可获得专利，进而阻止第三方去发现其他未来用途，哪怕这些未来用途比专利权人发现的最初用途更具社会效益。在之前的纳尔逊（Nelson）案中，联邦巡回法院承认一项发明如果为研究界带来直接利益，那么即使对公众只有间接利益，也不乏实用性，从而使它在此案阐述的“内在实用性”原则（357*In re Nelson，280 F.2d 172，184－85（C.C.P.A.1960).上达到了合理的平衡。
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