美国专利商标局（USPTO）授予的专利讲述了社会创新未来的故事。虽然技术进步的真正价值会随着时间的推移而逐步显现，但USPTO于2023年授予的十大项专利代表了多个新兴技术领域的有意义的进展。从用于零售结账的人工智能系统到改进的信使核糖核酸（mRNA）药物递送技术，这些创新之所以被选中，是因为它们有可能在2024年及以后的时间内对现实世界产生重大的影响。

1、用于差异化购物的神经网络分类器（美国专利号11651664）

这项2023年的领先专利涵盖了神经网络的应用，这种应用在机器学习环境中的使用方式可以彻底改变任何零售环境中的自助结账体验。该专利于2023年5月被颁发给美国研发公司NEC Laboratories。该专利主张的是一种用于销售点自助结账的系统，其中包括一个多层神经网络分类器，用于确定射频识别（RFID）标签是否在入口传感器所限定的结账区域内。该分类器经过训练，既可以减轻顾客因错误识别商品而产生的不满情绪，又可以最大限度地减少供应商因客户未购买而从商店拿走的商品所造成的损失。

美国专利法中专利客体适格的不确定性引发了一个问题，即人工智能能否根据《美国法典》第35编第101条的现行司法解释获得专利资格的问题。然而，英国高等法院在11月下旬作出的一项裁决为人工智能系统，特别是具有自我训练元素的神经网络（如第11651664号专利中主张的系统）的可专利性打开了大门。

2、用于更安全可控基因治疗的规律间隔成簇短回文重复序列（CRISPR）逻辑单元（美国专利号11773407）

本榜单排在第2位的专利是美国公立研究型大学获得的3项2023年十大项专利中的第1项。该专利于2023年10月被颁发给亚利桑那州立大学，该专利主张的是一种使用至少两种以不同核苷酸序列为目标进行配置的引导核糖核酸（RNA）调节体内转录的合成调控系统。核苷酸序列被分离成不同的病毒载体上，而引导RNA既互补又具有不同的核苷酸长度。

该专利的书面说明中指出，尽管已有对通过CRISPR进行基因编辑的研究，但由于CRISPR编辑技术难以控制，临床应用仍然十分有限。2023年12月初，美国食品和药品管理局（FDA）批准了第一个基于CRISPR的镰状细胞病治疗方法。亚利桑那州立大学的技术可以加快美国和其他国家（地区）批准其他挽救生命的基因疗法用于消费者的速度。

3、量子电路的增量生成（美国专利号11657196）

国际商业机器公司（IBM）仍然是美国创新生态系统中专利申请最多的实体之一。该专利于2023年5月被颁发给IBM，主张的是一种检测量子电路中一组逻辑门的方法，确定量子电路之间结构上的相等性，然后根据其电路结构上的相等性对逻辑门进行参数化。根据书面说明，该发明的实施例旨在解决量子计算机的物理局限性引起的量子电路编译问题。量子计算技术在政治上仍然具有重要意义，欧盟领导人最近发表联合声明呼吁采取协调一致的行动支持整个欧洲的量子研究恰好证明了这一点。

4、用于能量收集道路的以压电为基础的沥青层（美国专利号11773542）

任何玩未来派赛车视频游戏系列《F Zero》长大的人都会对2023年10月份颁发给南佛罗里达大学（USF）的第11773542号专利所涵盖的技术感到兴奋。该专利主张了一种利用压电的技术，该技术可将材料上的机械应力转化为电能。该专利主张的能量收集道路包括多个路段，每个路段都有一个沥青层，在导电沥青层之间夹有刚性压电元件。南佛罗里达大学的压电技术旨在回收汽车在道路上行驶时产生的热量和摩擦力所浪费的大量能量。

5、触发多种免疫途径的RNA递送（美国专利号11596645）

使用mRNA的新型医学疗法赢得了医疗行业的尊重，这在很大程度上要归功于为抗击新冠病毒而开发的mRNA疫苗。2023年早期，于1990年代牺牲了职业前景、专注于解决mRNA药物递送问题的美籍匈牙利裔生物化学家卡塔琳．卡里科（Katalin Karikó）因其在mRNA疫苗方面的贡献，成为了获得2023年诺贝尔生理学或医学奖的两位发明人之一。2023年3月颁发给葛兰素史克公司的第11596645号专利主张了一种包括脂质颗粒和mRNA分子的组合物，该组合物包含的一种免疫原可通过诱导非免疫细胞中的RIG-I样受体介导的信号传导来增加免疫反应，从而产生局部佐剂效应。

6、网络交换机的人工智能功能技术（美国专利号11824732）

英特尔公司于去年11月获得的第11824732号专利保护了人工智能的另一项进步，可以说解决了一些围绕计算技术的、与第101条有关的问题。针对计算机架构的一种看似改进的技术，该专利主张了一种在网络交换机上采用人工智能功能的方法，这种方法可以满足对深度学习基础架构日益增长的需求，这些基础架构更接近基于云的网络中包含的输入数据源。

7、可注射传感器及其使用方法（美国专利号11602281）

2023年3月北卡罗来纳州立大学获得的第11602281号专利主张的是一种可皮下注射的生物光子传感器，该传感器具有印刷电路板（PCB）和无线供电的光学传感元件，可用于远程监测受试者的生理参数。该专利的书面说明中提到了在临床环境和野生动物监测中有用的典型实例。

8、用于处理用户设备移动程序的方法和用户设备（美国专利号11611947）

三星电子公司在2022年获得了最多的美国专利，并于2023年3月获得了第11611947号专利。该专利主张了一种由移动系统中的终端执行的方法，该方法支持超越第四代（4G）长期演进（LTE）通信系统的更高数据传输速率。这项创新旨在解决目前的技术缺陷，这些缺陷使未经授权的用户设备（UE）难以与未与移动服务提供商交互的独立非公共网络（SNPN）进行通信。

9、机器人手术系统的碰撞处理算法（美国专利号11628022）

这项于2023年4月颁发给Covidien公司的专利主张了一种用于机器人手术系统的碰撞处理方法。通过这种方法，当机器人与障碍物发生碰撞时，用户界面的输入手柄将以相对于工具的姿势滑动，然后在机器人达到预定的力阈值时再次滑动。该专利主张保护的输入手柄具有相对于工具的预期姿势的偏移量，允许受阻的机械臂或效应器在患者器官或其他手术设备周围移动。

10、检测自适应流媒体中的中间人攻击（美国专利号11552964）

这项专利是于2022年1月颁发给总部位于特拉华州威尔明顿的Vid Scale公司的。该专利宣称这是一种用于流媒体视频内容的方法，可防止恶意行为者以阻止服务器识别网络攻击的方式将未经授权的媒体插入内容流中。该方法的步骤包括一个内容真实性可扩展标示语言（XML）元素，该元素被用于计算身份验证哈希值，并将其与服务器提供的哈希值进行比较，以检测不匹配的情况。（编译自ipwatchdog.com）