基因组编辑技术作为一项重要的新兴前沿技术，已在生命科学基础理论研究、经济物种的遗传改良以及人类健康等领域得到广泛应用，掀起了一场颠覆性的革命。
一、作物基因组编辑技术基础研究情况分析
1.1研究论文发文数量年度变化趋势
图1作物基因组编辑技术文献年度分布
1.2四种分支技术的研究论文数量分析
图2作物基因组编辑技术文献量对比,各分支的文献之间有少量重叠
1.3研究主题分析
作物基因组编辑技术研究主题演化结果如图3所示。
图3作物基因组编辑技术热点年度分布
2001~2009年，锌指核酸酶(ZEN)的研究最为活跃，基因组编辑技术的作用机制研究进一步深入，包括双链断裂机制、同源重组和晶体结构的研究；此时，基因组编辑技术也经历了从在模式作物中研究基因表达转变为在水稻等主要作物中基因突变的功能研究。
2010~2017年期间，TALEN和CRISPR技术相继出现，基因组编辑技术尤其是CRISPR/Cas9的优化改造和靶向诱变成为该时期的研究热点，具体内容包括对基因组编辑系统中的组成部分，如核酸酶、DNA结合特异性、III型效应子等改进研究，以增强识别特异性。
1.4重要国家分析
图4基因组编辑技术发文量年度变化趋势
图5作物基因组编辑技术发文TOP20国家合作网络
从发文量排名TOP10国家的四个分支文献量分布来看(图6)，美国、德国和法国在4种基因组编辑技术的布局较为均衡，其他国家则有所侧重。其中，中国、日本、英国和韩国偏重在CRISPR技术领域，印度和澳大利亚偏重在ZFN技术领域，加拿大偏重在MN技术领域。
图6作物基因组编辑技术文献量排名TOP10国家的技术分布
1.5重要机构分析
图7作物基因组编辑技术发文TOP20机构分析
从合作关系上看(图8)，TOP20机构合作彼此紧密，中国科学院与美国普渡大学的合作数量最多(15篇)，且主要集中在2013~2017年，研究内容涉及CRISPR/Cas系统、CRISPR-Cpf1系统、diRNAs和转录因子等。爱荷华州立大学、明尼苏达大学、哈佛大学、内布拉斯加大学和加州大学戴维斯分校等美国大学之间的合作关系也较为密切，主要涉及遗传转化、转录激活因子、定向诱变和CRISPR-Cpf1系统等内容。此外，日本国家农业生物科学研究所和日本横滨市立大学的合作关系较为密切，双方在2010~2016年期间共发表了15篇研究论文，主要研究TALEN介导靶向突变、精准定向突变和CRISPR/Cas系统等。
图8作物基因组编辑技术发文TOP20机构合作网络
二、作物基因组编辑技术的技术研发现状
2.1四种分支技术的专利数量分布情况
图9作物基因组编辑技术专利数量对比
2.2作物基因组编辑技术的重要发展历程
图10作物基因组编辑核心技术发展历程
2.3技术研发内容分析
2.4重要国家分析
作物基因组编辑专利申请数量排名前10位的国家依次为:美国、法国、中国、德国、日本、比利时、瑞士、荷兰、韩国和英国(图12)。其中，美国的专利数量最多，达1088件，遥遥领先于其他国家。中国的专利申请数量排名第三位，达225件。从技术分支上看(图13)，美国在4种不同的基因组编辑技术的布局较为均衡，且每类技术专利数量均排名第一；中国则偏重在CRISPR技术领域；法国和英国偏重在TALEN技术领域；德国和韩国偏重在MN技术领域。
图12作物基因组编辑技术专利TOP10申请国家
图13作物基因组编辑技术专利数量TOP10国家的技术分布
2.5重要专利申请机构分析
图14作物基因组编辑技术TOP20专利申请机构
从合作关系上看(图15)，除加州大学和维也纳大学外，主要专利申请机构的合作网络主要以本国国内机构为主，合作多以“小团体”形式体现。其中，美国陶氏益农、Sangamo公司和Sigma-Aldrich公司之间，哈佛大学、麻省理工学院和Broad研究所之间，明尼苏达大学和爱荷华州立大学之间各形成3个合作团体。陶氏益农和Sangamo公司之间合作最频繁，双方在2008~2017年期间共申请84件专利，研究内容涉及锌指蛋白、靶向修饰及整合外源序列的方法和组合物等。