文章立足全球科技創新中心的內涵本質，透過構建包括5個維度33個指標的全球科技創新中心評價“五力模型”，對全球45個國家的140個城市的科技創新發展水平進行了評估。
研究發現，全球科技創新中心發展呈現顯著的歐洲、北美洲和亞洲太平洋沿岸地區三足鼎立格局，但不同區域的全球科技創新中心呈現差異化的發展路徑。在國家層面，美國領導全球科技創新中心發展，中國緊隨其後。其中，美國科技創新中心在各維度呈現出了明顯的領先優勢；而中國科技創新中心在頂尖科技創新人才集聚和培養、頂尖科技創新主體培育，以及創新環境建設上短板明顯。
根據中國科技創新中心存在的短板及問題，文章在建設世界重要人才中心、強化國家戰略科技力量、最佳化科技創新支撐環境等方面提出了針對性的對策建議。
全球科技創新中心是全球創新網路的重要樞紐，代表著所在國家在世界分工體系中所能達到的最大能級。當前，世界百年變局加速演進，新一輪科技革命和產業變革深入發展不斷推進，中美“崛起大國”與“守成大國”之間的戰略博弈持續加劇，科技創新成為國際戰略博弈的主戰場。積極謀劃建設全球科技創新中心已經成為各國應對新一輪科技革命挑戰和增強國家競爭力的重要舉措。經過改革開放40多年的發展，中國經濟總量已躍居世界第2位，科技實力也實現歷史性躍升，基礎研究和原始創新不斷加強，已進入創新型國家行列。但面對更加激烈的大國間的科技競爭，中國科技國際化程度還不高，科技創新能力還不強，科技質量和效益也有待提升。
統籌推進國際科技創新中心、區域科技創新中心建設，最佳化配置創新資源、提升國家創新體系整體效能，既是我國加快實施創新驅動發展戰略的內在要求，也是建設世界科技強國的必然選擇。本文在界定全球科技創新中心內涵的基礎上，從創新要素全球集聚力、科學研究全球引領力、技術創新全球策源力、產業變革全球驅動力和創新環境全球支撐力5個維度，對全球45個國家的140個城市的科技創新發展水平進行評估，以客觀刻畫全球科技創新中心發展的基本格局，並從比較的視野客觀揭示中國科技創新中心建設具有的優勢及存在的短板，從而針對性地提出最佳化對策。
Part 1
全球科技創新中心內涵及發展評價
1.1 全球科技創新中心的內涵界定
“全球科技創新中心”作為近10年才興起的新生概念，其內涵緣起最早可追溯至1959年英國學者貝爾納在《歷史上的科學》中首次提出了“世界科學活動中心”。之後在日本學者湯淺光朝1962年提出的“世界科學中心”、美國《連線》（Wired）雜誌2000年提出的“全球技術創新中心”等概念的輔助演化下，國際研發中心或國際產業研發中心、科技創新城市或科技創新中心、國際科技創新樞紐等諸多相關相近的概念被先後提出和使用，引起了學界的廣泛討論。
2014年，杜德斌率先在業界提出了“全球科技創新中心”的完整概念，將其定義為全球科技創新中心是全球科技創新資源密集、科技創新活動集中、科技創新實力雄厚、科技成果輻射範圍廣大，從而在全球價值網格中發揮顯著增值功能並佔據領導和支配地位的城市或地區；並在此基礎上，杜德斌等建構了全球科技創新中心發展的“三（層次）四（功能）三（維度）”理論框架，即全球科技創新中心是由創新人才、創新主體和創新環境3個層次要素構成的頂級城市或區域創新生態系統。科學研究、技術創新是全球科技創新中心的兩大基本功能，產業驅動、文化引領是兩大派生功能。此外，全球科技創新中心發展路徑可從驅動力、創新機構來源和產業結構3個維度來解析。從全球科技創新中心的構成要素和核心功能來看，全球科技創新中心具有以下5個本質特徵。
（1）全球科技創新中心是創新資源的配置中樞，具有創新要素全球集聚力。
配置全球創新資源是全球科技創新中心的基礎優勢，也是體現全球科技創新中心影響力和控制力的基本面。全球科技創新中心作為全球創新網路的核心樞紐，其典型特徵就是具有強大的全球創新資源配置能力，各型別高層次科技創新人才、多渠道大規模創新投資和風險資本在此匯聚。
（2）全球科技創新中心是基礎研究的前沿陣地，具有科學研究全球引領力。
科學研究是全球科技創新中心的基本功能。全球科技創新中心作為世界科學研究的主陣地，其典型特徵就是擁有一批聚焦開展前沿科學基礎研究的世界一流大學和科研機構，從而引領科技或學科的發展，並不斷衍生新的學科領域或方向。
（3）全球科技創新中心是前沿科技的生產源地，具有技術創新全球策源力。
技術創新是全球科技創新中心成長的關鍵動力。全球科技創新中心集聚了大量世界頂級的科技企業和企業研發中心，持續湧現大批具有全球影響力的科技成果，是世界新技術、新產品的發源地。
（4）全球科技創新中心是產業創新的戰略高地，具有產業變革全球驅動力。
全球科技創新中心的技術先進性決定了其產業形態“高階化”和產業結構“高新化”的特徵。全球科技創新中心作為世界產業變革的主導地，其典型特徵就是不斷湧現新的企業、新興產業和新型業態，以及傳統產業的產品結構、技術結構、組織結構等不斷轉型升級。它既是世界新產業的發源地，也是世界傳統產業轉型升級的樣本地。
（5）全球科技創新中心是創新生態的示範中心，具有創新環境全球支撐力。
完善的創新環境支撐是全球科技創新中心形成的基礎條件。作為時代先進生產正規化的代表，全球科技創新中心對世界創新生態的形成有著引領、示範和塑造的作用，其成長基礎要求城市具有雄厚的經濟實力基礎、優越創新文化環境和高階科學交流平臺等。
1.2 全球科技創新中心發展水平評價體系建構
除了全球科技創新中心內涵在學界引起廣泛討論外，全球科技創新中心發展水平測度或城市科技創新能力評價也掀起一波研究熱浪。眾多科研機構或諮詢公司投入大量人力、物力、財力，透過建構評價指標體系，對全球，或某一區域，或某一國家內部城市創新能力進行測度，從而對全球創新體系、區域創新體系、國家創新體系進行解析（表1）。但這些評價體系均存在一定缺陷，指標設計未能充分反映全球科技創新中心的內涵和功能特徵。
表1 相關城市科技創新能力評價報告及其評價體系
對此，本文基於上述國際科技創新中心的5個本質特徵，從創新要素全球集聚力、科學研究全球引領力、技術創新全球策源力、產業變革全球驅動力和創新環境全球支撐力5個維度構建了一套覆蓋33個指標的全球科技創新中心評價指標體系（以下簡稱“五力模型”），以確保監測結果全面、客觀、準確反映全球科技創新中心發展的真實現狀和未來趨勢（表2）。
表2 全球科技創新中心評價的“五力模型”及其具體測度指標
* 前100、100—200、200—300名分別被賦予了5、3、1的權重
1.3 全球科技創新中心發展水平的測度結果
基於“五力模型”及各城市2022年資料，本文以來自美國、中國、德國、英國、日本、韓國等45個國家的140個城市為評價物件，採用德爾菲法確定各指標權重；在對各指標資料標準化處理的基礎上，透過層次分析法對上述140個城市的科技創新發展水平進行評估。評價結果顯示，舊金山-聖何塞是全球最為頂尖的科技創新中心，不僅綜合排名全球第1位，而且在創新要素全球集聚力、技術創新全球策源力、產業變革全球驅動力3個維度上也是全球第1位。北京在科學研究全球引領力維度位居全球第1位，而倫敦則在創新環境全球支撐力維度上位居全球第1位（表3和圖1）。
圖1 基於“五力模型”的2023年全球科技創新中心各維度前30強
（a）創新要素全球集聚力；（b）科學研究全球引領力；（c）技術創新全球策源力；（d）產業變革全球驅動力；（e）創新環境全球支撐力
綜合來看，全球前100強科技創新中心中，美國獨佔26席，其中12個城市進入前30強。中國有23個城市（含港澳臺地區）進入前100強，其中有5個城市進入前30強，北京和上海更是進入前10強。這一評價結果與當前國內外關於城市科技創新能力評價主要榜單的結果較為一致，從側面也印證了本文評價體系建構的合理性和評價結果的科學性（表4）。
表4 基於“五力模型”的全球科技創新中心評價結果與國內外主要評價榜單的對比
Part 2
全球科技創新中心的空間分佈格局
2.1 全球創新版圖呈現顯著的“歐洲-北美-亞太”三足鼎立格局
全球綜合排名前100科技創新中心有33個在歐洲、30個在北美洲（以下簡稱“北美”）、32個在亞洲太平洋沿岸地區（以下簡稱“亞太”），充分表徵了全球科技創新中心高度集聚在歐洲、北美和亞太這三大區域的宏觀格局（圖2）。當然，在這一宏觀特徵下，也存在中觀和微觀尺度的差異性。
圖2 基於“五力模型”的2023年全球科技創新中心前100強的空間分佈特徵
（1）高等級科技創新中心依然主要分佈於北美和亞太。
綜合排名前30強的全球科技創新中心，北美和亞太分別有13個和9個，且這2個地區皆有4個進入前10強。雖然歐洲進入綜合排名前100強的數量最多，但僅有2個進入前10強，這說明作為老牌發達區域，歐洲科技創新發展已表現出後勁不足的態勢。
（2）全球科技創新中心因所處區域不同表現出差異化的發展模式。
北美的科技創新中心在集聚全球創新要素、引領全球科學研究、策源全球技術創新、支撐全球創新環境上皆表現最佳，在驅動全球產業變革上也具有較強競爭力；歐洲的科技創新中心在引領全球科學研究、策源全球技術創新、支撐全球創新環境3個單項排名上具有較高競爭力，但在集聚全球創新要素、驅動全球產業變革上表現較弱；亞太的科技創新中心在引領全球科學研究上表現最佳，在集聚全球創新要素、策源全球技術創新也具有較高競爭力，但在驅動全球產業變革、支撐全球創新環境上表現最弱。
（3）美國領跑全球科技創新中心建設。
綜合排名前100強科技創新中心，美國獨佔26席，更有12個進入前30強；舊金山-聖何塞是全球最為頂尖的科技創新中心，不僅綜合排名全球第1位，在創新要素全球集聚力、技術創新全球策源力、產業變革全球驅動力這3個單項排名上也是全球第1位。
（4）中國科技創新中心快速崛起。
中國有23個城市進入全球綜合前100強，有5個城市進入前30強，均僅次於美國。北京和上海更是進入前10強，躋身全球科技創新中心第一方陣。中國也是除美國外，另一個在第一方陣中擁有2個及以上中心的國家。同時，在科學研究全球引領力上，北京更是位居全球第1位。
2.2 全球創新要素高度集中在美國，亞太地區全球科技創新中心也展現強勁競爭力
創新要素全球集聚力前30強科技創新中心，美國佔據12個席位，前10強中更是佔據6個席位，舊金山-聖何塞、波士頓、紐約位列前三甲，這既展現了美國科技創新中心在吸引和培養全球頂尖創新人才、集聚全球創新資金上的絕對實力，也展現了全球創新要素匯聚在美國的真實圖景。亞太科技創新中心在集聚全球創新要素上也展現出強勁的競爭力，有9個進入前30強，且有2個進入前10強——東京、北京分別位列第7、第8位。
（1）美歐科技創新中心在集聚頂尖創新人才方面優勢顯著。
在集聚全球創新人才前30強中，美國全球科技創新中心佔據11席，其中有5個位列前10強；歐洲在前30強中佔據了13席，其中有4個位列前10強；中國僅北京、杭州、香港3箇中心上榜前10強。與綜合排名相比，中國城市的頂尖創新人才數量排名相對落後，尤其在頂尖科技獎獲得者人數上與歐美國家科技創新中心具有量級上的差距。
（2）美國和中國匯聚了大量全球創新資金。
美國全球科技創新中心在集聚全球創新資金的前30強中佔據13個席位，其中舊金山-聖何塞、波士頓、紐約和洛杉磯躋身前5位。中國全球科技創新中心則佔據6個席位，其中上海、深圳躋身前10強，中國成為亞洲地區創新資金集聚高地。
2.3 美國引領全球科學研究，但中國科技創新中心也展現出較強競爭力
依託大批全球頂尖的高校和科研機構，美國產出了眾多的權威科學成果，並引領國際科學合作。科學研究全球引領力前30強科技創新中心，有10個位於美國，前10強更是有6個位於美國，這突出表明美國全球科技創新中心在引領全球科學研究上也具有壓倒性優勢。值得注意的是，北京憑藉集聚眾多高水平大學和科研機構，以及位居前列的科學論文國際合作量，在科學研究全球引領力這一維度上以微弱的優勢領先舊金山-聖何塞，位列全球第1位。
（1）中國北京和美國華盛頓集聚了眾多頂尖科研機構。
北京集聚了眾多高水平大學和科研機構，擁有10所世界高水平大學（2022年軟科世界大學學術排名前300名）和8家世界高水平研究機構（2022年Nature Index世界研究機構前300名），數量位居全球首位。美國華盛頓和日本東京分別位列第2和第3位。此外，排名靠前的還包括法國巴黎、英國倫敦、韓國首爾等城市。
（2）美國全球科技創新中心在權威科研產出方面遙遙領先，中國全球科技創新中心進步顯著。
波士頓憑藉757篇國際權威論文和1726篇高被引論文穩居第1位，紐約憑藉513篇國際權威論文和1415篇高被引論文緊隨其後。近年來，中國學者在科研領域取得了越來越多備受矚目的成果，中國的全球科技創新中心在科學研究領域的地位持續上升。其中，北京、上海、杭州、南京、深圳和廣州等6座中國城市入圍了權威科研產出前30強，數量上僅次於美國，表現令人矚目。
（3）美國科技創新中心主導國際科學合作，中國全球科技創新中心也展現強勁競爭力。
波士頓、舊金山-聖何塞和北京分別位列國際科學合作領域的前3名，前10名中有5個全球科技創新中心位於美國，優勢較為明顯。中國城市的國際科學合作主要集中在北京和上海，而其他城市的國際合作尚有進一步的發展空間。北京在科學論文國際合作量方面達到了40590篇，位居全球第2位；上海的國際合作論文達到21956篇，與華盛頓水平相當。
2.4 美國在策源全球技術創新上依然領先，但東亞在崛起
技術創新全球策源力前30強科技創新中心，有12個位於美國，但僅有3個位於前10強。相較於在其他方面的壓倒性優勢，美國雖然在策源全球技術創新上依然領先，但優勢並不顯著。東亞作為全球技術創新策源中心的地位正在崛起，日本、中國和韓國3個國家共有8個城市進入前30強，其中東京、北京和首爾3個東亞城市分別排名全球第2、第4和第5位，深圳和大阪也躋身全球前10強。歐洲有9個城市進入前30強，但僅英國倫敦和法國巴黎進入前10強，表明歐洲城市在技術創新策源方面競爭力明顯弱於北美和東亞。
（1）創新引擎企業集中分佈在舊金山-聖何塞。
該地區集聚了全球15%的研發百強企業，其中包括蘋果（Apple）、字母表（Alphabet）、臉書（Facebook）、惠普（HP）等享譽全球的科技創新龍頭企業。全球最具創新性企業前50強中也有7家坐落於此。
（2）東亞創新引擎企業快速崛起。
東京集聚了8家全球研發百強企業，其中索尼（Sony）和三菱（Mitsubishi）進入全球最具創新性企業50強；首爾以LG、現代（Hyundai）和三星（Samsung）等創新引擎企業為代表；深圳培育出了華為、騰訊等全球領先的創新引擎企業；北京擁有8家全球研發百強企業。
（3）東亞前沿科技產出規模較大。
在PCT專利公佈量上，東亞科技創新中心超群出眾，東京以超3萬件高居榜首，深圳以20143件排在其後，首爾、大阪和北京分別以13753件、10971件和8487件排名第3—5位。在技術出口額方面，東京以297億美元的絕對優勢位居第1名，是第2名舊金山-聖何塞167億美元的近2倍。在科技企業銷售額中，北京以15630億美元排名榜首，東京和首爾分別以14783億和7228億美元的銷售額排名第2和第3位。
2.5 美國和中國的全球科技創新中心持續驅動全球產業變革
美國雖然在驅動全球產業變革上依然領先，但優勢並不顯著。美國進入前30強的城市數量雖然多達9個，但前10強只有3個。實體經濟支撐下的中國，有6個城市進入前30強，有3個城市進入前10強，北京、上海和深圳分別位居全球第2、第7和第9位。
（1）前沿產業知名企業高度集聚於舊金山-聖何塞。
從前沿產業知名企業數量來看，舊金山-聖何塞以56家企業高居榜首，遠超其他科技創新中心。在前沿產業知名企業的貿易額方面，舊金山-聖何塞同樣位居全球首位，總貿易額是排名第2位東京的2.9倍。
（2）東亞全球科技創新中心在傳統產業轉型上佔據主導。
傳統產業知名企業數量排在前3位的城市分別為東京、北京和大阪。傳統產業知名企業銷售額位居前3位的分別是北京、長春和寧波，其中北京傳統產業貿易額遠高於東京，是東京的2.2倍、首爾的5倍。
（3）美國和中國的全球科技創新中心展現出強勁的創新創業活力。
從全球獨角獸公司300強的國家分佈來看，美國和中國是最為集中的國家，創新創業活力前10強全球科技創新中心中有8個位於美國和中國。美國舊金山-聖何塞有67家企業躋身全球獨角獸企業300強。紐約位列全球第2位，有21家獨角獸企業300強。中國北京有12家企業進入全球獨角獸企業300強，其中10家躋身全球獨角獸企業前200強，數量上位列全球第4位。
2.6 美國全球科技創新中心的創新環境普遍優於歐亞地區
創新環境全球支撐力前30強城市中，美國城市有15個，佔據一半；前10強中，美國城市佔據6席——紐約、舊金山-聖何塞、波士頓、華盛頓、洛杉磯和芝加哥分別位列第2、第3、第6、第7、第8和第10位，這表明美國全球科技創新中心的創新環境較完善。歐洲有9個城市進入前30強，亞洲僅有4個城市進入前30強，中國僅北京位列第25位。
（1）美國全球科技創新中心均以強大的經濟實力為基礎。
經濟實力前30強全球科技創新中心，美國佔據13席，其中5個更是位居前10位。排名前10位的城市分別是紐約、舊金山-聖何塞、東京、巴黎、倫敦、芝加哥、首爾、洛杉磯、新加坡和波士頓。中國城市無一進入前10位，北京位於第16位，上海位於第18位。
（2）歐美的全球科技創新中心社會文化環境普遍較優。
歐洲和北美的全球科技創新中心幾乎全攬社會文化環境前30強，並平分秋色，其中14個位於歐洲，14個位於北美。而亞洲僅有新加坡入圍，位列第8位。
（3）歐美在學術交流平臺建設上實力超群。
學術交流平臺排名前30強的全球科技創新中心，北美和歐洲均有13個，而亞太僅有4個。在全球頂尖期刊方面，歐美國家也佔據絕對數量優勢。美國華盛頓和英國倫敦分別以19種和17種高居世界榜首，荷蘭阿姆斯特丹和美國紐約分別憑10種和7種緊跟其後。在國際科學組織總部數量方面，比利時布魯塞爾以175家遙遙領先，英國倫敦和法國巴黎並駕齊驅，各自擁有67家。從舉辦國際權威學術會議數量來看，美國聖迭戈穩居第1位，新加坡和美國舊金山-聖何塞並列第2位。北京位於第10位，南京、成都、西安也進入前30強，這表明中國城市正在為打造優質學術交流平臺，提升科研學術創新水平奮楫篤行。
Part 3
結論與啟示
基於全球科技創新中心的內涵和功能特徵，本文從創新要素全球集聚力、科學研究全球引領力、技術創新全球策源力、產業變革全球驅動力和創新環境全球支撐力5個維度，構建了一套覆蓋33個指標的全球科技創新中心評價指標體系，並以此對全球45個國家的140個城市的科技創新發展水平進行了評估。評價結果顯示：全球科技創新中心發展呈現“北美-歐洲-亞太”三足鼎立格局，但美國在全球科技創新中心發展中處於領導地位，而中國全球科技創新中心強勢崛起。
透過測評，中國有23個城市躋身全球科技創新中心前100強，北京和上海更是躋身全球科技創新中心第一方陣。但相較於歐美科技強國，中國科技創新中心在科技創新人才集聚和培養、科技創新主體培育，以及創新環境建設上短板明顯。另外，受大國科技博弈和全球疫情的雙重影響，中國全球科技創新中心創新環境建設面臨嚴峻挑戰。為進一步提升全球科技創新中心創新能級和增強科技創新策源功能，中國應堅持問題導向，著力補短板、拉長板，在建設世界重要人才中心、強化國家戰略科技力量、最佳化科技創新支撐環境等方面持續加大力度。
（1）深入實施人才強國戰略，加快建設世界重要人才中心和創新高地。
鑑於北京、上海等城市在頂尖創新人才上與歐美科技強國的全球科技創新中心仍存在較大差距。中國全球科技創新中心建設一方面要充分依託龐大的科技人員規模優勢，緊扣國家戰略需要，重點培養和造就一批具有戰略眼光、能夠把握世界科技發展趨勢和國家戰略需求、具有卓越領導才能的戰略科學家和戰略企業家；另一方面要搶抓海外科技人才迴流新契機，加強引進和集聚海外高層次科技創新人才，特別是重點吸引海外華人頂尖科學家及其團隊歸國貢獻智慧。
（2）著力打造一批具有世界影響力的創新主體，強化國家戰略科技力量。
堅持立足本土，強化內生，加快培育本土科技領軍企業和創新引擎企業，強化企業科技創新主體地位，引導和鼓勵企業加大基礎研究投入力度，支援本土科技領軍企業牽頭組建創新聯合體。聚焦前沿科學、交叉科學和關鍵技術領域，儘快制定科技領軍企業培育清單，加快推進國家實驗室和大科學設施佈局建設，以世界一流學科建設穩步推進世界一流大學發展。
（3）要最佳化科技創新支撐環境，促進高價值創新成果湧現。
要充分用足用活新型舉國體制，進一步強化有為政府和有效市場的有機結合，深入推進科技體制機制改革，形成支援全面創新的基礎制度。以全球視野謀劃和推動創新，加快構建具有全球競爭力的開放創新生態，積極融入全球創新網路。強化以思想解放、學術自由為主要內涵的科學文化建設，在全社會大力培育塑造追求真理、嚴謹求實、尊重規律的科學精神，淡化科技評價，讓廣大科研人員潛心科研。
本文來源於中國科學院院刊，2024，39(9)。杜德斌，華東師範大學全球創新與發展研究院院長、教授；段德忠，華東師範大學地理科學學院副教授。文章觀點不代表主辦機構立場。
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