國家戰(zhàn)略科技力量的基本內(nèi)涵和空間分布格局*

羅 雪，王 杰，劉承良，2

（1.華東師范大學城市與區(qū)域科學學院，上海 200241；2.華東師范大學全球創(chuàng)新與發(fā)展研究院，上海 200062）

歷史經(jīng)驗表明，科技革命總是能夠深刻改變世界發(fā)展格局。一方面，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革快速襲來［1］，國際科技創(chuàng)新模式由合作為主轉(zhuǎn)向競爭主導。關(guān)鍵科技主體和核心創(chuàng)新樞紐成為大國融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、參與國際科技競爭合作的關(guān)鍵節(jié)點，在建設(shè)世界主要科學中心和創(chuàng)新高地過程中發(fā)揮了重要作用。另一方面，科技創(chuàng)新成為驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的第一動力，在國家現(xiàn)代化建設(shè)全局中處于核心地位。隨著核心生產(chǎn)要素的轉(zhuǎn)變和人口紅利的持續(xù)消退，國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，經(jīng)濟驅(qū)動力由傳統(tǒng)要素向創(chuàng)新要素轉(zhuǎn)移。

世界大變局時代，大國之間的科技競爭核心在于國家戰(zhàn)略科技力量的競爭，國家對戰(zhàn)略科技力量的需求比以往任何時候都更加迫切。伴隨世界科學中心的轉(zhuǎn)移，主要發(fā)達國家均從國家戰(zhàn)略高度認識和強化其戰(zhàn)略科技力量［2］。戰(zhàn)略科技力量業(yè)已成為驅(qū)動國家創(chuàng)新發(fā)展、保障國家科技安全的“壓艙石”，為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建新發(fā)展格局提供持續(xù)的創(chuàng)新力［3］，其影響力和支撐力直接關(guān)系到我國綜合國力和國際競爭力的提升。關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人，重要產(chǎn)業(yè)對外技術(shù)依存度高，由此導致的科技創(chuàng)新發(fā)展主動權(quán)缺失，已成為國家安全面臨的嚴峻挑戰(zhàn)［4］。在日趨激烈的國際競爭格局中，利用新型舉國體制，增強國家戰(zhàn)略科技力量，從而贏得科技競爭主動權(quán)已迫在眉睫［5］。

習近平總書記明確指出，要遵循創(chuàng)新區(qū)域高度集聚的規(guī)律。隨著我國進入新發(fā)展階段，在科技強國建設(shè)中如何強化國家戰(zhàn)略科技力量體系化布局，是值得深入思考的問題［2］。為此，本文基于國家創(chuàng)新系統(tǒng)理論梳理了國家戰(zhàn)略科技力量的基本內(nèi)涵，定量和圖示化揭示了國家實驗室體系、高水平研究型大學、國家科研機構(gòu)及科技領(lǐng)軍企業(yè)四類戰(zhàn)略科技力量的空間分布格局，以期為我國戰(zhàn)略科技力量體系化布局建設(shè)提供決策指導。

一、國家戰(zhàn)略科技力量的基本內(nèi)涵

1.科學內(nèi)涵

國家戰(zhàn)略科技力量代表著國家意志、國家使命和國家水平，是國家科技創(chuàng)新體系的核心組成，是提升國家創(chuàng)新體系整體效能的重要抓手，是實現(xiàn)科技自立自強和建設(shè)科技強國的關(guān)鍵所在［6］。

作為國家創(chuàng)新體系的核心，國家戰(zhàn)略科技力量是不同時代國家創(chuàng)新體系構(gòu)成要素和功能演化的具體表征，是以實現(xiàn)國家目標和國家任務為目的的戰(zhàn)略部署和組織，是由在國家安全、經(jīng)濟社會發(fā)展、國際競爭等關(guān)鍵領(lǐng)域起決定性作用的科技組織體系及能力所構(gòu)成的集合，顯著體現(xiàn)了國家意志和戰(zhàn)略發(fā)展導向［3，6-8］。

與國家創(chuàng)新體系相比，國家戰(zhàn)略科技力量更加重視創(chuàng)新要素的規(guī)模和等級，創(chuàng)新要素的“國家”使命導向以及創(chuàng)新要素的空間集群化發(fā)展，它將國家內(nèi)部高等級的創(chuàng)新要素進行規(guī)模整合和功能升級，形成國家創(chuàng)新系統(tǒng)內(nèi)部最核心、最尖端和最關(guān)鍵的力量。國家戰(zhàn)略科技力量不僅包括國家創(chuàng)新體系中的傳統(tǒng)創(chuàng)新主體：國家科研機構(gòu)、高校、企業(yè)等優(yōu)勢力量，還包括國家實驗室、技術(shù)創(chuàng)新中心、重大科技基礎(chǔ)設(shè)施平臺、綜合性科學中心，以及集中國家科研優(yōu)勢力量協(xié)同攻關(guān)的綜合集成科研平臺等科技創(chuàng)新平臺。

2.要素組成

國家戰(zhàn)略科技力量培育和發(fā)展的關(guān)鍵來源是科技人才的集聚。根據(jù)科技人才集聚方式，國家戰(zhàn)略科技力量主要包括兩種類型（圖1）。

圖1 國家戰(zhàn)略科技力量的要素組成

平臺型主要包括大科學裝置、綜合性國家科學中心、國家數(shù)據(jù)中心等重大科技基礎(chǔ)設(shè)施及其科研平臺，在前沿性科學研究和數(shù)據(jù)集成方面具有絕對優(yōu)勢［5］。

載體型主要包括國家實驗室體系、國家科研機構(gòu)、高水平研究型大學和科技領(lǐng)軍企業(yè)等，具有獨立的開展科研活動和創(chuàng)新產(chǎn)出的科技組織［9］。

二者之間存在著深刻而廣泛的聯(lián)系，平臺型可以為載體型提供必要的科學實驗平臺和大數(shù)據(jù)支撐，載體型可以在某些時期進行統(tǒng)一抽調(diào)進入平臺型參與重大科技項目攻關(guān)［9］?？傊瑖覒?zhàn)略科技力量既擁有國家創(chuàng)新體系的相關(guān)內(nèi)涵，又具有顯著的時代性烙印，是一個動態(tài)的復雜系統(tǒng)。

3.主導功能

不同類型國家戰(zhàn)略科技力量具有不同的內(nèi)涵構(gòu)成和主導功能，形成典型的功能分工體系。

平臺型：前沿技術(shù)主導功能。不僅具有國內(nèi)甚至全球頂尖的科研環(huán)境和基礎(chǔ)，而且能夠在關(guān)鍵時期依據(jù)任務導向形成科技“協(xié)同”組織，其科學價值在特定應用場景中更具有現(xiàn)實意義。

載體型：基礎(chǔ)研究主導功能。作為獨立的科技創(chuàng)新單元，主要在原始性基礎(chǔ)創(chuàng)新研究、核心共性技術(shù)開發(fā)，以及在關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建與發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。

兩者的功能存在一定相似性，均以科技創(chuàng)新為基礎(chǔ)；但存在著明顯的區(qū)別與聯(lián)系，載體型國家戰(zhàn)略科技力量更適合長期培育和發(fā)展。

4.組織模式

國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)并非是單一要素的獨立運作或者簡單創(chuàng)新要素的復合疊加，僅憑產(chǎn)學研協(xié)同模式難以體現(xiàn)其發(fā)展的內(nèi)在邏輯。基于國家創(chuàng)新體系組織理論，國家戰(zhàn)略科技力量的功能組織基本遵循“三元串聯(lián)協(xié)同”和“三元并聯(lián)互動”兩種模式［10］（圖2）。

圖2 國家戰(zhàn)略科技力量理論框架圖

以強調(diào)主體間協(xié)作分工的“三元串聯(lián)協(xié)同”結(jié)構(gòu)。國家實驗室體系、研究型大學、國家科研機構(gòu)和科技企業(yè)在基礎(chǔ)研究—技術(shù)應用—產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新鏈過程實現(xiàn)有序功能分工，成為其中任一階段或環(huán)節(jié)的關(guān)鍵主體，通過相互之間清晰分工、明確定位和相互協(xié)作從而推動國家戰(zhàn)略科技力量的持續(xù)發(fā)展。

以強調(diào)單一主體建立完整創(chuàng)新鏈的“三元并聯(lián)互動”結(jié)構(gòu)。各類國家戰(zhàn)略科技力量通過向上溯源和向下擴張開展創(chuàng)新研究，建立完整的創(chuàng)新鏈條，主要適用于國家實驗室、國家科學中心這類大規(guī)模科技組織，并且不同獨立的創(chuàng)新鏈之間會形成相互聯(lián)動。

二、國家戰(zhàn)略科技力量的空間分布

國家實驗室、國家科研機構(gòu)、高水平研究型大學、科技領(lǐng)軍企業(yè)是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成。

1.總體分布特征

國家戰(zhàn)略科技力量發(fā)育典型的等級層次性，規(guī)模高度集聚于少數(shù)發(fā)達創(chuàng)新型城市，位序—規(guī)模分布遵循帕累托分布（圖3）。北京、上海、南京、武漢等少數(shù)創(chuàng)新型中心城市憑借良好的科研基礎(chǔ)、發(fā)達的經(jīng)濟實力和較高的行政等級等區(qū)域嵌入性優(yōu)勢，集聚較高規(guī)模和等級的國家戰(zhàn)略科技力量。

圖3 位居前15名城市的國家戰(zhàn)略科技力量分布

國家戰(zhàn)略科技力量的總體分布遵循區(qū)域高度集聚性特征，呈現(xiàn)集聚成群、等級聯(lián)動的空間格局、強者恒強的“馬太效應”及專門化功能組織特征。宏觀尺度上，形成東中西地帶性梯度分布，東部地區(qū)和沿海省份布局數(shù)量明顯高于內(nèi)陸省份。中觀尺度上，戰(zhàn)略科技力量區(qū)位分布具有行政等級指向性，直轄市和省會城市占據(jù)總量的絕大多數(shù)。同時，戰(zhàn)略科技力量發(fā)育與科教資源、人才規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平、制度文化環(huán)境等地方根植性密切相關(guān)，高度集中于東部沿海人口密集、經(jīng)濟發(fā)達的中心城市（表1）?？傮w形成“三面多點”的空間組織架構(gòu)，即以京津城市群、長三角城市群和粵港澳大灣區(qū)三個具有全球性影響的國家級創(chuàng)新型城市群為增長極，以武漢、長沙、西安、成都、重慶等中西部地區(qū)的區(qū)域性科技創(chuàng)新中心城市為樞紐，以眾多大學城、高科技園區(qū)、經(jīng)濟開發(fā)區(qū)等地方性創(chuàng)新集群為支點，呈現(xiàn)點狀、線狀和面狀創(chuàng)新集聚區(qū)協(xié)同發(fā)展的空間態(tài)勢（圖4）。

表1 不同地區(qū)國家戰(zhàn)略科技力量分布數(shù)量

圖4 國家戰(zhàn)略科技力量的全域空間布局

國家戰(zhàn)略科技力量所在城市內(nèi)部也呈現(xiàn)典型的空間集聚性和功能專門化，形成創(chuàng)新主體高度集聚、創(chuàng)新要素流動頻繁、創(chuàng)新領(lǐng)域相對集中的創(chuàng)新集群，呈現(xiàn)不同的功能類型和空間組織模式。北京、上海等典型創(chuàng)新型城市的國家戰(zhàn)略科技力量集群呈現(xiàn)明顯的“中心城區(qū)化”，以“大學+實驗室”“大學+科研機構(gòu)+實驗室”集群組織模式最為廣泛。這突出反映出國家戰(zhàn)略科技力量依托的地方創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)具有空間的集聚性、功能的多樣性、路徑的鎖定—突破雙向性及其機制的地方根植性—地理鄰近性規(guī)律（圖5）。

圖5 典型城市國家戰(zhàn)略科技力量的城域布局

2.不同類型戰(zhàn)略科技力量的空間分布特征

（1）國家實驗室：高度集中于東部沿海地區(qū)，呈現(xiàn)典型核心——邊緣結(jié)構(gòu)

國家實驗室高度集中于東部地區(qū)的沿海地區(qū)，廣大內(nèi)陸地區(qū)分布較少，呈現(xiàn)典型的等級核心——邊緣結(jié)構(gòu)，空間極化顯著。①核心：北京，扮演國家實驗室體系的極核和樞紐。作為國家首都和科教文化中心，北京科技研發(fā)基礎(chǔ)和發(fā)展前景非常突出，吸引了全國1/4左右的國家級實驗室布局，成為全國科技研發(fā)活動絕對控制中心和國家實驗室知識策源高地。②次核心：上海市、江蘇?。ㄒ阅暇┦?、蘇州市為核心）、山東?。ㄒ郧鄭u市、濟南市為核心）和廣東?。ㄒ詮V州市、深圳市為核心），成為國家實驗室體系的次級樞紐。依托長三角、珠三角和山東半島三大城市群，科技研發(fā)基礎(chǔ)和研發(fā)實力穩(wěn)居全國前列。③次邊緣：以湖北?。ㄎ錆h市）、陜西?。ㄎ靼彩校⒑鲜。ㄩL沙市）、四川?。ǔ啥际校┑戎形鞑渴》菁皷|北地區(qū)（集中于哈爾濱—長春—沈陽—大連城市帶）為主，國家實驗室數(shù)量較少，創(chuàng)新發(fā)展動力不足。④邊緣：以甘肅（蘭州市）、云南（昆明市）等西北和西南地區(qū)為主，貧瘠的科研環(huán)境加劇了科研平臺建設(shè)的稀疏，“馬太效應”更加顯著（圖6a）。

（2）國家科研機構(gòu)：明顯的城市群塊狀分布和強省會點狀分布模式

國家科研機構(gòu)主要分布在省會城市和少數(shù)科研實力較強的創(chuàng)新型城市，呈現(xiàn)出明顯的城市群塊狀分布和強省會點狀分布模式。少數(shù)城市擁有深厚的科研基礎(chǔ)、發(fā)達的經(jīng)濟實力和良好的創(chuàng)新環(huán)境，成為國家實驗室平臺區(qū)位選擇的集聚地，呈現(xiàn)“扎堆”現(xiàn)象。其空間分布的主要特點如下：一是城市群塊狀分布，我國國家科研機構(gòu)高度集中于五大城市群，分別是京津冀城市群、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)城市群、成渝城市群、遼中南城市群。這些城市群內(nèi)部大中小城市之間聯(lián)系密切，有利于科研活動中重要隱性知識的傳播，有利于形成良好的研發(fā)環(huán)境、共用城市基礎(chǔ)設(shè)施或者大型科學裝置設(shè)施等。二是強省會點狀分布，國家科研機構(gòu)高度集中于各省域的省會城市，尤其是中西部地區(qū)，省域內(nèi)部城際科研基礎(chǔ)差距巨大，存在明顯的空間極化現(xiàn)象（圖6b）。

（3）高水平大學：京津主導，多點開花

高水平研究型大學的空間分布極化現(xiàn)象明顯，呈現(xiàn)以京津為主導、“多點開花”的態(tài)勢。北京作為全國文化中心的地位更加顯著。以北京和天津為核心的京津地區(qū)成為全國高水平研究型大學分布的密集區(qū)，在長三角城市群、長江中游城市群、成渝城市群，以及西安和廣州的少數(shù)中心城市也存在小規(guī)模的空間集聚現(xiàn)象。此外，高水平研究型大學高度集聚在直轄市和省會城市之中，具有明顯的行政指向和高等級城市集聚特征，呈現(xiàn)帕累托分布和首位分布，揭示了各地區(qū)創(chuàng)新資源投放存在明顯的“強省會”布局現(xiàn)象（圖6c）。

（4）科技領(lǐng)軍企業(yè)：三足鼎立的空間分布格局

科技領(lǐng)軍企業(yè)的城際分布也呈現(xiàn)明顯的空間集聚性，呈塊狀高度集聚于沿海三大城市群，呈“釘狀”凸起，形成以京津城市群、長三角城市群、粵港澳大灣區(qū)城市群為主導的三足鼎立格局?？萍碱I(lǐng)軍企業(yè)數(shù)量排名前20位的城市集中了中國80%以上的科技領(lǐng)軍企業(yè)，尤其高度集中于北京、深圳和上海三大國家級技術(shù)創(chuàng)新高地，其科技領(lǐng)軍企業(yè)規(guī)模位居前三，超過全球總量的一半。科技企業(yè)扎堆在東部地區(qū)，其他地區(qū)的科技企業(yè)發(fā)展水平和研發(fā)投入水平存在明顯不足。包括吉林省、貴州省、青海省等在內(nèi)的7個中西部及東北地區(qū)省份缺少科技領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)育，缺乏相關(guān)科技企業(yè)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和培育環(huán)境，存在著明顯的“技術(shù)塌陷”（圖6d）。

圖6 不同類型國家戰(zhàn)略科技力量的核密度分布

三、結(jié)論

世界科技強國的競爭，關(guān)鍵在于國家戰(zhàn)略科技力量的比拼，而國家實驗室、國家科研機構(gòu)、高水平研究型大學和科技領(lǐng)軍企業(yè)是國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。

國家戰(zhàn)略科技力量的科學內(nèi)涵在不斷擴展，由傳統(tǒng)的創(chuàng)新主體擴展到創(chuàng)新能力強的科技組織；基于發(fā)展目標和使命的差異可以分為平臺型國家戰(zhàn)略科技力量和載體型國家戰(zhàn)略科技力量。國家戰(zhàn)略科技力量的功能也在不斷地動態(tài)變化著，不同類型的國家戰(zhàn)略科技力量具有不同的組織模式，主要包括強調(diào)主體間協(xié)作分工的“三元串聯(lián)協(xié)同”和強調(diào)單一主體建立完整創(chuàng)新鏈的“三元并聯(lián)互動”兩種模式。

國家戰(zhàn)略科技力量表現(xiàn)為明顯的空間集聚和行業(yè)集聚特征，表明具有創(chuàng)新發(fā)展和戰(zhàn)略選擇的雙重內(nèi)在邏輯支撐?？臻g統(tǒng)計上，國家戰(zhàn)略科技力量發(fā)育典型等級層次性規(guī)律，位序—規(guī)模分布遵循帕累托分布模式，空間“馬太效應”分布特征顯著?？臻g分布上，三類國家戰(zhàn)略科技力量的空間分布具有高度集聚特征，少數(shù)地區(qū)和城市主導著整體科技創(chuàng)新的發(fā)展態(tài)勢。首先，國家實驗室體系主要集中在東部地區(qū)的京津、長三角和粵港澳大灣區(qū)，在城市尺度上表現(xiàn)出明顯的城市群區(qū)域集聚和強省會點狀極化發(fā)展態(tài)勢。其次，大學和科研機構(gòu)的空間集聚程度有所差異，具有顯著的行政等級擴散特征，空間分布主要集中在京津、長三角、粵港澳大灣區(qū)、湖北、山西和四川地區(qū)。最后，科技領(lǐng)軍企業(yè)高度集聚在東部地區(qū)的京津、長三角和粵港澳大灣區(qū)三大創(chuàng)新城市群，少量散布于中西部地區(qū)的省會城市及直轄市。

由于不同城市的創(chuàng)新發(fā)展能力的差異，形成點、線、面不同形態(tài)的國家戰(zhàn)略科技力量空間體系。因此，可以依靠現(xiàn)有基礎(chǔ)，保持北京作為國家戰(zhàn)略科技力量體系化的樞紐地位，率先將長三角地區(qū)和粵港澳大灣區(qū)打造為卓越的創(chuàng)新區(qū)域，分別強化打造武漢、西安、成都為中部地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)的區(qū)域性創(chuàng)新增長極，將天津、鄭州、長沙、蘭州、重慶、昆明和青島培育為各創(chuàng)新城市群的樞紐城市，依托東北地區(qū)哈爾濱—長春—沈陽—大連產(chǎn)業(yè)帶打造穩(wěn)定的創(chuàng)新活躍帶，從而形成“一帶兩區(qū)多點”的國家戰(zhàn)略科技力量體系化布局。