全球科技集群第一梯隊(duì)發(fā)展位勢(shì)分析
——以北京為例

■文/于貴芳 王海蕓（北京市科學(xué)技術(shù)研究院創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究所）

2022年9月29日，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）發(fā)布《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告2022》，報(bào)告第5次對(duì)全球最具活力的前100位科技集群進(jìn)行排名，形成了不同發(fā)展梯隊(duì)。北京作為我國(guó)科技活動(dòng)最為活躍和集聚的地區(qū)之一，位列第一梯隊(duì)。本研究重點(diǎn)關(guān)注科技集群第一梯隊(duì)發(fā)展位勢(shì)，并以北京為例，分析其具備的優(yōu)勢(shì)及存在的差距，提出發(fā)展建議，旨在為北京完善發(fā)展布局、提升發(fā)展位勢(shì)提供決策參考。

一、科技集群的概念內(nèi)涵與評(píng)價(jià)

集群的概念由英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家馬歇爾于1890年首次提出，他用“工業(yè)區(qū)”一詞來(lái)描述集群的內(nèi)涵，即勞動(dòng)力、知識(shí)、專業(yè)化企業(yè)在某一特定區(qū)域的集聚，并且認(rèn)為這種集聚可以刺激創(chuàng)新。直至20世紀(jì)90年代，克魯格曼（1991）和波特（1998）對(duì)集群的關(guān)注和研究，大幅度推動(dòng)了集群概念的豐富和發(fā)展。近年來(lái)，隨著區(qū)域、科技、創(chuàng)新等關(guān)鍵詞日益成為主流，除產(chǎn)業(yè)集群、創(chuàng)新集群等概念之外，科技集群備受關(guān)注。

（一）科技集群的概念內(nèi)涵

與科技集群概念直接相關(guān)的理論研究較少。陳云（2004）認(rèn)為科技集群是指在某一地域內(nèi)，特定領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)資源（科研成果、科研項(xiàng)目、科研活動(dòng)等）相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同作用而組成的具有科技創(chuàng)新功能（有利于科技人才的交流、流動(dòng)以及大量的科技信息的共享，從而促進(jìn)科技創(chuàng)新）的系統(tǒng)，能強(qiáng)化該地域科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)能對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起重要推動(dòng)作用的整體。根據(jù)毛良虎和趙國(guó)杰（2009）的研究，科技集群是指在某一地域內(nèi)，在創(chuàng)新過(guò)程中由于群體技術(shù)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性和技術(shù)勢(shì)差的存在，特定領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)資源相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同作用而組成的具有科技創(chuàng)新功能的系統(tǒng)，并與技術(shù)相關(guān)的社會(huì)各種要素反饋互動(dòng)，形成以集群為特征的集合。科技集群的主體是一定區(qū)域內(nèi)的科學(xué)技術(shù)資源，關(guān)鍵資源是發(fā)明家、科學(xué)家、技術(shù)創(chuàng)新者等。

2017年，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）基于“城市或區(qū)域?qū)用娴膭?chuàng)新中心往往是國(guó)家創(chuàng)新績(jī)效的驅(qū)動(dòng)因素”的認(rèn)識(shí)，在《全球創(chuàng)新指數(shù)2017》設(shè)立了“集群”特別章節(jié)，通過(guò)PCT專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)對(duì)世界頂尖“發(fā)明活動(dòng)集群”進(jìn)行識(shí)別和排名。2018年，WIPO進(jìn)一步將科學(xué)出版物作為識(shí)別集群的另一指標(biāo)，即考慮SCI論文發(fā)表數(shù)量，同時(shí)將“發(fā)明活動(dòng)集群”更新為“科學(xué)技術(shù)集群”，并且這一做法沿用至今。

綜合上述觀點(diǎn)，本研究理解WIPO設(shè)置的科技集群包括三個(gè)方面核心內(nèi)涵，即特定地域、特定領(lǐng)域、科學(xué)技術(shù)資源高度匯集。正是認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新活動(dòng)往往在地理上集中于特定集群，WIPO開(kāi)始對(duì)聚焦特定領(lǐng)域的全球領(lǐng)先的創(chuàng)新活動(dòng)集群進(jìn)行排名，比如日本的東京-橫濱集群主要聚焦物理、機(jī)電領(lǐng)域，我國(guó)的深圳-香港-廣州主要聚焦化學(xué)、工程、數(shù)字通信和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。

（二）科技集群的評(píng)價(jià)

隨著區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略日益受到各界重視，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)出不少與國(guó)際科技創(chuàng)新中心、創(chuàng)新性城市相關(guān)的評(píng)價(jià)報(bào)告，包括清華大學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境治理研究中心聯(lián)合施普林格·自然集團(tuán)發(fā)布的《國(guó)際科技創(chuàng)新中心指數(shù)2022》、2 Think Now 發(fā)布的《全球創(chuàng)新性城市指數(shù)（2021）》、上海市信息中心發(fā)布的《全球科技創(chuàng)新中心評(píng)估報(bào)告2022》等。但明確通過(guò)建立指標(biāo)體系對(duì)全球范圍的科技集群進(jìn)行評(píng)價(jià)的研究報(bào)告主要以WIPO為主，WIPO歷年發(fā)布的《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告》是最受各界關(guān)注和反響最大的研究成果之一。2018年以來(lái)，被WIPO納入《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告》的科技集群有東京-橫濱、深圳-香港-廣州、首爾、北京、圣何塞-舊金山、大阪-神戶-東京、波士頓-劍橋、紐約、巴黎、倫敦等等。不論是WIPO對(duì)科技集群的評(píng)價(jià)，還是其他相關(guān)研究報(bào)告對(duì)科技創(chuàng)新中心的評(píng)價(jià)，均非常重視科技指標(biāo)，其中PCT專利申請(qǐng)和高水平論文發(fā)表情況是其中兩大重要指標(biāo)。

本研究基于歷年《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告》有關(guān)科技集群的章節(jié)，通過(guò)將北京與其他主要的全球頂級(jí)科技集群進(jìn)行橫向比較、北京自身發(fā)展趨勢(shì)的縱向比較，進(jìn)一步明確北京的優(yōu)勢(shì)與不足，為北京進(jìn)一步提高科技自立自強(qiáng)水平和創(chuàng)新能力提出建議。

二、2022年北京科技集群與全球頂級(jí)科技集群比較

2007年開(kāi)始，世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）開(kāi)始從國(guó)家視角關(guān)注各國(guó)創(chuàng)新績(jī)效，《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告2022》已是WIPO在該領(lǐng)域發(fā)布的第15個(gè)報(bào)告，該報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注未來(lái)幾十年創(chuàng)新對(duì)生產(chǎn)力和社會(huì)福利的影響，旨在討論“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)增長(zhǎng)的未來(lái)”?！度騽?chuàng)新指數(shù)報(bào)告2022》主要有以下關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：“隨著世界面臨新的挑戰(zhàn)創(chuàng)新投資能否持續(xù)發(fā)展尚不確定，技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響都顯示出疲軟跡象，中國(guó)、土耳其和印度鞏固了其作為全球創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)的地位，一些發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體相對(duì)于其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的創(chuàng)新表現(xiàn)超出預(yù)期，中國(guó)已擁有與美國(guó)相同數(shù)量的全球頂尖科技集群”。

《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告2022》顯示，排名前十位的美國(guó)頂尖科技集群是圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋、紐約，中國(guó)則為深圳-香港-廣州、北京、上海-蘇州（上海與蘇州兩個(gè)集群合并），并且中國(guó)首次擁有與美國(guó)同樣數(shù)量的頂級(jí)科技集群，各為21個(gè)。美國(guó)較2021年減少3個(gè)，中國(guó)較去年增加2個(gè)。值得注意的是，東京-橫濱已連續(xù)5次蟬聯(lián)全球最佳科技集群，深圳-香港-廣州緊隨其后，北京先后超過(guò)圣何塞-舊金山和首爾上升至第三位。

（一）北京科技集群排名第三，但與前兩位相比尚存在較大差距

科技集群總得分為集群在該國(guó)“P C T 申請(qǐng)總量中的份額（%）”和“出版物總量中的份額（%）”的加總。根據(jù)《全球創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告2022》“科技集群”專章，全球頂級(jí)科技集群前十（TOP10）分別來(lái)自日本、中國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)和法國(guó)。其中，來(lái)自日本的東京-橫濱、大阪-神戶-京都分別排位第一和第七，來(lái)自中國(guó)的深圳-香港-廣州、北京、上海-蘇州分別排位第二、第三和第六，來(lái)自韓國(guó)的首爾排位第四，來(lái)自美國(guó)的圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋、紐約分別排名第五、第八和第九。排名第一和第二的兩大頂級(jí)科技集群具有絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，北京科技集群指數(shù)得分6.5%，較第四位僅高出0.7%，卻比第一、第二位分別低5.8%、3.6%。

（二）北京科技集群優(yōu)勢(shì)主要得益于科學(xué)出版物份額的大幅領(lǐng)先，但按人口列示的科學(xué)出版物活躍度排名靠后

北京科技集群位列全球三強(qiáng)，這主要來(lái)自科學(xué)出版物的卓越貢獻(xiàn)。北京的科學(xué)出版物表現(xiàn)得分為3.7%，在全球百?gòu)?qiáng)科技集群中位列第一，領(lǐng)先第二位1.6%。然而，按人口列示的全球百?gòu)?qiáng)科技集群的科技活躍度來(lái)看，北京科技活躍度排在第22位，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)的圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋等頂級(jí)集群，深圳-香港-廣州和上海-蘇州兩個(gè)集群則分別排在第39、第80位。具體從每百萬(wàn)人科學(xué)出版物數(shù)量來(lái)看，北京為13 244篇，是深圳-香港-廣州和上海-蘇州的4.8倍和2.9倍，排在第10位。

（三）北京PCT專利申請(qǐng)份額落后日本兩大頂級(jí)科技集群，但與美英法等國(guó)的科技集群相比具有明顯優(yōu)勢(shì)

北京P C T 專利申請(qǐng)份額為2.8%，位于東京-橫濱、深圳-香港-廣州、首爾、圣何塞-舊金山、大阪-神戶-京都之后，排名第六，分別與前五位相差7.9%、5.4%、1.2%、0.9%、0.2%。同時(shí)，北京分別領(lǐng)先于波士頓-劍橋、紐約、巴黎、倫敦、上海-蘇州等科技集群1.4%、1.7%、1.6%、2.4%、0.8%。進(jìn)一步地從PCT專利申請(qǐng)份額來(lái)看科技活躍度，TOP10科技集群主要來(lái)自英美兩國(guó)，尤其英國(guó)劍橋、牛津、圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋表現(xiàn)亮眼。北京每百萬(wàn)人PCT專利申請(qǐng)數(shù)量為1625件，僅排名第32，但與巴黎、紐約、上海-蘇州相比仍然具有較大優(yōu)勢(shì)，這三個(gè)集群每百萬(wàn)人PCT專利申請(qǐng)數(shù)量分別為1278件、847件和707件。

三、2018—2022年北京科技集群發(fā)展趨勢(shì)分析

（一）北京科技集群穩(wěn)步發(fā)展，科學(xué)出版物優(yōu)勢(shì)呈逐年擴(kuò)大態(tài)勢(shì)，但PCT專利申請(qǐng)乏力

總體看，北京科技集群總得分從2018年的4.36%提高至2022年的6.5%，與排名第一的東京-橫濱之間的差距從8.41%縮小至5.8%，但與排名第二的深圳-香港-廣州之間的差距卻呈逐步擴(kuò)大態(tài)勢(shì)，從2018年的2.08%增加到2022年的3.6%。具體從科學(xué)出版物和PCT專利申請(qǐng)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)看：一是對(duì)比深圳-香港-廣州、上海-蘇州、圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋等集群，北京領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)呈逐步擴(kuò)大態(tài)勢(shì)。如北京科學(xué)出版物數(shù)量從2018年的197 175篇增加至2022年的260 937篇，年均增長(zhǎng)7.25%。二是對(duì)比波士頓-劍橋、上海-蘇州等集群，北京的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)逐步擴(kuò)大，與圣何塞-舊金山的差距逐步縮小的同時(shí)與深圳-香港-廣州的差距呈擴(kuò)大趨勢(shì)。如北京PCT專利申請(qǐng)量從2018年的18 041件增加至2022年的32 016件，年均增長(zhǎng)15.4%。

（二）北京科技活動(dòng)較大程度依賴于化學(xué)和數(shù)字通信兩個(gè)領(lǐng)域的活躍表現(xiàn)，領(lǐng)域的多元化趨勢(shì)逐步顯現(xiàn)

2018—2020年，WIPO進(jìn)一步考察了科技集群在科學(xué)出版物和PCT專利申請(qǐng)上表現(xiàn)最為活躍的領(lǐng)域。根據(jù)全球科技集群TOP10排名，各大集群發(fā)表科學(xué)出版物主要聚焦在化學(xué)（深圳-香港-廣州、北京、圣何塞-舊金山和大阪-神戶-京都）、物理（東京-橫濱、巴黎）和神經(jīng)科學(xué)&神經(jīng)病學(xué)（波士頓-劍橋、紐約）領(lǐng)域，PCT專利的活動(dòng)領(lǐng)域則主要是數(shù)字通信（深圳-香港-廣州、首爾、北京）、電機(jī)（東京-橫濱、大阪-神戶-京都）、制藥（波士頓-劍橋、紐約）、計(jì)算機(jī)技術(shù)（圣何塞-舊金山）和交通運(yùn)輸（巴黎）等。

北京科技活躍度與化學(xué)和數(shù)字通信兩個(gè)領(lǐng)域具有較高黏性，但這種黏性呈下降趨勢(shì)，表明北京正在打破領(lǐng)域單一化格局，積極部署領(lǐng)域的多元化發(fā)展。北京在化學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的SCI論文數(shù)量最多，PCT專利申請(qǐng)數(shù)量最多的領(lǐng)域是數(shù)字通信。從份額來(lái)看，化學(xué)作為北京科學(xué)出版物排名第一的科學(xué)領(lǐng)域，份額從2018年的10.65%下降到2020年的10.09%；數(shù)字通信作為北京PCT專利最為活躍的領(lǐng)域，份額從2018年的23.46%下降至2020年的16.25%。

（三）北京科技活動(dòng)相關(guān)主體活力不夠，創(chuàng)新生態(tài)存在僵化風(fēng)險(xiǎn)

一是北京科學(xué)出版物發(fā)表對(duì)中國(guó)科學(xué)院依賴度過(guò)高。2018年至今，中國(guó)科學(xué)院對(duì)北京地區(qū)化學(xué)領(lǐng)域SCI論文發(fā)表總量的貢獻(xiàn)率超過(guò)40%，排名第二的清華大學(xué)貢獻(xiàn)率僅10%，北京其他大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)作用有待發(fā)揮。二是北京PCT專利申請(qǐng)主要活躍在數(shù)字通信領(lǐng)域，2018至2020年，京東方在數(shù)字通信領(lǐng)域PCT專利申請(qǐng)份額從21.09%上升至28.42%，其巨頭地位不斷強(qiáng)化，表明近年來(lái)領(lǐng)域內(nèi)其他企業(yè)成長(zhǎng)性不足。北京科技活動(dòng)對(duì)個(gè)別主體過(guò)于依賴，意味著領(lǐng)域內(nèi)關(guān)鍵知識(shí)和技術(shù)主要被少數(shù)幾個(gè)主體所掌控，知識(shí)和技術(shù)流動(dòng)性較差，創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)較為穩(wěn)定的同時(shí)也可能會(huì)存在僵化風(fēng)險(xiǎn)。

四、研究建議

（一）加大基礎(chǔ)研究投入，進(jìn)一步強(qiáng)化和擴(kuò)大領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)

有賴于化學(xué)領(lǐng)域科學(xué)出版物數(shù)量的遙遙領(lǐng)先，北京科技集群躋身全球第三，保持化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，北京有必要有重點(diǎn)地進(jìn)行其他科學(xué)領(lǐng)域的前瞻布局，從而為北京科技水平提升提供支撐。一是支持戰(zhàn)略目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究。北京在明確區(qū)域戰(zhàn)略目標(biāo)導(dǎo)向的前提下，凝練關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)“揭榜掛帥”等方式支持各類創(chuàng)新主體與中國(guó)科學(xué)院開(kāi)展科技合作。二是支持自由探索的基礎(chǔ)研究。激發(fā)在京高校院所的研究活力，鼓勵(lì)其重點(diǎn)聚焦化學(xué)、物理、工程和神經(jīng)科學(xué)&神經(jīng)病學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)展有關(guān)底層理論原理揭示的純基礎(chǔ)研究。

（二）加快領(lǐng)軍企業(yè)培育，促進(jìn)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)演化升級(jí)

北京數(shù)字通信領(lǐng)域PCT專利申請(qǐng)總量中有近30%來(lái)自京東方科技集團(tuán)的貢獻(xiàn)，且這一比例呈逐年攀升態(tài)勢(shì)，這一方面表明以京東方為核心的企業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，另一方面也意味著北京數(shù)字通信領(lǐng)域企業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)極端分化特征。一是支持北京地區(qū)行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體，聚焦行業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，促進(jìn)知識(shí)和技術(shù)在不同類型創(chuàng)新主體之間進(jìn)行有效流動(dòng)。二是培育一批后備行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。聚焦先進(jìn)制造、新材料等未來(lái)產(chǎn)業(yè)，超前培育一流行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，促進(jìn)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)不斷迭代升級(jí)。

（三）聚焦成果轉(zhuǎn)化關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈雙向融合

通過(guò)分析北京產(chǎn)學(xué)研合作情況發(fā)現(xiàn)，大學(xué)/科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)在發(fā)表論文和申請(qǐng)專利方面的合作并不多，這在一定程度上表明科技與經(jīng)濟(jì)結(jié)合不夠的問(wèn)題依然存在。結(jié)合北京優(yōu)勢(shì)，借助科技中介和資本市場(chǎng)兩大力量，是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈雙向融合，破解科技成果轉(zhuǎn)化難題的關(guān)鍵所在。一方面，鼓勵(lì)北京現(xiàn)有科創(chuàng)主體拓展功能，組建專業(yè)化團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)科技中介角色，在科技成果供給方和需求方之間搭建橋梁。另一方面，發(fā)揮資本市場(chǎng)引導(dǎo)科技成果轉(zhuǎn)化的作用，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)投資基金、創(chuàng)業(yè)投資機(jī)構(gòu)等社會(huì)資本投資科技創(chuàng)新類項(xiàng)目，促進(jìn)科技成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

（四）深化國(guó)際科技合作，擴(kuò)大知識(shí)產(chǎn)權(quán)高水平對(duì)外開(kāi)放

在全球百?gòu)?qiáng)科技集群中，科學(xué)合作和專利合作最多的集群仍然主要局限于本國(guó)集群，尤其美國(guó)的科技合作主要集中在圣何塞-舊金山、波士頓-劍橋、紐約、圣地亞哥、洛杉磯等集群之間，北京的科學(xué)合作集群主要是深圳-香港-廣州、上海等，專利合作最多的集群主要是南京、圣何塞-舊金山和深圳-香港-廣州等。結(jié)合北京“五子”聯(lián)動(dòng)融入新發(fā)展格局的實(shí)際需求，北京有待進(jìn)一步推動(dòng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)高水平對(duì)外合作與開(kāi)放。一是加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)合作。鼓勵(lì)各類創(chuàng)新主體與美國(guó)、日本相關(guān)機(jī)構(gòu)建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)合作的常態(tài)化機(jī)制，營(yíng)造良好的知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)際合作環(huán)境。二是鞏固現(xiàn)有專利優(yōu)勢(shì)。對(duì)核心技術(shù)成果申請(qǐng)專利保護(hù)的同時(shí)，也要注重對(duì)外延技術(shù)成果的保護(hù)，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上下游開(kāi)展全方位的專利申請(qǐng)和布局。三是掌握目標(biāo)國(guó)市場(chǎng)和制度特征，提升專利布局效率。提高創(chuàng)新主體進(jìn)行海外專利申請(qǐng)和布局的意識(shí)，并充分運(yùn)用相關(guān)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)制度，建立海外專利導(dǎo)航機(jī)制。