基于产业集群视角中国生物医药产业创新能力的提升*

濮润，桑晓冬，张大璐，武瑞君，郭伟，魏巍，范玲

(中国生物技术发展中心，北京 100039)

生物医药是关系国计民生的重要产业，也是21世纪最具国际竞争力和发展潜力的高技术产业之一。我国已将生物医药产业作为国家重点培育发展的战略性新兴产业。产业集群是行业间资源整合与共赢发展的新阶段[1]。作为先进制造业集群的重点领域之一，生物医药产业集群在发达国家早已成为带动经济增长的重要引擎，同时也是发展中国家产业转型升级的重点领域。自20世纪90年代以来，生物医药产业保持较快增长，占各国国内生产总值(GDP) 比重也不断增加，其中美国超过18%，日本、欧盟、加拿大等国家或地区比重也超过10%[2]。

近年来，我国各地城市群和都市圈政策的陆续实施，带动各省份和地级市产业园区的大量建设，使得一体化发展和产业集群成为生物医药产业发展的主流。在2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“《2035纲要》”)中指出“推动战略性新兴产业融合化、集群化、生态化发展”，将生物医药、生物技术等产业列入国家战略科技力量。在健康中国战略的大背景下，如何实现生物医药产业创新和高质量发展，是当今我国面临的一个重要话题。笔者在本文基于产业集群的视角，分析我国生物医药产业集群的发展现状和不足，并提出相应的对策和建议。

1 产业集群的概念

产业集群是产业发展演化过程中的一种地缘现象，也是现代产业发展的重要组织形式。根据1990年美国哈佛大学商学院Michael Poter教授在国家竞争优势理论中的定义，产业集群是指在某一特定领域中(通常以一个主导产业为核心)，大量具有产业共性或互补性的企业及关联性产业如销售商、服务商、相应的服务机构(政府、高校、科研院所等)在一定的区域范围内集聚，并形成强劲、持续竞争优势的集群现象[3]。在生物医药产业领域，发达国家生物医药产业集群，如美国旧金山基因谷、英国剑桥基因组园、法国巴黎基因谷、瑞士巴塞尔生物科技园、德国生物技术示范区、日本神户医药园区等，都是国际上发展最为成熟、创新竞争力最高、产业化最发达的生物医药产业集群[4]。其中美国旧金山湾区汇集全美近24%生物医药企业[5]。

产业集群的发展常常由若干龙头企业带动，通过促进企业和机构等产业资源及其上下游产业链在地理空间上的集聚，形成产业链完整的产业群，通过加强商业和辅助活动的紧密联系，形成强大的辐射效应和竞争优势，从而在区域内形成产业圈，促进经济发展结构的优化和质量的提升。或凭借地区独特的产业专业化条件和资源优势，通过扩大产业规模，降低生产成本，为产业创新创造条件。也可通过企业间的分工协作，促进技术互补、资源共享，扩展产业广度和深度。总之，产业集群化以技术创新为导向，通过技术、人才、信息的溢出效应和产业资源的链条式整合，在降低企业运行成本的同时，为企业提供了良好的创新氛围和条件，并培育和扩大区域影响力。因此产业集群是产业发展的基本规律，是提升区域经济竞争力的内在要求[6]。

2 产业集群在生物医药产业创新发展中的作用

生物医药产业具有高技术、高投入、高风险、高回报、长周期等特征，研发创新对于产业的稳定发展具有重要意义。由于在产品研发的每个阶段都需要持续不断投入资金，孤立的小型医药企业难以独立生存和发展。在研发成本高昂、科研资源紧缺、技术壁垒提高等竞争加剧的形势下，必然需要政府、风险资本、科研院校协同推进，以促进基础研究、技术革新和产业升级等过程。在政府引导下，大量资本、企业、人才、劳动力和知识信息自然地产生在产业园区集聚的驱动力，集聚效应使得生物医药产业链的各环节得以不断整合，形成价值链持续优化的产业集群。其中以工业园区形式对大型企业招商引资，是目前形成产业集聚、提高生物医药产业规模化和集中度的一种重要方式；大型生物医药企业可通过兼并重组等形式不断扩大资金和技术力量，增强其抵御风险的能力。而以孵化器的形式对小企业进行培育和扶持，是生物医药产业聚集的另一个主要特点[7]。在市场机制下，产业集群的优势会因产业链的路径依赖而被不断放大，集聚效应得以持续增强。经过不断发展，生物医药产业集聚可通过产业链良好的关联和匹配机制等方式促使生产效率提高、行业创新和经济发展。

2.1产业链整合与价值链优化 生物医药产业具有产业链化、周期长、产业关联度高、精细化分工程度高等特征，其产业价值链涉及研发应用、生产、流通、营销等环节，大量企业、资本、人才和信息流向产业园区，在空间上集聚和结网，使得产业链运行的上下游联系更加紧密，利于形成价值链不断优化的生物医药产业集群[8]。在区域经济一体化背景下，生物医药产业面临着研发成本、科研资源等加剧竞争的形势，产业园区的科研基础设施、物流、咨询等公共资源的共享和流程对接，在一定程度上减少企业的成本输出。而当前国际军事、政治和经济形势的新变化，也使各国更加重视本国生物医药产业的产业链完整和产品供应能力的安全保障。我国区域内的生物医药产业集群通过产业链整合与价值链优化，从而促进创新驱动型生物医药产业高质量发展。

2.2跨学科分工协作与协同创新 作为创新能力最活跃的高技术产业集群之一，生物医药产业的前沿创新需要多学科的合作和跨领域的分工协作网络。产业集群所具备的集聚效应和高效运作模式为生物医药产业提供了天然平台。生物医药产业集群内部和外部协同集聚，通过促进技术知识转移和扩散降低创新成本，提高了企业间的知识扩散共享和信息交流度，从而提高生产效率和生产质量。跨产业集群或产业部门之间的协同集聚，也可以通过学习和网络能力建设使得集群有效技术溢出、创新技术融合，协同创新促使产业集群始终保持创新动力[9]。于泽玉等[10]以连云港医药产业集聚为例进行数据收集和实证分析，认为产业集聚对创新起到促进作用，并主导地区的经济发展。集群可通过制度优势、竞争环境、成本和学习优势等促进产业创新；在成本方面，集群化带来的固定成本与获取信息成本下降，提升研发成本比例，降低企业技术创新的风险。因此，产业集群为以技术创新为核心竞争力的生物医药产业提供了有效的发展途径。

3 生物医药产业集群的风险因素

值得注意的是，生物医药产业的发展和创新面对的不确定性因素较多。生物医药产业集群风险的研究相对较少，一般认为产业集群的风险因素包括内外部风险[11]、知识贬值风险、环境污染风险等。

3.1内外部风险 国内研究者对企业协同创新过程中表现出的利益分享性、风险共担性等行为特征，以及企业在合作创新中可能出现的道德、产权、协调、资金、技术和环境等风险进行评估。如上海社会科学院应用经济研究所针对上海张江、枫林和东方美谷3类代表性的生物医药产业园区进行集群风险的诊断和层次分析，认为产业集群的风险因素包括外部威胁论和内部僵化论；这3类园区的外部因素包括竞争环境、政策环境和产业生态环境，而内部风险因素主要是区位和体制[11]。

3.2知识贬值风险 知识贬值是产业集群随时面临的风险之一，在生物医药等高新技术产业集群中，其知识贬值、损耗的程度随着社会进步和国际竞争加剧则进一步变高，当知识创造未能得到及时更新或者更新失败，企业可能会因为无法适应产业环境或者产业链上下游的需求而面临被淘汰的危险，所以产业集群需要持续创新才能保持较好的发展生态。

3.3环境污染风险 产业集聚在释放规模经济效应的同时，也加剧资源环境容量消耗速率，产生环境污染等系列问题[12]。以新时期我国经济发展的战略支撑带—长江经济带为例，自2014年长江经济带发展上升为国家战略后，业界更多关注产业集聚对长江流域地区经济的影响，而对产业聚集的绿色发展问题关注相对不足，从而可能出现对绿色发展效率的抑制效应。例如，仅2018 年长江经济带较严重的环境突发事件占到全国一半，一定程度阻碍长江经济带产业绿色发展内生动力的提升[12]。

4 我国生物医药产业集群的发展现状与不足

4.1我国生物医药产业集群的发展现状 全球医药市场规模在2013—2018年期间年均增长率约为3.2%，其中生物创新药迅猛发展，近5年年均增长8.7%[2]。随着改革开放和现代化建设的快速发展，国家和各省市都加大力度制定政策，催生一大批生物医药产业园区上马，目前已有 22 个国家生物医药产业基地，涉及生物技术的国家级高新区和经济技术开发区已经超过100个，省级以上生物产业园超过400个。本课题和其他研究者前期的调研结果发现，我国生物医药产业集群稳定成长，目前已形成了以长三角、环渤海、珠三角等东部地区为主的产业空间格局[4-5，13]。

我国的生物医药产业集群主要分为三种类型：一是综合型开发区内设立的生物医药园，主要以“政府为主导、企业为主体”的管理体制运行，如上海张江和苏州工业园；二是独立建设的生物医药产业园区(基地)，如江苏泰州和吉林通化成立的国家级医药城；三是生物医药企业自发形成的产业聚集区，如有“中国医疗耗材之都”称号的河南长垣市。第三种类型一般是出于降低成本的需要，围绕产业链各环节自发形成松散的成长型产业集聚[8]。经过多年的建设，我国生物医药产业发展水平持续提升，配套的管理体制改革加速进行，产业集群总体上规模不断扩大，创新资源集聚能力增强，与国际发达国家的差距在逐渐缩小[8]。但国内存在部分地区不具备生物医药产业发展的条件，也将生物医药当做政绩工程来抓，使得生物医药行业在部分地区出现多、小、散、乱的格局，因规划的合理性不足导致发展过程中出现集权效应薄弱、上下游产业关系松散、发展动力不足、人才资金匮乏等问题，因此亟需在战略上进行调整[4-5]。

4.2我国生物医药产业集群发展的不足 我国多数生物医药产业集群已经具备一定的创新要素，产业服务平台功能丰富。但是目前创新药主要集中在发达国家，如美国、欧盟和日本等国家或地区拥有新药数量约占全球的70%[2]。我国现有生物医药产业集群虽然整体相对集中，但自主创新能力不足、产业规模较小、技术含量偏低、创新机制不成熟、缺乏相互协作、同质化竞争严重，产业发展尚未形成合力，集群效应不明显。部分产业集群内部，企业关联度低、创新网络和共享组织群整合程度不高，亟待打破彼此之间的壁垒，提高合作创新效率，将现有分散的组织形式打造成有机统一的整体[4]。

4.2.1产业创新能力不足 创新是生物医药产业发展的核心。但我国的生物医药产业存在龙头企业较少、企业规模偏小、内资企业偏弱的问题[14]。我国多数生物医药产业集群在产品开发方面更多是跟踪国外，自主创新能力欠佳。目前我国医药企业平均研发经费仅约占销售收入的3%，其中技术创新型企业的研发投入比例也仅为5%～8%，与发达国家相距甚远。企业尚未完全成为新药设计的主体，使得一些关键性技术无法完成突破，影响到生物医药产业向高附加值、以及高技术下游深加工商品范围扩展，进而导致商品更新换代缓慢，无法满足市场需求[15]。部分生物医药产业集群内大型企业资金充足，但无法实现资金利用的最大化；而中小企业资金相对匮乏，实验平台、环境条件和科研人员未能满足需求，从而限制企业创新意愿和产品的深度研发[16]。

此外，我国高等院校和科研机构虽然科研资源丰富、研发实力较强，但在与企业的合作研发方面相对保守，也间接限制产品技术的研发。从成果转化的角度来看，我国科技成果转化率平均10%，生物医药领域仅约5%，远低于发达国家的40%[6]。因此，生物医药产业集群中科技资源配置不合理，创新能力不足的现象依然存在。

4.2.2区域间或集群内协同发展不足 在生物医药产业集聚发展中，我国存在地区间的不平衡现象。东部沿海区域的生物医药产业园区在生物医药专业人才、产业资本、产业模式、服务平台、特色产业集聚等方面具有领先的优势，因此产业关联性和梯度转移性整体较高，产业集聚的绿色协同创新效应较强，而中西部内陆地区则可能出于拉动经济增长需求，使得产业集聚质量不高。

不仅在区域间，我国生物医药产业集群在区域内的协同发展也存在不平衡的现象：如郭冬梅等[17]和梁兆南等[18]等通过GEM模型和产业链视角评价了京津冀三地医药产业的竞争优势，结果发现三个地区之间的资源禀赋、创新能力和发展水平差距较大，北京与天津、河北之间的协同程度低于北京市内医药产业的协同程度。在产业链上实现深度协同才是形成京津冀产业集群优势的关键路径，因此地区性的生物医药产业协同还需在制度、政策、产业链互补、配套能力等方面进行深度优化和提升，才能创造出协同发展的空间。

4.2.3集群效应发挥不足 国外生物医药产业成功的因素在于科技创新、产业基础、市场需求、社会资本等。生物医药产业在我国多以园区的形式发展，政府行为是集群形成的主力，人力资本、市场需求、金融水平起到辅助作用。企业进驻产业园区可获得政策、土地、税收等方面的优惠。但在政策导向扶持作用下，区域配套及制度保障不足会带来一系列问题。如部分产业园区未能得到合理规划和引导，聚集的企业关联度低、在产业链上分工联动效益较差、创新网络和共享组织群整合程度不高，直接影响合作创新的效率和产业集群的持久发展。少数地区的医药加工产业一枝独秀，发展强势，但上下游关联配套产业发展滞缓，尚未建立现代化的制造模式，使得产业集群对医药经济的贡献率偏低[19]。此外，集群效应的发挥离不开上游基础研究向下游医药企业的知识扩散。我国大量的生物医药基础研究与医药生产实际相对脱节，无法充分发挥高等院校、科研院所与医药企业的交叉合作优势，致使研究力量不足、专业化分工联动效益差、产学研结合较为松散、技术链条松散、生物医药成果转化率低。应用型创新人才不足则进一步限制企业的研发创新，使部分企业不得不通过研发中心外移等方式解决人才需求，这一行为在一定程度上削弱了医药企业的竞争力，也制约产业集群的发展壮大[2]。

4.2.4科技金融体系不完善 生物医药产业的创新发展依赖于资本的大量投入，美国生物医药产业集群都已形成联邦或州政府拨款、大公司出资、基金会、风险投资、贷款等多元化的筹资渠道，并在产品开发的每个阶段分别发挥着不同的作用。然而，我国的生物医药产业集群目前以“政策指导型”为主要模式，风险资本的投入不足，多数中小型生物医药企业资金来源渠道不多，靠政府单一渠道的资助无法满足创新产品的研究开发，更难以维系企业的持续高质量发展，从而使得集群的网络结构不够紧密、产业升级和转型十分被动[20]。因此，不尽完善的金融投资、股权服务和知识产权等体系，均为阻碍生物医药产业集群发展的内部环境因素[13]。

5 提升我国生物医药产业集群创新能力的对策

生物医药产业在创新模式、组织管理和运作方式上具有研发周期长、社会性、管制强等特征。生物医药产业集群的创新发展是一个具有多主体、多信息链驱动的系统过程，其中又包括政策支撑、风险投资、技术创新、科学研究、公共平台、生产运营、市场销售等多个环节的协同优化。根据上述分析，我国生物医药产业的发展仍存在自主创新能力不足、科技投入低、集群效应弱等问题，从而严重影响产业集群的创新和升级。针对我们生物医药产业集群的现状，结合国外发达国家的先进经验，进一步提出以下对策。

5.1强化政府引导和监管职能，促进集群创新 发挥地方政府引导和监管作用，引领产业集群有序发展。在经济发展新常态背景下，政府应结合区域的生物医药产业特征，从顶层设计进行统筹规划和合理布局，宏观把控集群发展方式，制定和落实好利于集群发展的产业政策，构建门类齐全、功能互补、科技含量高、竞争力强、布局合理、集约发展、满足多层次多样化需求的生物医药产业体系。政府还应继续抓好集群内部管理与基础设施建设，加大对市场前景广阔、高成长性的医药产业集群的扶持力度；协调集群内企业均衡发展并引导科学合理的产业分工，避免无序开发、重复建设、低水平发展。可通过财政拨款和联合社会资金共同设立医药产业集群创新发展基金，支持创新型医药产业的发展壮大。同时牵头搭建集群内外交流的平台，加强知识产权保护，营造公平竞争的市场营商环境，在区域内形成重视和推进产业集群发展的良好氛围。

生物医药产业属于典型的知识密集型和科学知识导向解析型产业，其升级关键在于技术创新，这也是提升产业集群竞争力的核心所在。无论是企业的技术升级还是集群的创新，归根结底在于人才，生物医药产业尤其具有强烈的人才资源依赖性。产业集群应注重智力资本的积累和培养，要加大人才队伍建设，可通过开展高层次合作、搭建高端载体、吸引龙头企业等方式，吸引海内外优秀人才加盟健康产业，结合产学研合作平台，为实现集群创新能力发展做好人才储备，让技术型人才成为生物医药产业发展的动力源泉[14]。

5.2打造公共服务平台，强化行业协会功能 可围绕生物医药产业特色，参考霍普金斯研究院所建立的技术转移中心等国际生物医药产业集群公共平台模式，打造一批推动医药产业集群创新发展的公共服务平台，为园区内企业提供产品研发、文献查询、产权交易、技术评估、风险投资等服务，加强创新力度，有效改善科技基础，促进产业集群发展。在研发服务的全过程和增值服务产业链方面，可针对产品产权保护、商业转化的具体需求，引进或打造药物临床前评价平台、临床试验技术服务平台及其他高水平的服务型企业，延伸创新服务链条[19]。例如，可采用“风险投资+知识产权+研发外包 ”模式(VIC模式)与园区内公司签署合作框架协议，启动新药孵化平台[21]。产业园区还可建立第三方公司，为产业集群企业的设备、原料、生产技术、产品等提供招标服务，使企业之间共享信息和资源，降低成本[7]。

生物医药行业协会在推动行业自律管理，服务和协调产业集群，促进产业合作、规范企业竞争行为并引导市场良性发展等方面扮演着重要角色。针对企业发展中遇到的共性问题，可联合多家企业建立生物制药协会或生物医药产业技术创新联盟，促进其在政策制定、信息交流、技术创新、环境保护、产权保护和市场营销等方面发挥积极作用。

5.3培养龙头企业，打造特色品牌 龙头企业经济效益好、资金充足、抗风险能力强，具有创新研发、引领革新的硬实力。跟国际上著名的生物医药产业园区相比，我国的龙头企业数量偏少、规模较小、竞争力不足。我国应继续扶持现有的龙头企业，持续夯实企业创新主体地位和引领示范作用，鼓励其做大做强，引领产业上下游企业关联发展，完善产业生态链。同时推动有潜力的中小企业提高自主创新能力和核心竞争力，形成良性竞争和合作，培养更多的医药创新性先导企业，从而提升产业集群的缓冲能力[16]。

此外，还需大力培育本土品牌企业，强调品牌特色，发展差异化的产业集群。例如以中医药产业为特色的区域，可以大力发展由中药种植、药材加工、中医保健等业务特色的产业集群。在现有医药产业集群中，如昆山小核酸创新型产业集群，专注于小核酸产业的发展，是国内特色产业集群领域的领先者[9]。因此，可依托现有集群寻找优势环节和优势产业，打造品牌特色的区域性产业集群。

5.4加强要素集聚，完善产业链条 要实现集群效应和增强产业竞争力的目的，必须准确定位市场需求和技术短板，促进生物医药产业资源的合理配置、优化区域产业布局，才能最终提升产业竞争优势。针对竞争优势强、附加值高的产业，围绕价值链各环节进行有效整合和扩展；针对产业链条尚有缺失的产业集群，需要在弱项环节进行有效补充。促进企业的横向和纵向合作，建立起合作创新网络[7]。应该鼓励高校或科研院所与产业集群内的医药企业加强协作，集聚高端人才、专业资本等创新要素，以要素集聚推动产业创新升级，缩短技术需求与科技成果引进、消化、吸收或创新的时空距离，提升产业集群的核心竞争力。

生物医药产业的发展离不开金融、物流、服务业等集群的协同支持。生物医药产业集群需要找准定位、完善资金、物流、信息、咨询等中介和服务性体系，提高服务资源的供给能力。为畅通产业集群内的信息渠道、增强企业的市场竞争力、实现集约化高效发展，可搭建专业水平高、服务能力强的专业化和市场化的机构或体系，打通开发、生产、销售等各环节的壁垒，提高生物医药产业园区的空间集聚和协作效率，从而最终提高产业创新能力[22]。应制定政策吸引风险投资机构，完善多元化融资体系，提高企业融资量并扩大增长空间，为医药创新企业的早期研发投入解决资金来源[14]。物流设施的公用性为企业发展提供良好的外部条件，物流业同生物医药产业协同发展可以加快集群的规模化发展。针对企业发展过程中产生对环境危害的废水和危险品等方面，应关注医药行业危废处理资质，提升危险品、废物处理能力[14]。

随着城市圈和区域一体化进程的加快，传统产业集群理论所聚焦的地缘空间尺度性正在被深刻改变，集群的有效空间不断扩大并超越了传统的地域限制。有效的生物医药产业集群创新网络不应局限于集群地理边界进行各种创新合作，而应基于国际化合作的视角，构建不同空间尺度上互相耦合的创新网络，从而完善集群内部和外部的传导机制[23]。此外，还应注重生物医药之外的多集群协同发展，通过交叉融通和转轨创新，促进共同繁荣[16]。

6 小结

产业集群通过强化专业化分工、增强综合配套能力、整合产业链发展、引领中小企业转型升级、发挥协作和优化生产要素配置等多种途径，在推动世界各国生物医药产业的创新发展中具有广泛而积极的影响。国内外多年来的实践也证明，集群化、创新化的发展一定程度上代表了地区生物医药产业的发展水平和竞争力，是有效提升产业竞争力、推动区域经济向集约化和可持续化方向发展的有效途径。

《2035纲要》指出，深入推进国家战略性新兴产业集群发展工程，健全产业集群组织管理和专业化推进机制。生物医药产业是国家战略性新兴产业，在“十四五”期间，生物医药产业集群的创新发展对其战略性支柱地位作用的发挥至关重要。针对目前我国生物医药产业集群在创新能力、集聚效应、成果转化、配套服务等方面存在的不足，应进一步通过加强政府引导监管、强化行业协会功能、培养龙头企业、完善产业链协同，提升区域和产业的科技、经济及国际竞争力，为人民生命健康和社会经济发展做出应有的贡献。