全球科技集群第一梯队发展位势分析——以北京为例

■文/于贵芳 王海芸（北京市科学技术研究院创新发展战略研究所）

2022年9月29日，世界知识产权组织（WIPO）发布《全球创新指数报告2022》，报告第5次对全球最具活力的前100位科技集群进行排名，形成了不同发展梯队。北京作为我国科技活动最为活跃和集聚的地区之一，位列第一梯队。本研究重点关注科技集群第一梯队发展位势，并以北京为例，分析其具备的优势及存在的差距，提出发展建议，旨在为北京完善发展布局、提升发展位势提供决策参考。

一、科技集群的概念内涵与评价

集群的概念由英国经济学家马歇尔于1890年首次提出，他用“工业区”一词来描述集群的内涵，即劳动力、知识、专业化企业在某一特定区域的集聚，并且认为这种集聚可以刺激创新。直至20世纪90年代，克鲁格曼（1991）和波特（1998）对集群的关注和研究，大幅度推动了集群概念的丰富和发展。近年来，随着区域、科技、创新等关键词日益成为主流，除产业集群、创新集群等概念之外，科技集群备受关注。

（一）科技集群的概念内涵

与科技集群概念直接相关的理论研究较少。陈云（2004）认为科技集群是指在某一地域内，特定领域的科学技术资源（科研成果、科研项目、科研活动等）相互关联、协同作用而组成的具有科技创新功能（有利于科技人才的交流、流动以及大量的科技信息的共享，从而促进科技创新）的系统，能强化该地域科学技术的创新优势，是一个能对社会经济的发展起重要推动作用的整体。根据毛良虎和赵国杰（2009）的研究，科技集群是指在某一地域内，在创新过程中由于群体技术的内在关联性和技术势差的存在，特定领域的科学技术资源相互关联、协同作用而组成的具有科技创新功能的系统，并与技术相关的社会各种要素反馈互动，形成以集群为特征的集合。科技集群的主体是一定区域内的科学技术资源，关键资源是发明家、科学家、技术创新者等。

2017年，世界知识产权组织（WIPO）基于“城市或区域层面的创新中心往往是国家创新绩效的驱动因素”的认识，在《全球创新指数2017》设立了“集群”特别章节，通过PCT专利申请数据对世界顶尖“发明活动集群”进行识别和排名。2018年，WIPO进一步将科学出版物作为识别集群的另一指标，即考虑SCI论文发表数量，同时将“发明活动集群”更新为“科学技术集群”，并且这一做法沿用至今。

综合上述观点，本研究理解WIPO设置的科技集群包括三个方面核心内涵，即特定地域、特定领域、科学技术资源高度汇集。正是认识到创新活动往往在地理上集中于特定集群，WIPO开始对聚焦特定领域的全球领先的创新活动集群进行排名，比如日本的东京-横滨集群主要聚焦物理、机电领域，我国的深圳-香港-广州主要聚焦化学、工程、数字通信和医疗技术领域。

（二）科技集群的评价

随着区域创新发展战略日益受到各界重视，国内外涌现出不少与国际科技创新中心、创新性城市相关的评价报告，包括清华大学产业发展与环境治理研究中心联合施普林格·自然集团发布的《国际科技创新中心指数2022》、2 Think Now 发布的《全球创新性城市指数（2021）》、上海市信息中心发布的《全球科技创新中心评估报告2022》等。但明确通过建立指标体系对全球范围的科技集群进行评价的研究报告主要以WIPO为主，WIPO历年发布的《全球创新指数报告》是最受各界关注和反响最大的研究成果之一。2018年以来，被WIPO纳入《全球创新指数报告》的科技集群有东京-横滨、深圳-香港-广州、首尔、北京、圣何塞-旧金山、大阪-神户-东京、波士顿-剑桥、纽约、巴黎、伦敦等等。不论是WIPO对科技集群的评价，还是其他相关研究报告对科技创新中心的评价，均非常重视科技指标，其中PCT专利申请和高水平论文发表情况是其中两大重要指标。

本研究基于历年《全球创新指数报告》有关科技集群的章节，通过将北京与其他主要的全球顶级科技集群进行横向比较、北京自身发展趋势的纵向比较，进一步明确北京的优势与不足，为北京进一步提高科技自立自强水平和创新能力提出建议。

二、2022年北京科技集群与全球顶级科技集群比较

2007年开始，世界知识产权组织（WIPO）开始从国家视角关注各国创新绩效，《全球创新指数报告2022》已是WIPO在该领域发布的第15个报告，该报告重点关注未来几十年创新对生产力和社会福利的影响，旨在讨论“创新驱动增长的未来”。《全球创新指数报告2022》主要有以下关键发现：“随着世界面临新的挑战创新投资能否持续发展尚不确定，技术进步和创新的社会经济影响都显示出疲软迹象，中国、土耳其和印度巩固了其作为全球创新强国的地位，一些发展中经济体相对于其经济发展水平的创新表现超出预期，中国已拥有与美国相同数量的全球顶尖科技集群”。

《全球创新指数报告2022》显示，排名前十位的美国顶尖科技集群是圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥、纽约，中国则为深圳-香港-广州、北京、上海-苏州（上海与苏州两个集群合并），并且中国首次拥有与美国同样数量的顶级科技集群，各为21个。美国较2021年减少3个，中国较去年增加2个。值得注意的是，东京-横滨已连续5次蝉联全球最佳科技集群，深圳-香港-广州紧随其后，北京先后超过圣何塞-旧金山和首尔上升至第三位。

（一）北京科技集群排名第三，但与前两位相比尚存在较大差距

科技集群总得分为集群在该国“P C T 申请总量中的份额（%）”和“出版物总量中的份额（%）”的加总。根据《全球创新指数报告2022》“科技集群”专章，全球顶级科技集群前十（TOP10）分别来自日本、中国、韩国、美国和法国。其中，来自日本的东京-横滨、大阪-神户-京都分别排位第一和第七，来自中国的深圳-香港-广州、北京、上海-苏州分别排位第二、第三和第六，来自韩国的首尔排位第四，来自美国的圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥、纽约分别排名第五、第八和第九。排名第一和第二的两大顶级科技集群具有绝对领先优势，北京科技集群指数得分6.5%，较第四位仅高出0.7%，却比第一、第二位分别低5.8%、3.6%。

（二）北京科技集群优势主要得益于科学出版物份额的大幅领先，但按人口列示的科学出版物活跃度排名靠后

北京科技集群位列全球三强，这主要来自科学出版物的卓越贡献。北京的科学出版物表现得分为3.7%，在全球百强科技集群中位列第一，领先第二位1.6%。然而，按人口列示的全球百强科技集群的科技活跃度来看，北京科技活跃度排在第22位，远远落后于美国的圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥等顶级集群，深圳-香港-广州和上海-苏州两个集群则分别排在第39、第80位。具体从每百万人科学出版物数量来看，北京为13 244篇，是深圳-香港-广州和上海-苏州的4.8倍和2.9倍，排在第10位。

（三）北京PCT专利申请份额落后日本两大顶级科技集群，但与美英法等国的科技集群相比具有明显优势

北京P C T 专利申请份额为2.8%，位于东京-横滨、深圳-香港-广州、首尔、圣何塞-旧金山、大阪-神户-京都之后，排名第六，分别与前五位相差7.9%、5.4%、1.2%、0.9%、0.2%。同时，北京分别领先于波士顿-剑桥、纽约、巴黎、伦敦、上海-苏州等科技集群1.4%、1.7%、1.6%、2.4%、0.8%。进一步地从PCT专利申请份额来看科技活跃度，TOP10科技集群主要来自英美两国，尤其英国剑桥、牛津、圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥表现亮眼。北京每百万人PCT专利申请数量为1625件，仅排名第32，但与巴黎、纽约、上海-苏州相比仍然具有较大优势，这三个集群每百万人PCT专利申请数量分别为1278件、847件和707件。

三、2018—2022年北京科技集群发展趋势分析

（一）北京科技集群稳步发展，科学出版物优势呈逐年扩大态势，但PCT专利申请乏力

总体看，北京科技集群总得分从2018年的4.36%提高至2022年的6.5%，与排名第一的东京-横滨之间的差距从8.41%缩小至5.8%，但与排名第二的深圳-香港-广州之间的差距却呈逐步扩大态势，从2018年的2.08%增加到2022年的3.6%。具体从科学出版物和PCT专利申请两个指标来看：一是对比深圳-香港-广州、上海-苏州、圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥等集群，北京领先优势呈逐步扩大态势。如北京科学出版物数量从2018年的197 175篇增加至2022年的260 937篇，年均增长7.25%。二是对比波士顿-剑桥、上海-苏州等集群，北京的领先优势逐步扩大，与圣何塞-旧金山的差距逐步缩小的同时与深圳-香港-广州的差距呈扩大趋势。如北京PCT专利申请量从2018年的18 041件增加至2022年的32 016件，年均增长15.4%。

（二）北京科技活动较大程度依赖于化学和数字通信两个领域的活跃表现，领域的多元化趋势逐步显现

2018—2020年，WIPO进一步考察了科技集群在科学出版物和PCT专利申请上表现最为活跃的领域。根据全球科技集群TOP10排名，各大集群发表科学出版物主要聚焦在化学（深圳-香港-广州、北京、圣何塞-旧金山和大阪-神户-京都）、物理（东京-横滨、巴黎）和神经科学&神经病学（波士顿-剑桥、纽约）领域，PCT专利的活动领域则主要是数字通信（深圳-香港-广州、首尔、北京）、电机（东京-横滨、大阪-神户-京都）、制药（波士顿-剑桥、纽约）、计算机技术（圣何塞-旧金山）和交通运输（巴黎）等。

北京科技活跃度与化学和数字通信两个领域具有较高黏性，但这种黏性呈下降趋势，表明北京正在打破领域单一化格局，积极部署领域的多元化发展。北京在化学领域发表的SCI论文数量最多，PCT专利申请数量最多的领域是数字通信。从份额来看，化学作为北京科学出版物排名第一的科学领域，份额从2018年的10.65%下降到2020年的10.09%；数字通信作为北京PCT专利最为活跃的领域，份额从2018年的23.46%下降至2020年的16.25%。

（三）北京科技活动相关主体活力不够，创新生态存在僵化风险

一是北京科学出版物发表对中国科学院依赖度过高。2018年至今，中国科学院对北京地区化学领域SCI论文发表总量的贡献率超过40%，排名第二的清华大学贡献率仅10%，北京其他大学和科研机构作用有待发挥。二是北京PCT专利申请主要活跃在数字通信领域，2018至2020年，京东方在数字通信领域PCT专利申请份额从21.09%上升至28.42%，其巨头地位不断强化，表明近年来领域内其他企业成长性不足。北京科技活动对个别主体过于依赖，意味着领域内关键知识和技术主要被少数几个主体所掌控，知识和技术流动性较差，创新生态系统较为稳定的同时也可能会存在僵化风险。

四、研究建议

（一）加大基础研究投入，进一步强化和扩大领域优势

有赖于化学领域科学出版物数量的遥遥领先，北京科技集群跻身全球第三，保持化学科学领域优势的同时，北京有必要有重点地进行其他科学领域的前瞻布局，从而为北京科技水平提升提供支撑。一是支持战略目标导向的基础研究。北京在明确区域战略目标导向的前提下，凝练关键科学问题，通过“揭榜挂帅”等方式支持各类创新主体与中国科学院开展科技合作。二是支持自由探索的基础研究。激发在京高校院所的研究活力，鼓励其重点聚焦化学、物理、工程和神经科学&神经病学等学科领域开展有关底层理论原理揭示的纯基础研究。

（二）加快领军企业培育，促进创新生态系统演化升级

北京数字通信领域PCT专利申请总量中有近30%来自京东方科技集团的贡献，且这一比例呈逐年攀升态势，这一方面表明以京东方为核心的企业创新生态系统具有较强的稳定性，另一方面也意味着北京数字通信领域企业发展呈现极端分化特征。一是支持北京地区行业领军企业牵头组建创新联合体，聚焦行业关键核心技术开展联合攻关，促进知识和技术在不同类型创新主体之间进行有效流动。二是培育一批后备行业领军企业。聚焦先进制造、新材料等未来产业，超前培育一流行业领军企业，促进创新生态系统不断迭代升级。

（三）聚焦成果转化关键环节，推动产业链和创新链双向融合

通过分析北京产学研合作情况发现，大学/科研机构与企业在发表论文和申请专利方面的合作并不多，这在一定程度上表明科技与经济结合不够的问题依然存在。结合北京优势，借助科技中介和资本市场两大力量，是推动产业链和创新链双向融合，破解科技成果转化难题的关键所在。一方面，鼓励北京现有科创主体拓展功能，组建专业化团队，承担科技中介角色，在科技成果供给方和需求方之间搭建桥梁。另一方面，发挥资本市场引导科技成果转化的作用，引导产业投资基金、创业投资机构等社会资本投资科技创新类项目，促进科技成果实现产业化。

（四）深化国际科技合作，扩大知识产权高水平对外开放

在全球百强科技集群中，科学合作和专利合作最多的集群仍然主要局限于本国集群，尤其美国的科技合作主要集中在圣何塞-旧金山、波士顿-剑桥、纽约、圣地亚哥、洛杉矶等集群之间，北京的科学合作集群主要是深圳-香港-广州、上海等，专利合作最多的集群主要是南京、圣何塞-旧金山和深圳-香港-广州等。结合北京“五子”联动融入新发展格局的实际需求，北京有待进一步推动知识产权高水平对外合作与开放。一是加强知识产权合作。鼓励各类创新主体与美国、日本相关机构建立知识产权合作的常态化机制，营造良好的知识产权国际合作环境。二是巩固现有专利优势。对核心技术成果申请专利保护的同时，也要注重对外延技术成果的保护，围绕产业链上下游开展全方位的专利申请和布局。三是掌握目标国市场和制度特征，提升专利布局效率。提高创新主体进行海外专利申请和布局的意识，并充分运用相关国家知识产权制度，建立海外专利导航机制。