《全球创新指数》是评估世界各国科技创新发展水平最权威的报告之一，由世界知识产权组织、康奈尔大学、欧洲工商管理学院共同创立，已经连续发布12年。该报告每年均有重点关注主题，2017年开始新增科技集群专题，对全球排名前100位的科技集群城市进行跟踪分析，揭示全球主要创新策源地科学技术发展的聚焦领域与未来趋势。上海市科学学研究所课题组对该专题的主要内容进行长期跟踪分析，对当前全球科技集群的科技前沿领域、创新合作态势进行了深入研究，供读者参阅。
1
全球创新策源地分布新情况与新特点
新兴市场经济体科技集群成为开启“创新超越”之路的重要依托。全球主要国家中超过七成的科技集群城市位于发达国家，发展中国家等新兴经济体的科技集群实力稳步提升。2019年发达国家拥有全球72%的科技集群城市，主导着全球新科学、新技术的诞生和发展。主要分布为美国拥有26个、德国10个、法国5个、英国4个、加拿大4个、日本3个。从变化趋势来看，2019年德国、法国分别新增2个科技集群，其余国家保持平稳。在发展中国家序列中，中国、印度、土耳其的全球科技集群最多，占据发展中国家总数的79%，其中深圳-香港、北京、上海、班加罗尔、伊斯坦布尔等科技集群实力雄厚。
图1 2018-2019年全球主要国家拥有排名前100的科技集群城市数量
数据来源：根据GII报告数据整理而得
世界科技创新正迎来“亚洲时刻”。当前全球创新策源在美国、西欧、东亚构成“三足鼎立”态势，亚洲科技集群地位凸显。如图2所示，美国、西欧、东亚拥有科技集群近90个，占据全球科技集群数量近9成，成为了全球创新策源的主要区域。其中排名前四的东京-横滨、深圳-香港、首尔、北京四个科技集群均位于东亚地区。
图2 2019年全球科技集群主要区域分布
数据来源：根据GII报告数据整理而得
2017年中国拥有全球7个科技集群，2019年快速提升到了18个，增长幅度全球第一。
2
科学技术最新前沿领域与未来趋势
该报告充分表明，全球创新策源主要由前沿科学与技术创新“双轮”共同推动。当前全球科技集群的科学水平差距正在不断缩小，单个科技集群科学论文占全球份额的均值约为0.50%，表明基础研究“角逐”已进入白热化状态，全球创新策源地都是基础科学研究的重镇。相对而言，全球科技集群的技术创新水平差距较大，单个科技集群PCT专利申请量占全球份额的均值约为0.63%，排名前10位的科技集群这一均值为3.53%，远高于排名前10位的科技集群科学论文占全球份额的均值1.30%，差异主要体现在技术创新对科技集群的核心科学技术禀赋优势要求更高。由此可见，立足基础科学突破与推进技术创新成为全球创新策源地崛起的硬核动力所在，该报告对科学与技术创新前沿领域发展趋势作如下进一步分析。
前沿科学领域不断聚焦。全球科学论文主要集聚在12个学科，如图3所示，其中化学、神经科学、工程、物理4个学科拥有76%的全球科学论文数量，是当下科学研究的聚焦点。从发展趋势来看，生物医药领域正成为全球科学发展的“热门领域”，以神经科学、普通内科学、心脏学、肿瘤学、医药学、儿科学、公共环境与职业卫生为主要领域的科技集群数量不断增长，体现全球对生物医药领域发展的热度不断提升，其中美国、英国生物医药领域实力雄厚，拥有克利夫兰医学中心、哈佛大学、伦敦大学等顶尖机构，对当地科学发展的贡献率 [1] 分别达到47.33%、53.87%、49.28%。在生物医药领域中神经科学发展最快。聚焦神经科学领域的科技集群从2018年的13个增长到2019年的17个，一半以上位于美国的纽约州、洛杉矶等地区，其中加利福尼亚大学、耶鲁大学、哥伦比亚大学等机构研究能力突出，成为全球神经科学领域的主要创新策源地。
图3 2018-2019年全球科技集群中主要学科领域聚焦
数据来源：根据GII报告数据整理而得
技术创新领域不断收敛。全球科技集群的PCT专利申请主要聚焦在14个领域，如图4所示，其中医疗技术、制药、电机-仪器-能源、数字通信、计算机技术5个领域拥有全球75%的PCT专利申请量，成为发展的热点领域。从发展趋势来看，尤其是2020年全球疫情爆发以来，探求生命密码，攻关医疗新药的迫切需求得到全球共识，医疗成为技术策源的关键领域，其中约一半的医疗技术创新诞生在美国，如俄亥俄州哥伦布的雅培公司、纽约的霍尼韦尔公司俄亥俄州克利夫兰的克利夫兰医学中心等。
3
全球高水平创新合作网络的发展态
全球创新合作“高地”逐步凸显。全球高水平创新合作仍然集中在国家内部集群之间，同时，合作“高地”正快速凸显，成为区域科技发展的关键枢纽，美国26个科技集群的主要科学合作对象为华盛顿、纽约州、波士顿、旧金山4个地区，主要依托对象约翰霍普金斯大学、哥伦比亚大学、哈佛大学；中国的18个科技集群的主要科学合作对象均为北京，其核心机构是中国科学院；德国的科技集群主要科学合作对象均为科隆，主要依托波恩大学和科隆大学，跨国合作始终无法成为区域科技发展的主导模式。
硅谷仍是全球最具影响力的科技创新合作中心。硅谷区域参与了全球科技集群20%的专利合作，合作对象涵盖澳大利亚的悉尼、加拿大的温哥华、新加坡、印度的班加罗尔、中国的北京等地区，网络覆盖全球多个国家和地区，在全球专利合作网络中处于核心节点位置。中国科技集群的对外合作主要集中在北京和上海，分别为硅谷及纽约州地区，体现了北京、上海对外开放水平较高，率先代表国家开启全球科技创新竞争与合作。
引擎企业是全球专利合作的核心载体。报告指出全球71家引擎企业主导着全球前100个科技集群的PCT专利申请合作，引擎企业引领了全球技术创新合作渠道。其中英特尔、华为分别占据6席、巴斯夫占据4席、爱立信、惠普、默沙东各占3席，成为全球科技集群PCT专利申请合作最重要的企业。从单个企业合作来看，英特尔占据与硅谷合作83.05%的（PCT专利申请）份额，华为占据与深圳-香港合作70.34%的份额，默沙东占据与上海合作63.36%的（PCT专利申请）份额，成为全球PCT专利申请和合作最大门户。
4
有关启示与建议
加强国际动态跟踪，紧跟创新策源的前沿领域和核心机构。加强对各类国际权威机构发布的科技创新实力评价的跟踪和研究，时刻把握科技创新策源的前沿领域和主要承载机构，为中国寻找全球创新策源合作切入点提供战略支撑。同时，鼓励相关研究机构、科技智库开展国际合作，逐步构建符合中国国情、科情的科技创新评价标准，率先建立全球创新策源评估的“话语权”。
聚力基础研究投入，筑牢创新策源的发展根基。遵循全球创新策源地崛起规律，加大基础研究投入，围绕全球科技集群聚焦的科学前沿领域，结合中国科技创新和产业发展实践，集中资源力量，尽快寻求可行性论证，建设若干大科学设施和关键科研机构，加强全球创新资源配置能力，全面提升全球创新策源力。
强化创新主体能力，形成面向未来的战略框架。短期内，积极引入国际科技引擎企业，推动区域技术合作能级提升，同时，围绕国际科技集群发展依托的主要机构，鼓励有条件的科研院所、企业设立离岸科技创新中心，建立跨国合作关系。
附表1 2019年排名前30位的全球科技集群总量指标
排名
集群名称
经济体
PCT（件）
科学论文（篇）
PCT总量占比（%）
论文总量占比（%）
共计（%）
1
东京-横滨
日本
108973
144559
10.9
1.72
12.62
2
深圳-香港
中国/香港
55433
45393
5.54
0.54
6.08
3
首尔
韩国
39545
136654
3.95
1.63
5.58
4
北京
中国
23014
222668
2.3
2.65
4.95
5
硅谷
美国
38399
88243
3.84
1.05
4.89
6
大阪-神户-京都
日本
28027
67127
2.8
0.8
3.6
7
波士顿-剑桥
美国
14364
120404
1.44
1.43
2.87
8
纽约州纽约
美国
12329
133195
1.23
1.59
2.82
9
巴黎
法国
13426
94982
1.34
1.13
2.47
10
圣地亚哥
美国
19280
34403
1.93
0.41
2.34
11
上海
中国
8736
114395
0.87
1.36
2.24
12
名古屋
日本
19370
23705
1.94
0.28
2.22
13
华盛顿哥伦比亚特区-马里兰州巴尔
美国
4498
117623
0.45
1.4
1.85
14
加利福尼亚州洛杉矶
美国
9398
68337
0.94
0.81
1.75
15
伦敦
英国
4070
107131
0.41
1.28
1.68
16
得克萨斯州休斯顿
美国
10681
49969
1.07
0.59
1.66
17
华盛顿州西雅图
美国
10773
33796
1.08
0.4
1.48
18
阿姆斯特丹-鹿特丹
荷兰
4491
78994
0.45
0.94
1.39
19
伊利诺伊州芝加哥
美国
6455
55718
0.65
0.66
1.31
20
科隆
德国
7374
43621
0.74
0.52
1.26
21
广州
中国
4029
59762
0.4
0.71
1.11
22
大田
韩国
7699
25689
0.77
0.31
1.08
23
特拉维夫 - 耶路撒冷
以色列
6950
30971
0.7
0.37
1.06
24
慕尼黑
德国
6833
30764
0.68
0.37
1.05
25
南京
中国
1440
75749
0.14
0.9
1.05
26
斯图加特
德国
8261
18347
0.83
0.22
1.04
27
明尼苏达州明尼阿波利斯
美国
6438
24878
0.64
0.3
0.94
28
新加坡
新加坡
3899
44988
0.39
0.54
0.93
29
宾夕法尼亚州费城
美国
3176
50014
0.32
0.6
0.91
30
杭州
中国
3773
44950
0.38
0.54
0.91
附表2 2019年排名前30位全球科技集群的科学组织与申请人单位
排名
集群名称
科技论文
PCT专利申请
合作
排名第一的科学领域
排名第一的科学组织
排名第一的专利活动领域
排名第一的申请人
合作最多的组织
合作最多的申请者
1
东京-横滨
物理
东京大学
电机、仪器、能源
三菱电子
京都大学
日立
2
深圳-香港
工程
香港大学
数字通信
华为
中国科学院
华为
3
首尔
工程
首尔国立大学
数字通信
乐喜金星电子
韩国科学技术院
乐金化学
4
北京
化学
中国科学院
数字通信
京东方科技集团
中国科学院
英特尔
5
硅谷
化学
加利福尼亚大学
计算机技术
谷歌
哈佛大学
英特尔
6
大阪-神户-京都
化学
京都大学
电机、仪器、能源
村田制作所
东京大学
日立
7
波士顿-剑桥
肿瘤学
哈佛大学
制药
麻省理工大学
哥伦比亚大学
博世
8
纽约州纽约
神经科学&神经病学
哥伦比亚大学
制药
霍尼韦尔
哈佛大学
默沙东
9
巴黎
物理
法国国家科学研究中心
交通运输
欧莱雅
法国国家科学研究中心
法国石油与新能源研究院
10
圣地亚哥
科学技术—其他主题
加利福尼亚大学
数字通信
高通
加利福尼亚大学
高通
11
上海
化学
上海交通大学
数字通信
阿尔卡特朗讯
中国科学院
默沙东
12
名古屋
化学
名古屋大学
电机、仪器、能源
丰田
东京大学
丰田
13
华盛顿哥伦比亚特区-马里兰州巴尔的摩
神经科学&神经病学
约翰霍普金斯大学
制药
约翰霍普金斯大学
哈佛大学
博世
14
加利福尼亚州洛杉矶
神经科学&神经病学
加利福尼亚大学
医疗技术
加利福尼亚大学
加利福尼亚大学
加利福尼亚大学
15
伦敦
普通内科学
伦敦大学
数字通信
英国电信公司
牛津大学
英美烟草
16
得克萨斯州休斯顿
肿瘤学
贝勒医学院
土木工程
哈里伯顿
斯坦福大学
埃克森美孚
17
华盛顿州西雅图
普通内科学
华盛顿大学
计算机技术
微软
哈佛大学
Elwha
18
阿姆斯特丹-鹿特丹
心脏与心脏病学
乌德勒支大学
土木工程
壳牌
奈梅亨拉德堡德大学
壳牌
19
伊利诺伊州芝加哥
神经科学&神经病学
西北大学
数字通信
伊利诺伊工具公司
哥伦比亚大学
摩托罗拉移动
20
科隆
化学
波恩大学
基本材料化学
汉高
柏林自由大学
Grüenthal
21
广州
化学
中山大学
电机、仪器、能源
华南理工大学
中国科学院
深圳市国华光电
22
大田
工程
韩国科学技术院
电机、仪器、能源
乐金化学
首尔大学
乐金华奥斯
23
特拉维夫 - 耶路撒冷
神经科学&神经病学
特拉维夫大学
计算机技术
英特尔
以色列理工学院
英特尔
24
慕尼黑
物理
慕尼黑大学
交通运输
宝马
波恩大学
西门子
25
南京
化学
南京大学
电机、仪器、能源
东南大学
中国科学院
爱立信
26
斯图加特
化学
艾伯哈特-卡尔斯-图宾根大学
电机、仪器、能源
博世
波恩大学
巴斯夫
27
明尼苏达州明尼阿波利斯
化学
明尼苏达大学
医疗技术
3M-创新资产公司
约翰霍普金斯大学
Pure Storage
28
新加坡
工程
新加坡国立大学
计算机技术
新加坡科技研究局
中国科学院
惠普
29
宾夕法尼亚州费城
神经科学&神经病学
宾夕法尼亚大学
制药
宾夕法尼亚大学
哥伦比亚大学
默沙东
30
杭州
化学
浙江大学
计算机技术
阿里巴巴集团
中国科学院
深圳市洛书和科技发展
何雪莹，上海市科学学研究所统计评价研究室研究实习员；张宓之，上海市科学学研究所统计评价研究室副研究员。本文来源于《参阅材料》2020年第6期。文章观点不代表主办机构立场。
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