毛煒圣 劉承良

摘 要：布局建設(shè)綜合性國(guó)家科學(xué)中心是應(yīng)對(duì)科技全球化及國(guó)際技術(shù)主權(quán)化等新形勢(shì)的重要手段，也是維護(hù)國(guó)家安全和發(fā)展的戰(zhàn)略基石。本文構(gòu)建了“主體—環(huán)境—功能”要素的綜合性國(guó)家科學(xué)中心評(píng)估框架，糅合多主體、多要素、多功能的系統(tǒng)視角，刻畫了2020年綜合性科學(xué)中心城市發(fā)展水平的空間不均衡性、等級(jí)層次性及地方根植性特征，進(jìn)一步提煉了綜合性國(guó)家科學(xué)中心區(qū)位選擇的主導(dǎo)因子：經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主陣地、全球頂尖人才匯聚地、科技創(chuàng)新主體承載地和大科學(xué)裝置策源地。

關(guān)鍵詞：綜合性國(guó)家科學(xué)中心;科學(xué)中心城市;發(fā)展評(píng)估;區(qū)位選擇;國(guó)家戰(zhàn)略科技力量

中圖分類號(hào)：K902? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1005-5207（2022）08-0019-04

綜合性國(guó)家科學(xué)中心是居于國(guó)家創(chuàng)新體系頂端的戰(zhàn)略科技力量，也是國(guó)家應(yīng)對(duì)國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)、搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命制高點(diǎn)的核心關(guān)鍵。作為國(guó)家基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究水平的集中體現(xiàn)，世界各科技強(qiáng)國(guó)爭(zhēng)相投入建設(shè)國(guó)家科學(xué)中心。我國(guó)綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)起步較晚，但速度較快。2016年以來，國(guó)家先后批復(fù)上海張江、安徽合肥、北京懷柔、粵港澳大灣區(qū)四個(gè)綜合性國(guó)家科學(xué)中心，武漢、西安、成都、重慶、南京、鄭州、濟(jì)南、青島等十余個(gè)城市已將爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)家綜合性科學(xué)中心寫入“十四五”發(fā)展規(guī)劃中。布局建設(shè)綜合性國(guó)家科學(xué)中心成為中心城市參與全球科技競(jìng)爭(zhēng)，驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展，建設(shè)創(chuàng)新型城市的關(guān)鍵抓手。但目前學(xué)術(shù)界鮮有開展綜合性國(guó)家科學(xué)中心的發(fā)展評(píng)估研究，其區(qū)位選擇規(guī)律尚未形成系統(tǒng)認(rèn)知[1-3]。因此，本文構(gòu)建了綜合性國(guó)家科學(xué)中心的評(píng)估框架，科學(xué)界定了綜合性國(guó)家科學(xué)中心的區(qū)位選擇因子，可為國(guó)家優(yōu)化布局建設(shè)綜合性國(guó)家科學(xué)中心提供理論借鑒。

一、綜合性國(guó)家科學(xué)中心的評(píng)估框架

從系統(tǒng)論視角來看，綜合性科學(xué)中心包括主體要素（一流研究型大學(xué)、國(guó)家科研機(jī)構(gòu)、科技領(lǐng)軍企業(yè)等）、環(huán)境要素（頂尖科技人才、大科學(xué)裝置群、國(guó)家科學(xué)研究平臺(tái)等）及功能要素（創(chuàng)新策源、聯(lián)合攻關(guān)等）三大類。這些要素相互作用、耦合協(xié)同形成綜合性國(guó)家科學(xué)中心體系（圖1）。

從空間視角來看，以大科學(xué)設(shè)施為基礎(chǔ)支撐，匯聚政府、高校、科研院所和企業(yè)等科技創(chuàng)新資源，產(chǎn)生創(chuàng)新集聚和輻射效應(yīng)的特定科（學(xué)）技園區(qū)，是綜合性國(guó)家科學(xué)中心的核心承載區(qū)，而其所在城市或城市群則是提供各類創(chuàng)新資源要素支撐的功能配套區(qū)，核心功能區(qū)疊加外圍輻射區(qū)，構(gòu)成了全球級(jí)、國(guó)家級(jí)和區(qū)域級(jí)等不同等級(jí)的綜合性科學(xué)中心城市體系。

1.基本內(nèi)涵

（1）主體要素

綜合性國(guó)家科學(xué)中心的主體要素包含高水平研究型大學(xué)、頂尖科研院所和創(chuàng)新引擎企業(yè)等創(chuàng)新主體。一方面，高水平研究型大學(xué)（雙一流大學(xué)）、頂尖科研院所（中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)工程院等科研機(jī)構(gòu)）是獲得顛覆性原理、突破性技術(shù)的主體，通過基礎(chǔ)研究和知識(shí)生產(chǎn)，推動(dòng)創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同突破;另一方面，創(chuàng)新引擎企業(yè)作為科技創(chuàng)新的市場(chǎng)主導(dǎo)力量，發(fā)揮市場(chǎng)需求、集成創(chuàng)新以及組織平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，通過整合市場(chǎng)需求信息、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化、組織產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)供應(yīng)，強(qiáng)化科技與產(chǎn)業(yè)的有機(jī)有序銜接[4]。

（2）環(huán)境要素

綜合性國(guó)家科學(xué)中心以高層次科技人才、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和世界級(jí)大科學(xué)裝置集群等國(guó)家戰(zhàn)略科技力量為環(huán)境要素。其一，高層次科技人才（科技領(lǐng)軍人才、戰(zhàn)略科學(xué)家等）具備前瞻性判斷力、跨學(xué)科理解力和大兵團(tuán)作戰(zhàn)領(lǐng)導(dǎo)力，是戰(zhàn)略性和關(guān)鍵性重大科技成果的“牽引者”，是影響國(guó)家科學(xué)中心知識(shí)創(chuàng)新的重要因素。其二，國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程研究中心、國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心等）主要開展大型復(fù)雜的研發(fā)任務(wù)，應(yīng)用跨學(xué)科的理論方法實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)科學(xué)到技術(shù)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化，并且與來自大學(xué)、企業(yè)和其他國(guó)家的研究人員協(xié)同合作，在推進(jìn)科學(xué)技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域的重大突破方面起著重要推動(dòng)作用[5]。其三，大科學(xué)裝置集群是開展復(fù)雜性、交叉性及融合性的重大科技項(xiàng)目的“大國(guó)利器”，國(guó)家科學(xué)中心復(fù)雜集成研究對(duì)重大儀器設(shè)備的依賴程度越來越大，尤其是在前沿技術(shù)引領(lǐng)與顛覆性技術(shù)突破等方面，大科學(xué)裝置集群的攻關(guān)作用顯著。從建設(shè)實(shí)踐上看，國(guó)家科學(xué)中心均布局于大科學(xué)裝置集群最密集的城市區(qū)域。

（3）功能要素

綜合性國(guó)家科學(xué)中心面向國(guó)家重大科技需求，以戰(zhàn)略性前沿基礎(chǔ)科學(xué)研究、關(guān)鍵核心技術(shù)開發(fā)研究為核心功能。其一，綜合性國(guó)家科學(xué)中心具有明確的科技目標(biāo)和國(guó)家使命?；A(chǔ)研究是創(chuàng)新的來源，是建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)支撐。國(guó)家科學(xué)中心必須面向國(guó)家戰(zhàn)略需求，錨定國(guó)際科學(xué)技術(shù)前沿，通過綜合集成研究實(shí)現(xiàn)原始創(chuàng)新突破。其二，綜合性國(guó)家科學(xué)中心也需要服務(wù)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，建立應(yīng)用導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新體系，攻克國(guó)家發(fā)展急需的關(guān)鍵核心技術(shù)、重大產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、前沿交叉和共性技術(shù)等前沿領(lǐng)域技術(shù)的科學(xué)原理與技術(shù)瓶頸，加速技術(shù)積累、科技進(jìn)步、成果推廣、創(chuàng)新擴(kuò)散與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，成為新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新增長(zhǎng)極[6]。

2.評(píng)價(jià)指標(biāo)

基于國(guó)家科學(xué)中心基本內(nèi)涵，建立國(guó)家科學(xué)中心的“主體—環(huán)境—功能”要素評(píng)估框架。其中，主體要素采用雙一流大學(xué)數(shù)量、中科院分支機(jī)構(gòu)數(shù)量、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量和科技領(lǐng)軍企業(yè)數(shù)量予以測(cè)度;環(huán)境要素使用兩院院士數(shù)量（不包括資深院士）和大科學(xué)裝置數(shù)量進(jìn)行衡量;功能要素選取國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)數(shù)量等質(zhì)量指標(biāo)作為代表性變量（表1）。以地級(jí)市作為基礎(chǔ)評(píng)價(jià)與研究單元，研究數(shù)據(jù)來自各省市規(guī)劃文本、相關(guān)網(wǎng)站和統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

為提高評(píng)價(jià)結(jié)果客觀性，采用熵權(quán)TOPSIS法計(jì)算系統(tǒng)層和準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重，通過加權(quán)求和法分別得出各系統(tǒng)層權(quán)重。基于熵權(quán)法改進(jìn)的TOPSIS模型能很好地消除主觀賦權(quán)對(duì)分析結(jié)果的影響，適用于解決有限方案中多目標(biāo)決策問題的綜合評(píng)價(jià)[7]。

二、綜合性科學(xué)中心城市的空間格局

綜合性科學(xué)中心發(fā)展水平呈現(xiàn)空間不均衡性與等級(jí)層次性特征，遵循區(qū)域高度集聚規(guī)律，與國(guó)家人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)與科教實(shí)力的空間格局同構(gòu)，地方根植性特征顯著（圖2）。

一是空間不均衡性顯著。北京為全球級(jí)綜合性科學(xué)中心城市，上海、深圳、廣州、南京、武漢、合肥為國(guó)家級(jí)綜合性科學(xué)中心城市，呈現(xiàn)以北京為創(chuàng)新引擎，以深圳、上海、廣州、南京、武漢、合肥為創(chuàng)新增長(zhǎng)極的“單核多中心區(qū)域化”空間格局，形成以深圳、廣州、北京、上海為核心的粵港澳大灣區(qū)、京津冀城市群、長(zhǎng)三角城市群三大創(chuàng)新城市集群。

二是空間同構(gòu)性明顯。北京、深圳、上海、廣州、南京、武漢、合肥等城市都是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、人才較集聚、科技力量較雄厚且創(chuàng)新能級(jí)較高的中心城市，與當(dāng)前國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和科技創(chuàng)新實(shí)力存在較顯著的空間同配性特征。

三是等級(jí)層次性凸顯。高等級(jí)科學(xué)中心城市高度集中于東部沿海地區(qū)的少數(shù)創(chuàng)新型城市，呈現(xiàn)出典型的“金字塔型”結(jié)構(gòu)，東部直轄市、省會(huì)城市及副省級(jí)城市的等級(jí)較高，基礎(chǔ)研發(fā)與共性技術(shù)開發(fā)能力較強(qiáng)，基本處于第一（全球級(jí)）和第二等級(jí)（國(guó)家級(jí)），東部地級(jí)市、東北及中西部省會(huì)城市則相對(duì)集中于第三、第四層級(jí)（區(qū)域級(jí)），而大量中西部和東北地區(qū)的地級(jí)市地處“創(chuàng)新洼地”，尚不具備發(fā)育為綜合性科學(xué)中心城市的條件。

三、綜合性國(guó)家科學(xué)中心的區(qū)位選擇

1.經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主陣地

首先，綜合性國(guó)家科學(xué)中心具有投入大、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。前期建設(shè)與運(yùn)行過程中耗資巨大，粵港澳大灣區(qū)綜合性國(guó)家科學(xué)中心先行啟動(dòng)區(qū)總投資就超1 000億元。經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，往往能夠憑借雄厚的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，擁有高水平的科研機(jī)構(gòu)及充足的科研經(jīng)費(fèi)，為從事科學(xué)研究的人才創(chuàng)造良好的科研條件。其次，科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)日益一體化，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展不斷催生技術(shù)需求，從而推動(dòng)科學(xué)家聚焦科技創(chuàng)新突破。再次，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚地區(qū)有能力建設(shè)發(fā)達(dá)的大科技基礎(chǔ)設(shè)施，為科學(xué)家提供先進(jìn)的技術(shù)工具和實(shí)驗(yàn)儀器，有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新材料及新方法。最后，經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了教育繁榮和人才輩出，有利于智力精英科技交流與合作。

2.全球頂尖人才匯聚地

綜合性國(guó)家科學(xué)中心也是全球頂尖人才高地。國(guó)家科學(xué)中心城市，往往是人才集散、知識(shí)流動(dòng)與信息交互速率較高的地區(qū)。一是科學(xué)研究的“突破—跟進(jìn)—再突破—再跟進(jìn)”的基本方式?jīng)Q定了沒有一流人才就難有前沿突破[8]。二是未來人工智能將越來越多地替代普通人的工作，普通人才的稀缺程度降低，因此拔尖人才的作用變得更加凸顯和重要。三是擁有全球頂尖的科研領(lǐng)軍人物和國(guó)際一流水平的科研團(tuán)隊(duì)，且其領(lǐng)先的研究水平還會(huì)吸引世界各地優(yōu)秀人才的云集，并形成良性循環(huán)。如北京匯聚了804位院士，占全國(guó)的47%。如今，各城市都在競(jìng)相出臺(tái)政策，不遺余力地吸引世界頂尖人才。

3.科技創(chuàng)新主體承載地

首先，中科院、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、研究型大學(xué)及創(chuàng)新“引擎”企業(yè)等戰(zhàn)略科技力量在綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)中扮演著核心角色，其代表“國(guó)家隊(duì)”直接參與國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)與合作。如中科院及其附屬院所承擔(dān)了約半數(shù)大科學(xué)裝置項(xiàng)目建設(shè)，不僅有國(guó)家實(shí)驗(yàn)室基本依托中科院及一流大學(xué)建設(shè)。而且中科院、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、研究型大學(xué)也為人才儲(chǔ)備提供了至關(guān)重要的供給保障，為城市科技創(chuàng)新發(fā)展提供源源不斷的戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以及技術(shù)創(chuàng)業(yè)人才、科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化專業(yè)人才、創(chuàng)意設(shè)計(jì)人才和科研項(xiàng)目管理人才等[9]。

4.大科學(xué)裝置策源地

第一，專用研究裝置和公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等大科學(xué)裝置不同于交通運(yùn)輸?shù)纫话慊A(chǔ)設(shè)施，是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)家安全重大科技問題的基礎(chǔ)保障，為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實(shí)現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段。從歷史發(fā)展來看，1990年以后，48%的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)成果主要是應(yīng)用大科學(xué)裝置取得。第二，大科學(xué)裝置也是高層次科技人才的“蓄水池”。作為科技創(chuàng)新基礎(chǔ)平臺(tái)，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施不僅能夠吸引世界各地科研人員集聚開展合作研究，還能在裝置的建設(shè)和使用過程中，培養(yǎng)和造就一大批頂尖科學(xué)家和優(yōu)秀青年科技人才，具有強(qiáng)大的人才集聚和培養(yǎng)能力。如“中國(guó)天眼”（FAST）建成以后，向全世界科學(xué)家開放，吸引了眾多全球一流的天文學(xué)家前來合作。

四、結(jié)論

百年未有之世界大變局時(shí)代，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢(shì)待發(fā)，世界經(jīng)濟(jì)中心和科學(xué)中心系統(tǒng)性東移，全球科技創(chuàng)新版圖不斷重塑。布局建設(shè)綜合性國(guó)家科學(xué)中心業(yè)已成為中國(guó)深度融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、參與國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)合作、邁向世界主要科學(xué)中心和創(chuàng)新高地的重要抓手。黨的十八大以來，我國(guó)科技創(chuàng)新空間布局持續(xù)優(yōu)化，北京、上海、粵港澳大灣區(qū)三大國(guó)際科技創(chuàng)新中心從無到有，懷柔、張江、合肥、粵港澳大灣區(qū)四大綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)提速，成為驅(qū)動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新引擎。如何進(jìn)一步優(yōu)化國(guó)家創(chuàng)新體系布局，建設(shè)梯度有序且功能互補(bǔ)的國(guó)家科學(xué)中心體系成為決策界和學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。

本文構(gòu)建了綜合性國(guó)家科學(xué)中心的“主體—環(huán)境—功能”三要素評(píng)估框架，刻畫了綜合性科學(xué)中心城市的空間不均衡性、等級(jí)層次性及地方根植性特征，發(fā)現(xiàn)高等級(jí)科學(xué)中心城市與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、科技力量規(guī)模及人才集聚水平在一定程度上存在空間同配性。進(jìn)而提煉了綜合性國(guó)家科學(xué)中心區(qū)位選擇的主導(dǎo)因子：經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主陣地、全球頂尖人才匯聚地、科技創(chuàng)新主體承載地和大科學(xué)裝置策源地，可為“十四五”期間深入推進(jìn)國(guó)家科學(xué)中心布局建設(shè)提供理論參考。在未來的研究中，有待針對(duì)國(guó)內(nèi)外不同類型國(guó)家科學(xué)中心開展對(duì)比研究，進(jìn)一步挖掘國(guó)家科學(xué)中心的科學(xué)內(nèi)涵、空間格局及其影響機(jī)制等復(fù)雜性規(guī)律。

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通信作者：劉承良