綜合性國家科學(xué)中心的發(fā)展評估與區(qū)位選擇

毛煒圣 劉承良

摘 要：布局建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心是應(yīng)對科技全球化及國際技術(shù)主權(quán)化等新形勢的重要手段，也是維護國家安全和發(fā)展的戰(zhàn)略基石。本文構(gòu)建了“主體—環(huán)境—功能”要素的綜合性國家科學(xué)中心評估框架，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、等級層次性及地方根植性特征，進一步提煉了綜合性國家科學(xué)中心區(qū)位選擇的主導(dǎo)因子：經(jīng)濟社會發(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：綜合性國家科學(xué)中心;科學(xué)中心城市;發(fā)展評估;區(qū)位選擇;國家戰(zhàn)略科技力量

中圖分類號：K902? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1005-5207（2022）08-0019-04

綜合性國家科學(xué)中心是居于國家創(chuàng)新體系頂端的戰(zhàn)略科技力量，也是國家應(yīng)對國際科技競爭、搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命制高點的核心關(guān)鍵。作為國家基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究水平的集中體現(xiàn)，世界各科技強國爭相投入建設(shè)國家科學(xué)中心。我國綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)起步較晚，但速度較快。2016年以來，國家先后批復(fù)上海張江、安徽合肥、北京懷柔、粵港澳大灣區(qū)四個綜合性國家科學(xué)中心，武漢、西安、成都、重慶、南京、鄭州、濟南、青島等十余個城市已將爭創(chuàng)國家綜合性科學(xué)中心寫入“十四五”發(fā)展規(guī)劃中。布局建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心成為中心城市參與全球科技競爭，驅(qū)動創(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家科學(xué)中心的發(fā)展評估研究，其區(qū)位選擇規(guī)律尚未形成系統(tǒng)認知[1-3]。因此，本文構(gòu)建了綜合性國家科學(xué)中心的評估框架，科學(xué)界定了綜合性國家科學(xué)中心的區(qū)位選擇因子，可為國家優(yōu)化布局建設(shè)綜合性國家科學(xué)中心提供理論借鑒。

一、綜合性國家科學(xué)中心的評估框架

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)、國家科研機構(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、國家科學(xué)研究平臺等）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、國家級和區(qū)域級等不同等級的綜合性科學(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（中國科學(xué)院、中國工程院等科研機構(gòu)）是獲得顛覆性原理、突破性技術(shù)的主體，通過基礎(chǔ)研究和知識生產(chǎn)，推動創(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)新的市場主導(dǎo)力量，發(fā)揮市場需求、集成創(chuàng)新以及組織平臺的優(yōu)勢，通過整合市場需求信息、促進科技成果轉(zhuǎn)化、組織產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)供應(yīng)，強化科技與產(chǎn)業(yè)的有機有序銜接[4]。

（2）環(huán)境要素

綜合性國家科學(xué)中心以高層次科技人才、國家實驗室和世界級大科學(xué)裝置集群等國家戰(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”，是影響國家科學(xué)中心知識創(chuàng)新的重要因素。其二，國家實驗室（國家重點實驗室、國家工程研究中心、國家技術(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)和其他國家的研究人員協(xié)同合作，在推進科學(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目的“大國利器”，國家科學(xué)中心復(fù)雜集成研究對重大儀器設(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)實踐上看，國家科學(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

綜合性國家科學(xué)中心面向國家重大科技需求，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，綜合性國家科學(xué)中心具有明確的科技目標(biāo)和國家使命?；A(chǔ)研究是創(chuàng)新的來源，是建設(shè)科技強國的基礎(chǔ)支撐。國家科學(xué)中心必須面向國家戰(zhàn)略需求，錨定國際科學(xué)技術(shù)前沿，通過綜合集成研究實現(xiàn)原始創(chuàng)新突破。其二，綜合性國家科學(xué)中心也需要服務(wù)國家社會經(jīng)濟主戰(zhàn)場，建立應(yīng)用導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新體系，攻克國家發(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、科技進步、成果推廣、創(chuàng)新擴散與產(chǎn)業(yè)升級，成為新技術(shù)、新產(chǎn)品、新產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新增長極[6]。

2.評價指標(biāo)

基于國家科學(xué)中心基本內(nèi)涵，建立國家科學(xué)中心的“主體—環(huán)境—功能”要素評估框架。其中，主體要素采用雙一流大學(xué)數(shù)量、中科院分支機構(gòu)數(shù)量、國家重點實驗室數(shù)量和科技領(lǐng)軍企業(yè)數(shù)量予以測度;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)量進行衡量;功能要素選取國家自然科學(xué)獎一等獎、國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎數(shù)量等質(zhì)量指標(biāo)作為代表性變量（表1）。以地級市作為基礎(chǔ)評價與研究單元，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)計公報。

為提高評價結(jié)果客觀性，采用熵權(quán)TOPSIS法計算系統(tǒng)層和準則層指標(biāo)權(quán)重，通過加權(quán)求和法分別得出各系統(tǒng)層權(quán)重?；陟貦?quán)法改進的TOPSIS模型能很好地消除主觀賦權(quán)對分析結(jié)果的影響，適用于解決有限方案中多目標(biāo)決策問題的綜合評價[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層次性特征，遵循區(qū)域高度集聚規(guī)律，與國家人口規(guī)模、經(jīng)濟基礎(chǔ)與科教實力的空間格局同構(gòu)，地方根植性特征顯著（圖2）。

一是空間不均衡性顯著。北京為全球級綜合性科學(xué)中心城市，上海、深圳、廣州、南京、武漢、合肥為國家級綜合性科學(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)濟較發(fā)達、人才較集聚、科技力量較雄厚且創(chuàng)新能級較高的中心城市，與當(dāng)前國家社會經(jīng)濟發(fā)展水平和科技創(chuàng)新實力存在較顯著的空間同配性特征。

三是等級層次性凸顯。高等級科學(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、省會城市及副省級城市的等級較高，基礎(chǔ)研發(fā)與共性技術(shù)開發(fā)能力較強，基本處于第一（全球級）和第二等級（國家級），東部地級市、東北及中西部省會城市則相對集中于第三、第四層級（區(qū)域級），而大量中西部和東北地區(qū)的地級市地處“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、綜合性國家科學(xué)中心的區(qū)位選擇

1.經(jīng)濟社會發(fā)展主陣地

首先，綜合性國家科學(xué)中心具有投入大、周期長的特點。前期建設(shè)與運行過程中耗資巨大，粵港澳大灣區(qū)綜合性國家科學(xué)中心先行啟動區(qū)總投資就超1 000億元。經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)，往往能夠憑借雄厚的經(jīng)濟基礎(chǔ)，擁有高水平的科研機構(gòu)及充足的科研經(jīng)費，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)濟日益一體化，經(jīng)濟快速發(fā)展不斷催生技術(shù)需求，從而推動科學(xué)家聚焦科技創(chuàng)新突破。再次，經(jīng)濟基礎(chǔ)雄厚地區(qū)有能力建設(shè)發(fā)達的大科技基礎(chǔ)設(shè)施，為科學(xué)家提供先進的技術(shù)工具和實驗儀器，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)濟發(fā)展促進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

綜合性國家科學(xué)中心也是全球頂尖人才高地。國家科學(xué)中心城市，往往是人才集散、知識流動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—再突破—再跟進”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)軍人物和國際一流水平的科研團隊，且其領(lǐng)先的研究水平還會吸引世界各地優(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，占全國的47%。如今，各城市都在競相出臺政策，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、國家實驗室、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家科學(xué)中心建設(shè)中扮演著核心角色，其代表“國家隊”直接參與國際科技競爭與合作。如中科院及其附屬院所承擔(dān)了約半數(shù)大科學(xué)裝置項目建設(shè)，不僅有國家實驗室基本依托中科院及一流大學(xué)建設(shè)。而且中科院、國家實驗室、研究型大學(xué)也為人才儲備提供了至關(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)新團隊，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)計人才和科研項目管理人才等[9]。

4.大科學(xué)裝置策源地

第一，專用研究裝置和公共實驗平臺等大科學(xué)裝置不同于交通運輸?shù)纫话慊A(chǔ)設(shè)施，是突破科學(xué)前沿、解決經(jīng)濟社會發(fā)展和國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，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，具有強大的人才集聚和培養(yǎng)能力。如“中國天眼”（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代，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，世界經(jīng)濟中心和科學(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)綜合性國家科學(xué)中心業(yè)已成為中國深度融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)、參與國際科技競爭合作、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)四大綜合性國家科學(xué)中心建設(shè)提速，成為驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的創(chuàng)新引擎。如何進一步優(yōu)化國家創(chuàng)新體系布局，建設(shè)梯度有序且功能互補的國家科學(xué)中心體系成為決策界和學(xué)術(shù)界共同關(guān)注的焦點和難點。

本文構(gòu)建了綜合性國家科學(xué)中心的“主體—環(huán)境—功能”三要素評估框架，刻畫了綜合性科學(xué)中心城市的空間不均衡性、等級層次性及地方根植性特征，發(fā)現(xiàn)高等級科學(xué)中心城市與其經(jīng)濟發(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。進而提煉了綜合性國家科學(xué)中心區(qū)位選擇的主導(dǎo)因子：經(jīng)濟社會發(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”期間深入推進國家科學(xué)中心布局建設(shè)提供理論參考。在未來的研究中，有待針對國內(nèi)外不同類型國家科學(xué)中心開展對比研究，進一步挖掘國家科學(xué)中心的科學(xué)內(nèi)涵、空間格局及其影響機制等復(fù)雜性規(guī)律。

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通信作者：劉承良