基于科技創新視角的美國硅谷地區空間布局與規劃管控研究

陳 鑫 沈高潔 杜鳳姣

基于科技創新視角的美國硅谷地區空間布局與規劃管控研究

陳 鑫 沈高潔 杜鳳姣

通過對全球領先的科技創新中心——美國硅谷地區的研究，了解該地區科技創新產業的崛起動因，從城市空間布局的角度總結其發展歷程及在科技創新產業發展方面的優勢。同時對美國規劃體系背景與硅谷規劃管控措施進行深入研究，重點論述區劃中剛性與彈性土地利用分區的配合、創新土地用途與規劃許可的程序等要素，及其在科技創新產業發展中起到關鍵性作用，總結其在規劃管控方面可為上海借鑒的成功經驗。

美國硅谷 | 崛起動因 | 發展歷程 | 規劃管控

陳 鑫

上海市城市規劃設計研究院助理工程師， 碩士

德國魏瑪包豪斯大學 碩士

沈高潔

上海市城市規劃設計研究院助理工程師，英國卡迪夫大學 碩士

杜鳳姣

上海市城市規劃設計研究院助理工程師， 碩士

0 引言

伴隨著全球化和知識經濟時代的到來，創新已成為衡量一個國家或城市綜合競爭力的關鍵因素。世界范圍科技創新能力的競爭加劇，紐約、倫敦等國際化大都市紛紛把打造全球科技創新中心作為應對深度全球化的核心戰略舉措，促進地區競爭力的提升與經濟的繁榮發展。2014年5月，習近平總書記在上海考察時強調，上海應加快向具有全球影響力的科技創新中心進軍。發掘典型全球科技創新中心興衰過程中的核心理念，對于上海具有重要的借鑒意義。

研究具有全球影響力的科技創新中心，美國在激勵的競爭中保持長盛不衰，特別是硅谷。2000年，美國《在線》雜志評選“全球科技創新中心”，硅谷位列第一；2014年，澳大利亞2ThinkNow創新研究機構發布《2014全球最具創新力城市排行榜》，硅谷所在的舊金山-圣何塞地區排名保持首位。因此，本文將通過研究硅谷在發展過程中的崛起動因、功能布局和規劃管控等，總結其成功經驗和核心價值，提出對上海打造全球科技創新中心的啟示。

1 硅谷的崛起動因與發展歷程

1.1 硅谷概況和發展階段

硅谷位于西海岸加利福尼亞州中部的舊金山灣附近，在加州1%的土地上匯聚了1/10的人口，聚集了逾16 600家高科技公司，是創新型區域的成功典范。從統計數據看，加州將近一半的企業并購發生在硅谷；其專利注冊占了整個州的一半；硅谷還吸引了3/4的風投和4/5的天使投資，是美國乃至全球知識、技術與資金的集散地。

硅谷的崛起得益于無線電技術的突破，形成于上世紀50年代。其發展歷程從技術產品上可以概括為國防工業（1950年代—1960年代）、集成電路（1960年代—1970年代）、個人電腦（1970年代—1980年代）、互聯網產業（1980年代—本世紀）和綠色環保產業（本世紀初）5個階段（圖1）。

圖1 硅谷歷程匯總圖

圖2 硅谷由圍繞舊金山灣的4個郡、30個社區構成資料來源：http://www.cr.nps.gov/nr/travel/santaclara/ intro.html。

1.2 硅谷形成的空間演變

硅谷是一個區域，由圍繞舊金山灣的4個郡、30個社區構成，涵蓋了4 801km2的土地，人口近300萬。硅谷真正意義上的核心位于舊金山灣南側圣克拉拉郡（Santa Clara）西北角，與圣馬刁郡（San Mateo）交界處，那里是硅谷的策源地。從成長歷程上看，硅谷的崛起在空間上的集聚先后呈現出斯坦福大學（Stanford University）、墨菲特聯邦機場（Moffett Field）、帕羅奧圖市（Palo Alto）和山景城（Mountain View）4個熱點地區（圖2，圖3）。

1.2.1 研究型大學推動科技創新

創辦于1884年的斯坦福大學首先提出了“學企合作”理念，鼓勵學生創新創業，并在全校普及管理課程。計算機領域、工業設計領域和生物醫學領域是其強勢專業，也是硅谷產業崛起的重要領域。1950年硅谷之父弗蘭德里克·特曼（Frederick Terman）在斯坦福創立了無線電實驗室。朝鮮戰爭爆發后，斯坦福與美國軍方展開全面合作，源源不斷的軍工訂單使周邊地區在國防科技領域快速發展（圖4）。

1.2.2 軍用機場催生飛機制造業

墨非特聯邦機場1931年劃為軍事基地，原為美國陸軍航空隊訓練基地，二戰時成為飛艇飛機的聯合基地。20世紀40年代，西海岸飛機制造業已初具規模。1958年美國太空署埃姆斯研究中心（NASA）落戶于此，進一步帶動硅谷地區航天、飛機產業的發展。

1.2.3 世界首個高科技園區誕生

帕羅奧圖市是惠普、安培、瓦里安聯合公司的故鄉，緊靠斯坦福校園東側。1951年斯坦福設立斯坦福工業園（Stanford Industrial Park），將學校閑置的、位于該市西南的7km2土地長期租給企業和創業校友，開放并共享實驗室及研發設備，而企業則為學生提供實習機會。1958年，硅谷三家上市企業獲巨大成功。同年《小企業投資法》通過，為中小企業發展鋪平政策道路。斯坦福工業園后更名為斯坦福科研園（Stanford Research Park），由學校統一招商管理，成為世界上第一個高科技園區。帕羅奧圖也瞬間從大學鎮轉變為科技城。

1.2.4 一座完全覆蓋免費無線網絡的城市

同樣受斯坦福周邊產業集聚以及美國太空署入駐的影響，從1950年到1960年，帕羅奧圖東部的山景城人口從6 563人迅猛增長到30 889人，居住用地迅速擴張。由于帕羅奧圖市的房價不斷上漲，越來越多的創業公司搬到了風景優美的山景城。1990年，該市與多家科技公司簽訂長期租約，成為谷歌與英特爾的大本營。2002年，卡內基梅隆大學在此開設分校。2005年，谷歌和美國太空署宣布將聯合建立奇點大學，培養跨學科創業人才。2006年，谷歌為山景城提供的無線網絡架設完成，山景城成為全美第一個免費無線網絡全覆蓋的城市（圖5）。

1.3 空間布局

1.3.1 細胞式生長

產業發展帶動人口集聚，空間上用地不斷拓展和蔓延，使硅谷由一個個分散布置的獨立小鎮連成成片的城市群。以核心區為例，斯坦福的創辦強化了大學街作為帕羅奧圖老城區的核心，帶來了新的商業活力，學校的教職員工也多數在當地安家。隨著斯坦福科研園的設立，帕羅奧圖的城市中心南拓，與南面的山景城連成一片。

每個城市均具有相對完整的結構與功能，由核心向外布局商業服務業區、科研辦公區、居住區以及產業區等功能片區，如同一個個“細胞”。各“細胞”由生態廊道相隔，是城市用地增長的彈性化邊界，主要交通干線以TOD模式將各“細胞”串聯起來（圖6）。

圖3 圣克拉拉郡西北角的4個地區是硅谷發展的引爆點資料來源：整理繪制。

圖4 斯坦福大學資料來源：http://you.ctrip.com/ travels/wuzhishan982/1901765.html。

圖5 山景城R&D園區資料來源：http://www.archcy.com。

圖6 硅谷核心空間演變歷程資料來源：整理繪制。

圖7 典型組團空間結構示意圖資料來源：整理繪制。

圖8 2013年帕羅奧圖用地規劃圖資料來源：整理繪制。

圖9 山景城農夫市場資料來源：http://lvxiaobo1956.blog.163.com/blog。

1.3.2 圈層式布局

硅谷以舊金山灣為核心，功能呈圈層式展開。圍繞舊金山灣的濱水地區為休閑游憩帶，在此可以體驗沖浪、帆船等各類水上運動以及高爾夫，是高端的商務休閑場所。緊靠休閑游憩帶組團式分布著一片片科研產業區和企業總部，它們布局松散，規模不一，之間留有部分白地。產業研發區外層是居住社區，為本地居民和外來就業人口提供各類型居住空間。最外層的山地區為硅谷打造良好的生態環境，區內有數個國家公園，是人們進行戶外運動的理想場所。學校位于城市居住圈層和生態保育圈層之間，既可享受城市優質的生活服務，又可浸潤在優美的自然風光之中，還為戶外科考提供條件。硅谷的各大生產服務商刻意將辦公地點選在斯坦福大學周圍，從而建立起一個緊密合作的服務網絡。這些機構包括律師事務所、風投公司、會計事務所、企業孵化器、獵頭公司等。將各圈層緊密串聯在一起的是一條公共交際走廊。這里匯集了各色咖啡館、餐廳、酒吧，是各社會階層頻繁出入的地方，也是人們社會交往、商務洽談、頭腦風暴的主要場所。3條主要交通走廊也與海灣平行布局，將各城市組團串聯，形成一體。生活性干道位于中央，穿過各城市中心，與交際走廊相交并設有公交站點，沿線布局商業服務業區以及科研辦公區，周邊配套居住區，外圍設置產業用地，空間結構合理有序（圖7）。

1.3.3 產、學、城緊密結合

斯坦福校園與商業區關系緊密，北側是以大學街和沙丘街為核心的老城，東部緊鄰具有小鎮商業街特色的加州大街。沙丘路（Sand Hill Road）則是很多風險投資公司辦公室云集的地方，所以也被稱為“VC一條街”。

斯坦福科研園依托加州大街的商業服務和斯坦福大學的科研設施，周邊居住配套齊全，與城市關系緊密。快速路 Foothill Express和主干道 El Camino Real經過園區，使其與周邊城市有便捷的交通聯系。然而，許多創業公司不去創業園區，而是待在咖啡館和人流密集的地方，人們在下班后更愿意留下來討論創意，一旦想到什么，就立刻走回辦公室把它做出來。此外，寬松的政策環境和便捷的服務網絡使許多人選擇在家辦公（圖8）。

圖10 1996年帕羅奧圖土地使用比例圖資料來源：http://www.cityofpaloalto.org/。

圖11 美國規劃行政體系資料來源：整理繪制。

圖12 圣克拉拉郡行政邊界與帕羅奧圖城市服務區示意圖資料來源：http://zh.wikipedia.org/wiki/Palo_Alto/。

圖13 斯坦福大學土地管轄權屬圖資料來源：http://www.stanford.edu/。

1.3.4 優良生態為城市供氧

宜人的氣候和優美的生態環境對人才和企業都有著無窮的吸引力。帕羅奧圖的舊城區保留了老式的郊區生活，寧靜安逸。而山景城的主要產業用地布局在東部與北部臨近墨菲特機場的山地，那里景色優美，是許多創新企業心儀的辦公場地。

硅谷的主要城市都留有40%以上的生態綠地。對非建設用地的嚴格管制保證了良好的生態環境，提供了許多的戶外運動場地和休閑空間。此外，舊金山灣內部的腹地分布著大片的農場和大量的耕地。這里全年開放的農夫市場超過26家，“農場到餐桌”的綠色食品運動促進本地食品生產消費，倡導健康的生活方式（圖9）。

彈性的辦公場地使創新的種子無處不在。沉悶的會議室外，商務洽談可以發生在咖啡館等公共場所，可以在揮灑汗水的運動場，也可在郊野遠足的旅途中。緊湊的空間布局使人們可以隨時返回工作場所辦公，將好點子化為現實（圖10）。

2 面向科技創新的規劃管控措施

2.1 硅谷規劃體系與管控分區

2.1.1 地方政府主導的硅谷規劃體系

區劃法（Zoning）作為美國城市規劃的主干法，早在1926年就被美國最高法院確立了其地位與作用：保護公眾的健康、安全和福利。美國是高度分權制的國家，聯邦政府不具有規劃職能，州政府擁有立法職能，并授予地方政府城市規劃職能。地方政府需編制區劃法，并執行相應的城市規劃職能（圖11）。

硅谷位于加利福尼亞州，加州法典第65300條規定：在制定區劃法的同時，為了各個城市和郡的物質發展，每一個城市和郡包括與之相關的區域，都必須制定城市總體規劃（General Plan或Comprehensive Plan）。總體規劃的地位將作為城市和郡長遠物質發展規劃的憲法來貫徹執行。然而城市總體規劃難以直接對私有土地產生作用，更多的是對城市經濟、社會發展各功能的協調及對發展方向的探索。因此，在具體的規劃實施層面，區劃在配合與承接城市總體規劃目標與任務的同時，直接作用于規劃控制的實踐及科技創新產業的布局，是硅谷規劃管控中的核心部分。

2.1.2 跨行政區的硅谷規劃管轄權

硅谷涉及環舊金山灣的4個郡，每個郡包含若干個城市服務區，其劃分主要依據城市行政邊界，但不重合。城市服務區（集中建設區）以外的地區適用郡區劃條例，城市服務區內適用各市地方區劃條例。因此，硅谷雖為連綿的城市建成區域，其土地利用及規劃管理分屬于多個不同的行政主體，執行不同郡及城市的區劃條例（圖12）。

以斯坦福大學土地為例，總面積約33.1km2，有超過16km2的土地在圣克拉拉郡的管轄范圍內，也是斯坦福大學的主體部分，同時還有其他土地分別在圣馬刁郡、門羅帕克、帕羅奧圖、伍德賽德以及波托拉的管轄范圍內（圖13）。

2.2 與創新相關的土地利用分區

1979年起，舊金山地區最早將形態控制引入區劃條例。相對于傳統區劃創造適用特定功能的區塊，基于形態的區劃對于用地功能的規定更具彈性，對建筑、景觀、道路等設計要素則有更嚴格的要求。基于形態的區劃對開發基地采用規范性的開發標準，并輔以自由裁量的彈性標準。這些標準一般根據地塊尺寸、區位、鄰近關系和其他各類基地和使用之間特定的關系特征確定。

硅谷各地方政府區劃條例雖各不相同，但其主體結構基本一致，區劃多采用“基底區疊加”方法或“組合區劃”法，此種區劃模式的規劃管控主要體現在3個方面，即土地利用分區、土地用途分類與許可、基地要素與建筑要素的控制。本文主要針對其中與創新聯系緊密的部分進行研究。

2.2.1 剛性與彈性相結合的分區構成

美國區劃采用剛性的規劃基底區與彈性的混合疊加區結合的方式對土地進行分區控制，其中規劃基底區對土地進行全覆蓋，而混合疊加區僅覆蓋特定區域，不同地方政府對于規劃基底區與混合疊加區的設置有所不同。

混合疊加區并非提出獨立的開發管理規則，而是在規劃基底區的基礎上提出額外的開放規則或限制規則。規劃部門定期對重要地段進行評估，混合區疊加會根據需要進行調整，以降低空置率，適應市場需求。例如帕羅奧圖中心區大學街周邊以及斯坦福科研園是硅谷最為活躍的地區之一，混合疊加區的設立為提升城市中心的活力有突出貢獻。部分被劃定為中心商業區（CD-C）的地塊，疊加人行商業混合區（P）以限制機動交通進入，使大學街成為步行街，激發街道空間的公共活動功能（圖14）。

此外，在規劃基底區中還有一類特殊基底區，區別于以功能為主劃分的規劃基底區，特殊基底區通常為某一特定區域，根據該區域的特殊情況實行規劃管控，不受其他基本用途分區的規則限制。例如，斯坦福大學位于圣克拉拉郡管轄范圍內的大部分區域被劃分為一般用途區（A1）和開放空間與野外考察區（OS/F）。其中一般用途區（A1）具有較高的用地兼容性，斯坦福大學可根據需求在其中設置教育、研發辦公、公共設施等多種用途，為科技創新提供機會。開放空間與野外考察區（OS/F）主要為大學科研提供戶外場地，以排除創新研發與鄉村基底區的互相干擾（圖15）。

2.2.2 預留彈性的創新規劃基底區

各地方政府在保證區劃基本框架與控制要素的同時，設置了一些與創新相關的彈性分區，在該類區域放寬了功能的準入機制，從而為功能復合、研發空間以及新功能的誕生預留了很大的彈性。

規劃社區（Planning Community District）是帕羅奧圖區劃中規劃基底區的一種，為滿足用地的過渡性與靈活性而設立。在經過相應的規劃許可后，規劃社區（PC）內可布置幾乎所有土地用途，尤其是各類新型用途，如公交導向的居住用地等。基于該規劃基底區的較大彈性，規劃社區（PC）成為很好的過渡性基底區，為城市中心地區創新相關產業的發展預留足夠的空間。當原有用地分區彈性不足，限制了創新產業發展時，可將其變更為規劃社區（PC）以利于各種土地用途的混合；當對用地有了具體的規劃與設想后，同樣可對該區域進行變更。

因此，自2007年區劃審定后，至2010年帕羅奧圖市共進行了29次區劃變更，其中包括由辦公研發區（Offce and Research District） 向 公 共 設 施 區（Public Facility District）的變更，由規劃社區（Planning Community District）向有限制造區（Limited Manufacturing）的變更，以及更多由其他各區域向規劃社區（Planning Community District）的變更等。

城市中心區規劃用地的彈性問題可由規劃社區（PC）解決，而對于郊區獨立的科技園區，帕羅奧圖區劃中則采用了另一種規劃基底區的類型——研究園區（Research Park District）來進行產業集群及相關服務功能的布局。

斯坦福科研園土地歸斯坦福大學所有，由學校統一管理，位于帕羅奧圖城市服務區的管轄范圍內。最初園區被快速路劃分為東西兩塊，均屬有限制造區（Limited Manufacturing District），建筑松散地分布于景觀優美的園區，地塊大小劃分跨度較大，可適應不同企業需求。為更好地滿足斯坦福科研園科技創新產業的發展需求，帕羅奧圖在區劃中將有限制造區（LM）更改為研究園區（RP）。研究園區（RP）主要為滿足研究與制造用途而設立，分區內可設置金融服務、高校與培訓機構等用途，對制造業有一定的限制以保證研究園良好的環境。區內對辦公用途的設置也有一定的限制，主要供基礎研究與制造業使用。同時，該分區的設立與帕羅奧圖總體規劃中的“研發辦公園區”用地相對應。在研究園區（RP）域內，禁止新建獨棟住宅區與雙拼別墅區，現存的可進行保留與維護。相應地，在該分區內可設置多家庭居住功能，以滿足創新產業對居住及家庭辦公等用途的需求（圖16）。

2.3 與創新相關的土地用途分類與許可

硅谷各地方政府區劃均對土地用途進行分類，其規劃管控的基本思路是將各類用途通過不同程度的許可后布局在上述各土地利用分區內，一般來說，包含以下幾種許可模式：（1）明確規定不需要經過規劃自由裁量；（2）需要經過一定的評審程序或獲得相應許可證；（3）明確規定不給予許可。結合上述土地利用分區可知，硅谷區劃在一些特定的土地利用分區中給予了相對較大的用地兼容性，如研究園區（RP）等，從而加強地區產業與服務協作，激發創新活力。

圖14 帕羅奧圖中心區區劃示意圖資料來源：http://www.cityofpaloalto.org/。

表1 圣克拉拉郡區劃中與創新產業相關的用地分類表

圖15 圣克拉拉郡規劃基底區劃分資料來源：整理繪制。

圖16 斯坦福科研園區劃與建筑功能示意圖資料來源：整理繪制。

圖17 硅谷靈活自由的家庭辦公資料來源：http://baike.sogou.com/h54198208. htm?sp=l54198209。

圖18 山景城藝術與葡萄酒會展覽資料來源：http://blog.sohu.com。

圣克拉拉郡區劃用途分為居住和非居住兩種，其中居住根據使用功能可分為10個中類，非居住包括商業、工業、娛樂、基礎設施、機構、資源開采、農業等類型，可分為91個中類，部分中類下設小類。帕羅奧圖區劃用途分為辦公用途、教育用途、服務用途等12個大類，下設72個小類。不同區劃對土地用途設立雖不完全一致，卻有著較高的共性，并均為促進科技創新產業的發展，圍繞教育、科研、辦公及生產性服務業設置了創新的土地用途，以滿足細分的土地利用需求，為科技創新產業提供全方位的便利，如家庭辦公（Home Occupations）、商務服務（Business Services）、機械與裝備服務（Machinery & Equipment Services）、農業研發（Agricultural Research）等（表1）。

2.3.1 孵化小微企業的家庭辦公（Home Occupations）

硅谷區劃中對家庭辦公進行有效分類管控，在保障居民區環境質量的同時，幫助小微企業實現低成本創業；追求靈活工作時間的創業者可以選擇居家辦公。圣克拉拉郡、圣馬刁郡、帕羅奧圖、山景城等硅谷所涉及的城市中均有該項土地用途。

為便于區分和管理，圣克拉拉郡對居民區內的辦公行為作出細致而明確的規定，確保其存在不對居住區的整體功能或風貌造成影響。家庭辦公依據辦公人數的差別，可進一步分為一般家庭辦公和擴展家庭辦公。在合適的地點，條例允許更強化的家庭辦公，以滿足居民更大的經濟自給能力，通過改善農村居民經濟可行性間接支持農業發展，同時必須使其對居民區造成的影響最小化，并明確從屬于居住功能或農業用途，不影響農業生產或居民區特征（圖17）。

2.3.2 配套精細的創新相關用途

硅谷區劃除設置常規的辦公、制造等用途外，還設置了多種為創新產業服務的用途。例如，在帕羅奧圖區劃中商務服務（Business Services）用途專為商業活動提供服務，不僅僅包括會計、稅務、文檔與圖片處理、打印等服務，還包括在線股票發售及其他相關服務。機械與裝備服務（Machinery & Equipment Services）用途用于機械與裝備的租賃、儲存與打折出售。藝術與工藝品工作室（Studios –Arts & Crafts）是專門為藝術家、攝影師等提供藝術展示與實踐的區域。上述用途經過許可均可在特殊基底區中的一般用途區（A1）設置，即斯坦福大學校園區域，在校園中形成教育、研究、實踐一體化的格局，充分挖掘高校科技創新潛力（圖18）。

在發展室內科研的同時，戶外科研也受到充分的重視。帕羅奧圖區劃中設置戶外科研場地（Field Research）用途用于開展基于開放自然基地的研究活動、野外學習與教育活動，包括生物、地理與大氣研究，主要設置于斯坦福大學所在的特殊基底區，為高校相關學科的實踐提供充足空間。而農業研發（Agricultural Research）用途的設立主要為滿足實驗溫室與農業景觀植被培養的需求，該用途填補了農業研究領域的空白，在充分保護農田的條件下實現研發與生產的結合，促進農產品與耕作方式的改良與創新，大幅提升農業產能。

3 結語

一個世紀以來，硅谷始終引領全球科技變革，形成了自發生長、自行壯大、自我更新的創新生態系統。總體而言，其成功經驗主要包括3個方面：（1）緊密的“產學研”合作。斯坦福等高校與各類企業存在高度的互動聯系，包括為初創企業提供低廉的土地，開放并共享實驗室及研發設備等，而企業則為學生提供實習機會。（2）宜居宜業的空間品質。大學、產業研發區、生態廊道、居住社區、公共空間等緊湊布局，空間結構合理有序。專業便捷的服務網絡、優美的生態環境、開放的交往空間、靈活的辦公場所，成為激發創新的重要因素。（3）靈活彈性的規劃管控。硅谷地區采用基于形態的功能區劃體系，放寬了功能的準入機制，從而為功能復合、研發空間以及新功能的誕生預留了很大彈性。同時，提高了土地利用分區的用地兼容性，為科技創新產業提供全方位便利。

硅谷的發展歷程與變化的世界格局、產業革命帶來的機遇、社會文化氛圍密不可分，更與頂尖大學、人才和企業有著千絲萬縷的聯系，同時，在“產-學-城”緊密結合的空間布局下，施行了面向科技創新的規劃管控措施。這是上海建設全球科技創新中心最值得借鑒的啟示。

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Spatial Layout and Planning Control Study of American Silicon Valley Based on Science and Technology Innovation Perspective

Through the study of the world's leading center of science and technology——Silicon Valley, we learn the rising motivation of this district and summarize the development process and advantages in innovation industry. At the same time, we made a deep research in American planning system and planning control measures, focusing on the rigidity and flexibility zoning, innovative land use and planning permission procedures. In the end, we sum up the successful experience which can be used in planning control in Shanghai.

American Silicon Valley | Rising motivation | Development process | Planning control

1673-8985（2015）02-0021-07

TU981

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