地理空間鄰近在科技創新網絡演化中的作用機制
——廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業案例研究

蔡梓成 王福濤 韋小敏 李少抒

(華南理工大學 公共管理學院，廣東 廣州 510641)

0 引言

創新并非孤立事件，它總是集群成簇地發生[1]。美國舊金山—硅谷以及環波士頓地區、英國倫敦—劍橋、日本東京—橫濱—筑波等區域發展成為全球科技創新中心證明，當創新資源依托高速公路等交通道路在空間分布上結點成線，延線拓展成帶，形成科技創新走廊時，易于提高配置效率。借鑒國際經驗，2016年以來中國以此作為打造全球科技創新中心的重要舉措，北京等7個城市建設京津冀大數據走廊；上海等9個城市建設滬嘉杭G60科技創新走廊；廣州等5個城市建設廣深科技創新走廊。

在學科互相交叉，科技相互滲透，產業競爭激烈的背景下，廊帶形態易于形成創新的空間緣于各創新主體間的創新聯結關系密集以致產業協同創新網絡。然而，空間要素對創新網絡形成的影響在理論上存在認識分歧。一類觀點認為地理空間對創新網絡形成具有重要影響。Thünen[2]的農業區位論、Marshall[3]的產業區論、Weber[4]的工業區位論等均已揭示工業經濟時代下產業的空間集聚有助于節約原料運輸、技術獲取等生產成本，這為優化生產函數，孕育創新發展提供有利條件。H?gerstrand[5]認為創新擴散在空間上存在鄰近效應和等級效應，創新擴散的速度與距離創新源頭的距離呈現反比。Grilliches[6]的知識生產函數也指出技術溢出具有距離衰減性。Cassar等[7]提出默會知識難以被編碼化，地理鄰近使組織和人員間面對面交流成為可能，從而促進隱性知識傳播。Audretsch等[8]指出創新活動的空間集中是降低創新風險的內在需要。依據這些理論，科技走廊網絡形成遵循空間鄰近原則漸次連續延展，有利于降低創新要素的獲取和流動成本，提升創新效率。

另一類觀點認為，信息通信技術發展使地理距離所造成的創新成本問題逐漸消除的同時，也減少了知識編碼難度，創新網絡演化對地理空間的依賴程度大為降低[9]。地理鄰近并非創新的本質涵義，構建協同創新網絡的要義在于主體間的創新連接與互動關系[10]，創新合作行為存在形式完全可能出現空間間斷[11]。按照該種觀點，創新網絡形成取決于創新主體合作需要而非創新成本，科技走廊演化過程中存在空間跳躍，非鄰近地理區域有可能率先被營造成為創新空間，而后拓展成廊帶網絡。

創新網絡結構是決定創新網絡績效的關鍵因素[12]，科技創新走廊作為點軸系統的實踐之一，其最終演化形態為網絡布局[13]。目前對廣深科技創新走廊的研究多關注其發展條件與建設路徑，有關其創新網絡培育的討論相對較少。王子丹等[14]總結國際科技創新走廊的成功因素，分析廣州建設科技走廊的基本條件。鄭國雄等[15]對比廣州與深圳的科技創新能力，建議改造傳統商貿產業、培育高新技術企業、加強雙一流大學建設，優化廣深科技走廊創新環境。曾志敏[16]認為廣州與深圳、香港等創新極協同引領粵港澳大灣區延續“創新走廊—創新環帶—創新群落”路徑發展。

兩種理論，究竟哪種對廊帶建設實踐影響更大，更科學合理？創新主體空間聚集，地理鄰近在科技創新網絡演化是否具有不可或缺的影響？是亟待厘清的問題。本文以廣深科技創新走廊建設實踐為案例，從創新主體結構與創新空間聯系兩個維度描述廊帶創新合作網絡結構，發現其特點，以實踐檢驗兩種理論。

1 研究設計

1.1 案例選擇

自2017年開始規劃建設的廣深科技創新走廊連接廣州、深圳、東莞三市，集聚技術、人才、信息、資本等創新要素，廊帶結構的區域創新空間雛形初現。據廣東省統計局等發布的《2018年廣東省科技經費投入公報》數據顯示，2018年全社會研發投入強度廣州2.63%、深圳4.8%、東莞2.85%，三市均值達3.43%，遠超過創新型地區水平標準(2.5%)。以廣深科技創新走廊為案例適于探討創新網絡演化對地理空間的依賴程度。

研究應然狀態下空間要素如何影響創新網絡形成的前提是排除區域間制度壁壘、市場環境差異等外部因素干擾。將分析對象限定為單一區域空間則能有效控制變量，提高研究信度與效度。廣州以國際科技創新樞紐為城市創新功能定位，更加強調創新網絡聯系。廣州、深圳、東莞三市之中，廣州城市科教資源相對更豐富。市內分布了廊帶4個核心創新平臺、13個創新節點(見表1)，空間結構相對連續完整，典型性較強。

表1 廣深科技創新走廊廣州段核心創新平臺與創新節點

產業特性決定創新合作需要，產業鏈結構越為復雜，對知識的依賴程度越大，創新要素流動越頻繁，創新網絡的形態與變化相應越容易顯現。生物醫藥產業研發投入大，研發周期長，產業鏈結構復雜。廣州創新戰略研究院發布《2019廣州生物醫藥產業技術發展報告》數據顯示，2018年廣州生物醫藥增加值達587.81億元，近10年生物醫藥領域發明專利授權數量平均增速達19.6% 。生物醫藥產業是廣深科技創新走廊重點培育的產業領域之一，在廣州中新知識城、廣州科學城、廣州國際生物島園區、廣州國際健康城等走廊核心創新平臺與創新節點尤為聚集。因此本文選擇以分布于廣深科技創新走廊廣州段的生物醫藥產業為例。

1.2 測量變量選取

協同創新網絡是在一定區域空間內的多元創新主體在創新合作過程中所形成的關系網絡[17]。創新主體與區域創新空間是構成協同創新網絡的基本要素，對協同創新網絡的研究存在以上兩個維度。

對創新主體的研究多著重于分析創新網絡結構特征變化。三螺旋模型認為政府、企業、高校三類創新主體功能交迭，產生創新網絡和混成組織，從而推動創新活動開展[18]。田鋼等[19]對集群創新網絡的仿真模擬發現，創新主體的知識存量、專業程度與互動方式對網絡演化有著重要影響。彭英等[20]研究發現高校和科研院所等組織主體能通過建立專利合作關系推動協同創新網絡成長。周涵婷等[21]運用社會網絡分析法測度浙江省高校產學研協同創新網絡結構指標，發現其網絡整體聯系較為松散，且中心勢過高。

有關區域創新空間的研究聚焦于創新資源的空間分布效率。焦智博等[22]分析中國裝備制造業協同創新的空間尺度情況，發現城市尺度與國家尺度是主要創新空間。廖名巖等[23]利用DEA模型實證分析證明中國省域協同創新效率存在區域差異和周期波動特點，市場結構與開放程度是關鍵影響因素。覃艷華等[24]認為粵港澳大灣區城市群的區域內部創新資源配置差異過大，致使區域協同創新不足。徐宜青等[25]研究發現長三角城市群協同創新網絡格局已由外部型向綜合型轉變，上海與南京的區域帶頭作用突出。

基于文獻分析，選取創新主體結構與創新空間聯系為協同創新網絡結構的測度變量。創新主體結構通過測度廣州生物醫藥產業中的官產學研醫等組織描述，創新空間聯系借助測量廣深科技創新走廊廣州段各區域創新關聯變化反映。

1.3 數據來源與研究方法

專利作為衡量創新活動產出的重要指標，合作申請專利情況能有效反映協同創新網絡的結構特征[26]。發明專利較之實用新型專利與外觀設計專利具有更高的技術要求和更強的創新性。發明專利從申請到公開再到授權的審查一般需3年，采集發明專利的聯合申請數據更能客觀地反映協同創新活動，避免時滯性。

研究以國家知識產權局數據庫為數據來源，限定與生物醫藥領域相關的主題詞與IPC分類號，檢索2014—2019年廣州生物醫藥產業的發明專利聯合申請數據。剔除個人主體數據，經數據整理與清洗，共獲取有效專利數據582條。其中《廣深科技創新走廊規劃》實施前的2014—2016年有數據281條，實施后的2017—2019年有數據301條。

社會網絡分析法是對多個節點及節點之間連線所構成的關系網絡進行結構與屬性分析的方法。協同創新網絡可表現為主體間與區域間專利合作關系的集合，社會網絡分析法契合專利合作網絡的特點。

分別從主體與空間層面將2014—2019年廣州生物醫藥產業582條專利聯合申請數據形成關系共現矩陣，然后將其導入Ucinet軟件，對《廣深科技創新走廊規劃》實施前后廣州段協同創新網絡的結構特征變化進行社會網絡分析與可視化呈現，籍此檢驗兩種現實可能性。

2 協同創新網絡結構特征分析

2.1 主體協同創新網絡結構演化

在社會網絡中，處于中心位置的節點擁有獲取資源與信息的更大權力和優勢，能對其他節點產生強影響。點度中心度是衡量節點中心性的重要指標之一，它是與某一節點直接聯結的其他節點的個數，點度中心度較高的節點即為協同創新網絡中的核心創新主體。計算2014—2019年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡點度中心度(見表2)，可以看出，核心創新主體結構相對穩定，中山大學等高校、廣州暨南大學醫藥生物技術研究開發中心等科研院所、廣州醫科大學附屬第一醫院等醫院始終具有較高的點度中心度，而企業的中心地位不突出。

表2 廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡點度中心度

繪制以專利申請單位為節點，以專利聯合申請關系為連線的兩階段廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡(見圖1、圖2)。節點大小代表節點中心度高低，節點間連線粗細代表兩主體間進行專利合作次數的多少，官產學研醫等創新主體類別分別用不同的形狀符號表示。

圖1 2014-2016年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡

圖2 2017-2019年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡

主體協同創新網絡結構指標如表3所示。網絡規模是網絡中包含節點的數量，2017—2019年階段網絡規模已從146個增長至179個，增長率達22.6%，網絡規模的擴大有利于知識的流動與擴散。網絡密度是實際存在的節點聯結數與潛在最大聯結數之比，它反映網絡節點間的聯系緊密程度。現網絡密度處于較低水平，且數值在減小，說明主體間創新合作關系的建立速度滯后于網絡規模的擴張速度。平均距離是任意兩節點間最短距離的平均值，網絡平均距離變短意味著網絡的連通性更強，主體間協同創新的難度減小。聚類系數是網絡中與某一節點相連的其他兩個節點也彼此相連的概率，網絡聚類系數的小幅提升反映廣州生物醫藥產業趨向集群化發展。

表3 廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業主體協同創新網絡結構指標

統計各類別主體參與專利合作頻次占比(見表4)，企業參與專利合作頻次占比最大，2017—2019年階段已增長至53.13%，企業作為技術創新主體的地位更加顯著。高校和科研院所的占比較大，產學研合計占比從88.23%增長至88.77%，產學研協同創新特征更為鮮明。結合圖1、圖2可知，高校與科研院所憑借創新資源與研發能力優勢占據網絡中心位置，充分發揮創新輻射和帶動作用。與高校和科研院所合作密切的企業，技術創新主體地位相對更為顯著。醫院作為生物醫藥研發成果的臨床試驗場所，其參與專利合作頻次也占有一定比例。此外，衛生部門、出入境檢驗檢疫部門等部門對生物醫藥產業的專利合作也有所介入。

表4 廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業各類別主體參與專利合作頻次占比(%)

主體協同創新網絡中企業參與專利合作頻次占比較大，但點度中心度相對較低，說明各企業的協同創新多局限于與特定對象的多次合作，合作廣度不足，這突出表現為合作親緣性問題。親緣性合作是指協同創新主體之間存在某種形式的親緣關系，如母子公司、高校與校辦企業之間等[27]。在協同創新網絡建設中，學和研發揮了創新源頭與科技成果孵化器的關鍵作用。在協同創新網絡形成的初期，創新主體間的親緣性合作有助于凝聚合作共識，減少利益沖突，優化資源配置使創新成果、技術、人才有效流動。隨著網絡規模不斷擴大，創新網絡的融通發展要求在親緣性合作的基礎上推進開放式創新，擴展創新主體的合作范圍，強化企業的外部知識獲取[28]。

2.2 空間協同創新網絡結構演化

對專利申請單位的注冊地址或通訊地址所屬的11個廣州市轄區進行劃分，以此將創新主體間的協同創新關系轉換為空間協同創新關系。統計各區域參與專利合作頻次占比(見表5)，2014—2016年階段天河區占比最大(27.47%)，其次為黃埔區(22.53%)、海珠區(12.8%)、越秀區(12.12%)等。2017—2019年階段占比結構發生較大變化，黃埔區增長率達85.93%，其占比最大(41.89%)，遠超其他區域。其次為越秀區(17.5%)、天河區(17.17%)、海珠區(7.7%)等。

表5 廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業各區域參與專利合作頻次占比(%)

基于區域間專利聯合申請數據繪制廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業空間協同創新網絡(見圖3、圖4)，節點大小代表單個區域參與專利合作的頻次，節點間連線粗細代表兩區域間進行專利合作次數。運用Ucinet軟件對空間協同創新網絡進行核心—邊緣分析，再結合網絡可視化結果，可以得出：黃埔區、天河區、越秀區、海珠區、番禺區、白云區等6區構成了廣州段空間協同創新網絡的核心區域，南沙區、花都區、從化區、荔灣區、增城區等5區處于邊緣區域。在廣深科技創新走廊建設推動下，擁有廣州中新知識城、廣州科學城、廣州國際生物島園區等創新平臺與節點的黃埔區取代天河區，成為空間協同創新網絡的關鍵核心。形成創新空間的核心與邊緣區域基本遵循地理鄰近效應，但區域間的創新聯系亦存在空間跳躍現象，如非鄰近的黃埔區與越秀區之間存在高強度的創新合作關系。

圖3 2014-2016年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業空間協同創新網絡

圖4 2017-2019年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業空間協同創新網絡

統計各區域參與專利合作的主體結構頻次占比(見表6)，發現空間協同創新網絡的各核心區域皆有著明顯的異質性創新主體優勢，空間協同與主體協同之間存在較強關聯。黃埔區的企業占比較大(92.27%)，產業集聚趨勢顯著；高校占比中海珠區(65.55%)、天河區(48.7%)、番禺區(38.46%)較大，充分發揮了其高校資源優勢；越秀區的科研院所(54.55%)和醫院(39.57%)占比較大，便于生物醫藥研發與臨床試驗；生物產品檢驗檢疫工作量較大的白云區有著較大的政府部門占比(10.14%)。

表6 2014—2019年廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業各區域參與專利合作的主體結構頻次占比(%)

測量廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業空間協同創新網絡結構指標(見表7)，定義平均合作強度為各節點聯結次數/點度中心度的平均值，跨區合作比例為跨區專利合作總頻次與區域專利合作總頻次之間的比值。2017—2019年階段空間協同創新網絡的網絡密度增大，說明區域之間建立的合作關系增多。平均距離的變長、平均合作強度的變弱與跨區合作比例的縮減，共同說明空間協同創新網絡的合作范圍與廣度在擴大，但區域間合作強度在減小，跨區域協同創新難度加大。

表7 廣深科技創新走廊廣州段生物醫藥產業空間協同創新網絡結構指標

實證分析結果表明，廣深科技創新走廊廣州段協同創新網絡建設成效顯著，在主體結構上促進網絡規模擴大與節點距離縮減，使產學研協同創新更為便捷，強化主體集群趨勢；在區域空間上擴大合作范圍與廣度，受主體協同影響形成了協同創新核心區域與邊緣區域，區域間協同創新的地理鄰近與空間跳躍現象并存。

3 討論

在上述測度基礎上進一步討論地理空間鄰近在創新網絡演化中的作用。廣深科技創新走廊廣州段的實踐表明空間要素與主體要素對協同創新網絡演化皆有影響。其中空間要素表現為廣深科技創新走廊廣州段空間協同創新網絡形成了地理集中的核心區域。空間鄰近并不必然激發創新，但空間鄰近如能促導組織鄰近、認知鄰近、制度鄰近、社會鄰近等，則能產生推動協同創新的作用[29]。過度的空間鄰近容易引起多維鄰近過度，造成區域創新空間的自我封閉，產生技術鎖定效應。廣深科技走廊廣州段主體協同創新網絡中的企業親緣性合作問題正是空間鄰近與組織鄰近不適度的表現。

較之空間要素，主體要素對創新網絡演化的影響更為關鍵，主體要素的內在驅動能突破空間要素的限制。當地理鄰近作用能滿足創新主體合作需求時，協同創新網絡呈現連續性特征，反之則出現空間間斷現象。知識經濟時代下單個創新主體難以應對日益復雜的創新活動，對創新效益和效率最大化的追求促使各創新主體能夠在創新資源優化配置的過程中突破地域界限，形成創新合作關系，實現優勢互補、成本共擔與風險分散。廣州段走廊生物醫藥產業官產學研醫等創新主體的非勻質空間分布，使得異質性主體間的協同創新行為外化，表現為區域間的協同創新行為。黃埔區與越秀區之間協同創新的空間跳躍性正是源于企業與醫院在藥物研發與臨床試驗環節的創新合作需要。

由此可見，廣深科技創新走廊廣州段創新網絡兼有空間連續性與間斷性的特點。科技創新網絡的連續性特征是圍繞創新資源進行空間管控的表現；間斷性特征則是圍繞異質的創新資源進行空間聯動的表現。空間管控著力于建設基礎設施，形成物理意義上的創新空間，為創新發展提供良好條件。但空間管控本身并不一定符合創新規律，創新網絡的邏輯本義在于協同創新。異質性資源在創新主體間的搜尋、傳遞與互補構成了協同創新的動力，并易于引致間斷性的空間聯動。因此產業實踐不應僅僅依靠創新空間打造單一同質的產業集群，而是要注重產業特征，根據產業的異質性資源需求給予包括政策在內的多種支持，進行產業合理布局，促進產業差異化、復雜化發展。

科技創新網絡營造需兼顧代表創新條件的連續性與代表創新本義的間斷性特征，在空間連續的基礎上容留一定限度的間斷性，允許突破地理界限，在空間管控的基礎上促進空間聯動。若空間間斷合作行為過多，則不利于創新網絡的統籌推進，協同創新活動會趨向分散而喪失規模效益。

在現行行政管理體制下廣深科技創新走廊由廣州、深圳、東莞市規劃建設，由各創新節點所在的市內行政區域具體實施。如《深圳建設廣深科技創新走廊實施方案(2018-2035年)(征求意見稿)》將各區政府列為走廊建設重點工程的責任單位，《廣深科技創新走廊(東莞段)空間規劃》以走廊沿線11個鎮街為示范建設窗口。市級政府統籌協調創新節點空間分布，其目的是利用地理鄰近效應促進各創新節點相互聯結，形成空間連續的創新走廊。而在實踐中區級政府傾向于將創新節點培育為地區增長極，服務地區經濟社會發展，容易忽視創新節點的對外聯系。市、區政府對創新節點的認識差距會使走廊盡管形成了強創新節點的線狀空間布局，但實際上節點之間缺乏有機的創新聯系。因此，科技創新走廊建設還應以強化創新聯系為重點，推進市級政府規劃與區級政府實施的相銜接、相協調。

創新思想和技術是創新的內在核心，地理鄰近能為創新思想和技術交流提供外部條件，對創新網絡演化有一定影響。而創新主體作為創新思想和技術的直接載體，對創新網絡演化的影響更為關鍵。創新主體間的協同創新以創新思想和技術的最優組合為首要目標，地理鄰近為次要選項，因而創新網絡演化能突破地理鄰近界限，產生“空間跳躍”。科技創新走廊建設既可以形成創新交流的地理鄰近條件，又能通過政策、環境、平臺、資源等優勢吸引和培育創新主體，從而推動協同創新網絡發展。

4 建議

基于地理空間鄰近對科技創新網絡演化的影響機理，結合廣深科技走廊廣州段生物醫藥產業協同創新網絡結構演化特征，對科技創新網絡營造提出3點建議：

(1)根據創新活動的空間根植性營造創新網絡。科技創新走廊作為創新活動的空間組織方式，發揮地理鄰近優勢應結合創新合作的空間根植性規劃建設交通設施，縮短創新節點間的空間距離，增強地理邊緣區域的網絡連通性。在重視空間聯動的同時還需關注創新節點的本土空間改造。創新節點研發條件優化必須能夠有效支撐研發合作，科技創新網絡拓展才有可能。科技創新走廊與傳統產業空間依靠交通基礎設施連接點軸形成有所不同，協同創新需要配置科技創新資源，而科技創新資源主要依托科技基礎設施使用與配置。2020年廣州市發展改革委《關于印發廣州市2020年重點項目計劃的通知》提出建設科技園區、科學實驗室、創業中心等29項科技創新基礎設施，著力于增強單個創新節點在創新網絡中提供、承接與利用創新合作資源的能力。

(2)破除行政壁壘以釋放市場機制活力。在剔除市際區域差異情況下廣州段走廊面臨跨區域協同創新的障礙，其原因在于廣州段內各區域在招商規劃、行政審批、土地流轉、人才流動、信息互通、資金周轉等方面的創新合作仍存在行政壁壘，政策協同有待加強。這在一定程度上造成了區域間的市場分割，使市場對資源配置的決定性作用難以有效發揮。2016年《廣州市加快創新驅動發展實施方案》提出“依托各行政區現有創新資源與優勢，促進各科技創新區域科學合理布局，密切聯系、互聯互通，整合政策、人才、資本、產業等創新要素和資源，形成‘多點支撐’ ‘各區聯動’的創新發展格局”。因此，構建走廊區域協同創新網絡，一方面應堅持政府引導，深化科技創新領域簡政放權改革，制定跨行政區域的統一科技規劃與政策，建立健全區域協同創新體制機制，形成區域發展合力；另一方面需堅持市場主導，利用市場力量驅使各區域發揮自身比較優勢，形成廊帶區域內原材料供應、生產、銷售、技術開發和改造等的產業關聯，圍繞產業鏈打造創新鏈。

(3)提高創新要素市場化配置效率。創新廊帶的形成依賴創新要素在空間上的高度集聚，加大創新要素投入是促進走廊網絡縱深發展的有效方式。然而，在經濟新常態條件下，這種粗放式發展模式不可持續，創新走廊建設必須由要素驅動轉向創新驅動。在尊重創新規律前提下加快發展技術要素市場，推動創新要素市場化配置以提升創新效率。2018年《廣州市促進科技成果轉移轉化行動方案(2018-2020 年)》出臺實施使技術市場環境更加優化，華南(廣州)技術轉移中心、廣州知識產權交易中心等技術交易平臺初具規模，2018年廣州技術合同成交額達719.02億元，同比增長101.1% 。然而，廣州技術經理人隊伍建設相對滯后，雖有開展常規性的人才培訓工作，但針對重大示范性技術交易所需的高端人才培養力度不足。為此需依據廣州各區域創新發展需要，采取引進與培養相結合的方式建設專業化的技術經理人隊伍，滿足創新要素供需對接要求。