北京市人民政府参事室、云河都市研究院
编者按：2022年９月，世界知识产权组织（WIPO）发布《全球创新指数》报告，东京-横滨、广州-深圳-香港和北京分别名列全球科技集群排名前三。对此，北京市人民政府参事室与云河都市研究院合作研究推出《全球三大科技集群科技创新表现比较研究》报告。本文作为该报告的摘要之一，着重探讨北京在专利申请量、论文发表量、研发强度、大学数量和品质等方面的特色，并针对北京学术研究实力雄厚，实战能力相对薄弱的情况，提出了以实装带动科创企业集群发展的建议。
《全球创新指数》从2017年开始评价全球科技集群，量化科技创新活动的空间集聚状况。回顾历年报告可以看出，东京-横滨、广州-深圳-香港两大集群一直稳居全球科技集群的第一名和第二名，北京从2017年的第７位，2021年上升至第３位，2022年蝉联第三。
针对《全球创新指数》只使用了PCT专利申请量和科学出版物论文发表量两项指标对全球科技集群进行排名，本报告在分析该指数的基础上，运用云河都市研究院《中国城市综合发展指标》的指标，对三大科技集群进行了更全面的比较分析，进一步探讨了北京科技创新的特点、优势和不足。
１．三大科技集群在专利申请和科学论文发表上展现不同优势
《全球创新指数》报告中的科技集群排名是依据国际专利申请中列出的发明人以及科学刊物文章上的作者所在地区来识别集群的。该报告在2017年只使用世界知识产权组织《专利合作条约》（PCT）的专利申请量一项指标对全球科技集群进行评价，从2018年开始增加了科睿唯安在科学引文索引扩展版网站上公布的科学出版物论文发表量作为指标，并沿用至今。
比较分析三大科技集群在这两项指标的表现可以看出，各集群的优势各有侧重。
① 东京-横滨：专利申请比科学论文发表更为活跃
东京-横滨在PCT专利申请量上优势显著。2018年专利申请量达到104,746件，全球占比为11%，高于第２位的广州-深圳-香港近6个百分点。2022年专利申请量虽然增长到122,526件，保持世界第1位，但与第2位的广州-深圳-香港之间的优势被大幅度压缩至2.5个百分点。
东京-横滨在科学出版物论文发表量上的优势这些年下降得比较明显。2018年该集群发表了141,584篇科学论文，全球占比1.8%，世界排名第2位。然而2022年的科学论文发表量比2018年骤减20%，全球占比下降到1.6%，世界排名跌落至第5位。
由此可见，东京-横滨的专利申请比科学论文发表更为活跃，科研与产业的互动是支撑该集群成为全球第一科技集群的关键要素。
② 广州-深圳-香港：专利申请、论文发表都在迅速增长
广州-深圳-香港在专利和科学论文两方面都增长迅速。2018年PCT专利申请量为48,084件，全球占比5.1%，世界排名第2位。2022年PCT专利申请量比2018年翻了一番，全球占比达到8.2%，与全球第一科技集群东京-横滨之间的差距大幅度缩小。
2018年该集群在科学出版物上发表的论文只有40,920篇，全球占比仅为0.5%，世界排名第32位。然而到2022年，科学论文发表量猛增到2018年的3倍以上，全球占比提高到1.9%，超越了东京-横滨，跃进至世界排名第3位。
广州-深圳-香港的迅猛势态对东京-横滨作为全球科技集群首位的地位形成了越来越大的威胁。
③ 北京：科学论文发表优势突出
北京在科学出版物论文发表上优势突出。2018年科学论文发表量为197,175篇，全球占比2.5%，是东京-横滨的1.4倍，世界排名第1位。2022年，北京的科学论文发表量比2018年增长了24%，全球占比提升到3.7%，稳居世界首位。
然而，北京在专利申请方面相对滞后。2018年PCT专利申请量为18,041件，全球占比1.9%，世界排名第８位。2022年全球占比提升到2.8%，世界排名上升至第６位。
以中国科学院、清华、北大为首的众多名校和顶级科研机构是北京科学论文力的强大基础，正是近年科学论文发表量的持续增长大幅度地提升了北京在全球科技集群中的位次。
图１ 北京都市圈DID分析图
２．北京行政区域面积最大，人口规模第二，经济体量最小
在三大科技集群中，北京的行政区域面积最大，为16,410平方公里，是广州-深圳-香港的1.3倍，东京-横滨的6.2倍。
从人口规模来看，广州-深圳-香港的人口规模最为庞大，达到4,390万人，是北京的2倍，东京-横滨的2.5倍。
从经济规模来看，广州-深圳-香港居首，GDP略高于东京-横滨，达到85,506亿元。相比之下，北京的经济体量只有前者的一半左右。
在三大科技集群中，东京-横滨的人均GDP最高，为46.3万元，是北京与广州-深圳-香港的2.4倍。
图２ 三大科技集群基本数据比较
３．北京研发强度最高，但研发经费支出和研发人员数存在差距
① 研发经费支出：东京-横滨最大
在三大科技集群中，东京-横滨的研发经费支出最大，达到5,295亿元,是广州-深圳-香港的1.2倍，北京的两倍。
北京在三大科技集群中研发经费支出总量最少。
② 研发强度：北京最大
由于国家和地区的经济规模存在差异，在比较研发经费时经常会使用“研发经费支出/GDP”，即“研发强度”这一指标来考量对研究开发的重视程度。
在三大科技集群中，虽然北京的研发经费支出总量最少，但北京的研发强度位居首位，达到6.5%，略高于东京-横滨，高于广州-深圳-香港1.2个百分点。
③ 研发人员数：北京最少
在三大科技集群中，广州-深圳-香港和东京-横滨的研发人员数相差不大，分别为64.3万人和62.9万人。
北京的研发人员数为47.3万人，只有其他两个科技集群的四分之三左右。
④ 研发人员人均研发经费：北京还存在较大差距
从研发人员人均研发经费来看，东京-横滨最多，达到84.2万元，广州-深圳-香港第二，达到68.4万元，北京第三，达到55.6万元。
北京在研发人员人均研发经费上与东京-横滨存在的差距较大，只有后者的66%。
图３ 三大科技集群研发数据比较
４．北京拥有亚洲排名最强的大学，但是大学数量和大学生人数都最少
大学不仅是培养创新型人才的摇篮同时也是研发的重要基地。本报告对三大科技集群的高校资源也进行了比较。
① 大学数量：东京-横滨最多
在三大科技集群中，东京-横滨的大学最多，有159所，是广州-深圳-香港的1.4倍，北京的1.7倍。广州-深圳-香港和北京分别有113所和92所大学。
② 在校大学生人数：广州-深圳-香港最多
从在校大学生人数来看，在三大科技集群中，广州-深圳-香港的大学生人数最多，达到170.2万人，东京-横滨的大学生人数排名第二，为85.1万人，北京的大学生人数最少，只有59万人，仅相当于广州-深圳-香港大学生人数的三分之一。
③ 北京拥有亚洲排名最前大学，但上榜世界排名前500大学总数最少
在三大科技集群中，北京拥有亚洲排名最前的大学，但从体量上来看，荣登世界大学排行榜的大学数量最少。
根据《泰晤士高等教育》2022年发布的世界大学排名显示，在排行榜前500所大学中，东京-横滨有42所大学上榜，优势明显；广州-深圳-香港有16所大学上榜；北京虽然拥有亚洲排名第一和第二的清华大学和北京大学，但是上榜大学总数只有14所，在三大科技集群中最少。
图４ 三大科技集群大学数据比较
５．北京：学术研究实力雄厚，实战能力相对薄弱
从以上分析可以看到，在三大科技集群中，北京在研发人员数、研发经费、研发人员人均研发经费、大学数量等资源上都最少，但是研发强度最高。北京的研发强度在全国297个地级及以上城市中也是常年稳居首位，体现了北京对创新的高度重视。
北京的另一个优势是拥有一大批名校和顶级科研机构，更集中了全国三分之一的国家重点实验室和近半数的两院院士。
对创新的高度重视和强大的科研资源使北京在科学论文发表上独占鳌头，同时在PCT专利申请上也正在紧追猛赶。但与其他两大科技集群相比，北京在科研与产业的互动上相对薄弱。
６．实装战略：以社会实装带动创新企业集群发展
针对上述北京的实力与不足，本报告建议北京在新能源利用、路面电车等新型城市轨道交通系统、新型节能建筑、数字化等领域，实施大规模社会实装，在升级改造北京城市基础设施，提升城市技术水准的同时，带动这些领域创新企业的集群式发展。
对于拥有巨大市场的北京而言，这种以实装创造实战需求，促进科研成果转化为产品和服务，进而带动企业集群式发展的战略尤为重要。
以高铁为例，1964年日本在全球第一个实装高铁系统，通过新干线的建设与运营，不仅实现了国土经济的高速运转，同时还带动起了一大批新干线相关企业的发展。同样，中国也通过大规模实装高铁培育了巨大的高铁经济生态圈，而且开始把高铁系统输出海外。相反，美国由于一直没有实施高铁的实装，没有能够在高铁领域诱发相关企业的发展。
新能源产业的发展也与实装息息相关。例如东京正在实施新能源技术的实装计划。针对目前在周边地区进行大规模发电，再长距离送电到东京消费的电力供应结构，东京都计划通过在屋顶普及安装太阳能发电面板，实现电力系统从“大规模集中发电+长距离送电”向“电力自产自消”进行转换，在提升能源结构，提高能源效率和安全性的同时，带动太阳能、氢能、数字化等领域相关企业的集群式发展。
鉴于北京的电力供应结构与东京相似，建议北京学习研究东京目前在电力结构转换上所做的政策性和制度性尝试，尽早实施运用新能源技术改革电力结构的实装方案。
通过实施新技术的社会实装，将科创资源优势有效地转化为经济发展动力，应该成为北京创新驱动高质量发展的一大战略。
该文发表在2023年８月15日的中国网上，并被众多媒体和平台转发。