知识经济和全球化时代，科技创新正成为全球城市的重要标志功能，将“科技创新”定位为城市的核心功能或核心竞争力的主张得到了愈来愈广泛的认同，未来的全球城市必然同时也是具有全球影响力的科技创新中心。积极打造全球科技创新中心，成为越来越多国家和地区提升综合实力和应对新一轮科技革命的重要举措，例如纽约、伦敦、新加坡、东京、首尔等先后提出了建设全球或区域创新中心的目标，并出台了相应的战略规划。
全球科技创新中心这一概念最早于2000年由美国《在线》杂志提出，杜德斌(2015)在借鉴相关概念的基础上，将其定义为：科技创新资源密集、科技创新活动集中、科技创新实力雄厚、科技成果辐射范围广大，从而在全球价值链中发挥价值增值功能并占据领导和支配地位的城市或地区。
建设全球科技创新中心是一个系统工程，不同动力来源和要素组合建构的科技创新中心往往在等级和发展程度上存在较大差异。据麦肯锡公司(Mckinsey & Company)2006年发布的全球创新热图，全球科技创新中心的成长路径和形态类型多种多样，主要包括政府扶持型、市场导向型和大学驱动型等，代表性城市或区域分别有台湾新竹、印度班加罗尔、美国硅谷等;但目前也仅有硅谷等少数区域形成了完善且可持续发展的创新生态系统，并竞相成为其他城市或区域效仿的对象。
位于美国加利福尼亚州北部，旧金山湾区南部的硅谷，自20世纪50年代以来，持续引领半导体、个人电脑、互联网及绿色科技等革命性技术与新兴产业的交替发展，成为全球新技术、新产品、新工艺最为重要且经久不衰的创新源地，吸引了世界各国经济界人士和政策制定者的目光。“到底是什么造就了硅谷”，一直是学术界关注的热点，已有学者从创新网络、创新集群、创新文化与环境等不同视角解构硅谷创新体系的特征;而硅谷的形成是一个复杂且不断变化的过程，已有研究的视角显得较为单一，很难全面解析硅谷创新体系的发展历程。
自1912年经济学家熊彼特提出“创新”这一概念以来，关于创新理论的研究经历了由简单到复杂的演变过程，逐渐形成了线性(技术拉动、市场推动等)和非线性(链联系、集成、系统整合与网络等)两种模式，三螺旋理论和创新生态系统理论都属于非线性创新模式的分支。三螺旋理论一经提出便在美国、日本等发达国家受到重视，并在各类研究中心、孵化器和科技园的规划与实践中彰显出了强劲的生命力。21世纪以来，各国学者纷纷利用创新生态系统概念，探索如何通过营造良好的创新生态来提升区域或国家创新能力，如欧盟于2006年提出“里斯本战略”，构建欧洲创新生态系统。本文试图基于上述两个创新理论，以硅谷为例，深入探究全球科技创新中心的建构模式和主要特征，以期为其他城市或区域培育及建设全球科技创新中心、实现城市功能升级提供理论指导及实践经验。
三螺旋理论
美国学者亨瑞•埃茨科瓦茨和勒特•雷德斯道夫于1995年将起源于DNA研究中的三螺旋模型用来分析大学—产业—政府之间关系的动力学，认为三螺旋理论应是超越国家创新系统理论的关于创新研究的新范式。该理论的主要论点是：以知识为基础的大学、产业和政府之间的相互作用是改善创新活动的关键所在，其中谁是创新主体不是固定的，三者“交叠”并互相作用，才能推动创新螺旋式上升。根据该模型，区域内的创新主体由三个部门组成，三者的传统职能分别是知识创造、财富生产和政策协调，各部门之间的互动还衍生出一系列新的职能，最终孕育了以知识为基础的创新型社会。
(1)以大学为代表的知识生产机构。
自19世纪初德国教育家威廉•冯•洪堡将科学研究引入大学以来，现代大学，特别是研究型大学成为集知识传授和知识创造于一体的高等教育机构，不仅是杰出人才培养的摇篮，也是科学研究特别是基础研究的重镇和重大科技成果的诞生地。现代大学以新的形式把教学与研究功能结合起来，同时还参与了科技成果的转化与应用、技术转让、科技服务、国际科技交流与合作等活动，成为新公司、尤其是高技术领域新公司形成的来源。大学所创办的衍生企业(也被称为“大学里的公司”)，其形式主要有高校教师、学生创办的高技术企业、技术转让产生企业、高校员工乃至高校持股企业等。这些企业的诞生使得人才在高校和企业间频繁地流动，促进科技知识理论与实践在更深的层次达到契合。
(2)高科技创业公司、大型企业集团和跨国公司等产业(或企业)部门。
创新是指生产要素的重新组合，这一过程只能通过市场激励企业来完成。三螺旋模型中，以知识为基础的企业吸纳了大学和政府的要素，并建立在与这些机构相关联的基础上，是一种新型的产业组织;与传统意义上的企业相比其更具开放性，如公司与大学研究群体等非公司实体合作过程中的组成部分也属于企业的范畴。此外，有些企业还兼具教育功能，例如一些孵化器公司通常要花2-3年培养刚毕业的大学生使其更顺利地走上职业道路。
(3)不同层级的政府部门。
在创新发展的不同阶段，不同国家(地区)的政府所起的作用不尽相同，且没有具体的标准。例如，墨西哥、新加坡等国的政府在创新中的作用相当显著;东欧国家由于社会经济制度的改变使得政府作用削弱，但在科技创新政策制定方面政府仍承担重要角色;美国虽一直对强烈反对政府直接介入产业进行干预，但产业政策形成的内在轨迹却创造了横跨机构范畴的网络和创新行动，形成间接的政府创新政策。对比自上而下、自下而上等不同的政府政策，发现政府推动区域创新的具体方式主要是通过“直接”或者“间接”创新政策来确保产业、大学之间稳定的交流和相互作用，其最终目的是营造一个更为合适的创新环境。
三螺旋理论在区别三个主体及其不同目标的同时，强调了学术界、产业界和政府的合作关系，认为在公共与私立、科学和技术、大学和产业之间的边界是流动的，超越了大学—产业、大学—政府、产业—政府的双螺旋关系模式。该模型很好地刻画了创新主体之间的互动过程并提出了区域创新过程的动力学解释，但对创新系统内除大学、企业、政府之外其他创新要素及创新环境的重要性关注较少。
创新生态系统理论
创新生态系统这一概念孕育于20世纪90年代，该理论的提出又一次体现了创新研究范式的转变，表现为由关注系统中要素的构成转向关注要素之间、系统与环境之间的动态过程。创新生态系统的概念来自于生态学中生态系统的类比，包括了与创新活动相关的各类物种、种群、群落等要素及创新生态环境，其主要目的是在可持续发展的理念下促进创新持续涌现，实现高质量的经济增长。
基于生态学的基础理论与方法，创新生态系统的构成要素具体包括：
(1)创新主体及各类支撑要素。
创新主体主要指大学及研究机构、企业，创新支撑要素则包括政府政策、风险资本、专业性服务机构、各种行业协会和非正式社交网络等。大学创新系统的知识和人才来源;企业则通过应用和开发研究推动产品和服务的生产与交付，并实施技术推广;创新支撑要素则为创新生态系统内的创新活动提供政策、信息、技术、服务等多方面的资源，从而保证系统的健康运转。
(2)创新种群。
是指创新主体或要素在一定的地域空间内集聚所形成的产业(或企业)的集合。随着技术的不断升级演化，创新生态系统会形成以不同核心技术为主导的产业(或企业)种群，种群内的引擎企业通常可代表该区域技术的领先水平;由于存在外溢效应、分担风险等优势，种群内中小企业通过协作能克服在创新中缺乏研发资金、技术等劣势，从而加快创新步伐。
(3)创新群落。
在创新种群的形成过程中，成功的企业就像“领头羊”，能集聚并带动更多企业跟进，从而在一定地域空间内形成由不同规模具有异质性和互补性的创新型企业及关联机构密集的群落。不同创新群落在创新活动的内容、创新产出的能级等方面都存在着较大的差异;一般来说创新群落的密度、丰富度、亲和度等数量特征可以反映创新生态系统的活跃程度[18]。
(4)创新生态环境。
主要是指为创新生态系统中各组成部分的正常运行提供必要的物质、精神及制度保障，其涵盖的内容既包括社会制度、法律体系、社会习俗与文化、社会网络等软性因素，也包括基础设施、技术与经济存量等硬性因素。这些因素会直接或间接影响创新活动的进行，因此，创新生态环境的选择、适应及改造对创新主体、群落及整个创新生态系统发展演化都至关重要。
综上所述，该理论的主要内涵是指一个区域内各种创新主体及创新支撑要素、创新种群、创新群落及其与创新环境之间，通过物质流、能量流、信息流的联结传导，形成共生竞合、动态演化的开放、复杂创新系统，具有多样性共生、自组织演化和开放式协同等特征;而该理论存在的弊端或问题是创新主体的作用不突出，没有很好地明确创新系统的动力来源。
对比来看，三螺旋理论的基础在于创新过程的非线性本质、多主体特征以及创新边界的模糊重叠，多强调创新过程的动力学解释;而创新生态系统则更多考虑系统的协同、稳定、健康、整合，同时还重点关注创新环境的重要性及要素与环境之间的相互关系。
下文中，我们将用这两种理论，解释硅谷何以从美国加州的一个城郊区，演变为今日之硅谷——全球科技创新中心。
作者介绍：杜德斌(华东师范大学城市与区域科学学院院长、教授，上海市软科学研究基地美国创新与发展研究中心主任，三思派特约专家)，胡曙虹(华东师范大学科技创新与发展战略研究中心博士研究生)。文章为作者独立观点，不代表主办机构立场。
文章转载自微信公众号“三思派”（ID: Science-Pie）
