主要灣區國際科技創新中心基礎研究比較分析及啟示
中國網/中國發展門戶網訊 主要灣區國際科技創新中心是各國科技創新的超級引擎和創新資源集聚區,在推動全球科技和產業創新中扮演了極為重要的角色?;浉郯拇鬄硡^作為世界級灣區之一,是我國開放程度最高、經濟活力最強的區域之一,具備建成國際一流灣區和世界級城市群的基礎條件,在國家發展大局中具有重要戰略地位。2019年2月,中共中央、國務院印發《粵港澳大灣區發展規劃綱要》明確提出將粵港澳大灣區打造成為“具有全球影響力的國際科技創新中心”,深入實施創新驅動發展戰略,深化粵港澳創新合作,構建開放型融合發展的區域協同創新共同體,集聚國際創新資源,優化創新制度和政策環境,著力提升科技成果轉化能力,建設全球科技創新高地和新興產業重要策源地。在中央倡導科技創新新型舉國體制的背景下,粵港澳大灣區已成為國家戰略科技力量的核心承載區、關鍵核心技術攻關的協同創新樞紐、國際化開放創新的前沿窗口、產學研用深度融合的示范高地、制度創新與資源配置的試驗田,以及短板突破與未來產業的戰略支點。這一定位既依托于粵港澳大灣區獨特的區位、政策和產業優勢,也體現了國家通過新型舉國體制整合資源、實現高水平科技自立自強的戰略意圖。
當前,基礎研究呈現出新的發展態勢,科研范式正在發生深刻變革,我國基礎研究正處于由高速發展轉向高質量發展階段。新一輪科技革命和產業變革前移到基礎研究,基于科學的創新迅猛發展,基礎研究、應用研究、試驗發展及成果轉化與產業化非線性互動、融合創新的趨勢越發顯著。加強基礎與應用基礎研究,對粵港澳大灣區實現前瞻性、引領性原始創新成果重大突破,掌握創新發展主動權,全面支撐現代化經濟體系建設,實現經濟高質量發展,進而建設成為國際科技創新中心具有重大而深遠的影響。盡管粵港澳大灣區在產業、人才、資金等多方面已形成優勢,但與紐約、舊金山、東京等其他世界級灣區相比,在基礎研究方面存在明顯短板。2021年,清華大學產業發展與環境治理研究中心(CIDEG)聯合自然科研(Nature Research)首次發布的《國際科技創新中心指數2021》報告(GIHI),從科學中心、創新高地和創新生態3個維度評估國際科技創新中心城市(都市圈)的發展水平。2024年的最新報告中,粵港澳大灣區在由科技人力資源、科研機構、科學基礎設施和知識創造共同構成的“科學中心”位列全球第5,落后于舊金山、紐約等灣區。近年來,粵港澳大灣區基礎研究的創新主體持續壯大、支撐平臺布局加快、科技資源投入強化、科研環境不斷完善、成果產出顯著增多,但仍存在基礎研究主體大而不強、科技人力資源質量不高、經費投入低于國際水平、科研成果產出質量不優等問題。在學術研究方面,現有研究分析了世界級灣區產業發展對粵港澳大灣區建設的啟示,探討了粵港澳大灣區科學研究與產業創新協調發展問題,分析了香港在建設粵港澳大灣區國際科技創新中心中的作用,提出了粵港澳大灣區打造引領跨越“中等技術陷阱”的國際科技創新中心的思路,但鮮有從基礎研究角度對主要灣區國際科技創新中心建設的現狀、特征及綜合競爭力等開展系統性研究。
科學基金是國家資助基礎研究的主渠道,對進一步提升粵港澳大灣區基礎研究綜合競爭力具有戰略意義?,F有研究針對國家自然科學基金如何更好地引導基礎研究多元投入、如何優化科學基金資助政策、助力基礎研究高質量發展,以及如何進一步支持京津冀區域基礎研究協同發展,但鮮有針對國家自然科學基金如何資助主要灣區基礎研究開展分析。
圍繞粵港澳大灣區國際科技創新中心建設的戰略需求,基于現有研究存在的不足,本文立足國際視野,開展粵港澳大灣區與國外主要灣區國際科技創新中心基礎研究主要指標及綜合競爭力等方面的評價分析及比較研究,通過文獻計量與知識圖譜方法分析粵港澳大灣區在學科領域及戰略重點領域基礎研究優勢和短板,采用最新統計數據比較粵港澳大灣區與國外主要灣區國際科技創新中心獲國家科學基金資助情況?;谏鲜鲅芯?,本文探討了加強科學基金推動粵港澳大灣區國際科技創新中心基礎研究發展的支持力度、優化科學基金支持粵港澳大灣區基礎研究的戰略定位與資助機制,進一步提升粵港澳大灣區基礎研究綜合競爭力,有效支撐引領國際科技創新中心建設的對策建議。
主要灣區國際科技創新中心基礎研究的現狀分析
對比粵港澳大灣區與國外主要灣區國際科技創新中心(舊金山、紐約、倫敦、東京)的基礎研究相關指標(表1),粵港澳大灣區在基礎研究人員隊伍、重大原創成果、科技領軍企業數量及效益等方面與國外主要灣區國際科技創新中心仍有較大差距:基礎研究人員隊伍方面,粵港澳大灣區同其他灣區國際科技創新中心相比有待進一步壯大,每百萬人口中的活躍科研人員數遠少于其他灣區,國際頂級科技獎項獲獎人數少于其他灣區平均數量;重大原創成果方面,粵港澳大灣區同其他灣區國際科技創新中心相比差距較大,粵港澳大灣區近20年(2004—2023年)獲國際三大科技獎數(諾貝爾獎、菲爾茲獎、圖靈獎)僅為1項,遠少于其他灣區;粵港澳科技領軍企業數量及效益方面,粵港澳大灣區的創新領先企業數量、獨角獸企業數量、高技術制造業企業市值、新經濟行業上市公司營業收入同其他灣區相比仍有差距。
在高水平大學和科研機構、重大科學基礎設施、基礎研究產出等方面,粵港澳大灣區具有優勢:高水平大學和科研機構數量上,粵港澳大灣區世界領先大學及世界一流科研機構(前200位)數量均多于其他灣區;重大科學基礎設施數量上,粵港澳大灣區大科學裝置和超級計算機500強同其他灣區相比優勢顯著;基礎研究產出上,粵港澳大灣區高被引論文數量、有效發明專利存量、《專利合作條約》(PCT)專利數量同其他灣區相比有一定優勢。
從創新生態的動態演化看,主要灣區國際科技創新中心結合自身資源稟賦,在市場機制、政策設計等方面形成差異化優勢。以舊金山和紐約灣區為例:舊金山灣區積極推動風險投資與基礎研究的互動,從半導體、互聯網到人工智能,灣區投資機構通過風險投資快速響應技術變革,政府則通過稅收減免、政府采購等間接引導創新方向;紐約灣區則是利用區域政策驅動基礎研究發展。例如,在生命科學領域,紐約在2006年啟動“卓越中心計劃”(Innovative Centers of Excellence Certificate Program),2016年推出“生命科學產業發展基金”(LifeSci NYC),通過政府投資引導相關領域的基礎研究發展及成果轉化。
主要灣區國際科技創新中心基礎研究綜合競爭力比較分析
本文從基礎研究人員和機構、基礎研究設施、基礎研究產出質量、基礎研究對創新的影響等4個維度構建了粵港澳大灣區與其他主要灣區國際科技創新中心基礎研究綜合競爭力評價指標體系(表2)。相關指標權重設計時,一方面結合了領域內學者、政策制定者及產業界企業家的意見,從而明確了關鍵維度的戰略價值;另一方面,也參考了CIDEG聯合Nature Research發布的歷年“國際科技創新中心指數”等評價指標體系,確保指標體系的普適性與可比性。
實證評價結果表明(表3):粵港澳大灣區在基礎研究設施方面具有一定優勢(位居第1),但在基礎研究人員和機構、基礎研究產出質量方面處于劣勢(分別位于第4、第5)。從劣勢方面看,粵港澳大灣區基礎研究人員和機構排名第4,主要原因是活躍科研人員數量(每百萬人)和世界頂尖科學家人數相對較少;另外,基礎研究產出質量排名第5,主要原因是近20年(2004—2023年)獲國際三大科技獎數量僅1項,較紐約、舊金山、東京、倫敦灣區差距較大。從優勢方面看,粵港澳大灣區基礎研究設施排名第1位,主要受益于近年來大科學裝置數量和超級計算機500強數量的增加。此外,粵港澳大灣區盡管在技術創新能力(包括每百萬人有效發明專利存量、PCT專利數量)方面優勢明顯,但在高技術制造業企業市值、新經濟行業上市公司營業收入等方面同舊金山、東京相比仍有較大差距。


粵港澳大灣區在學科領域及戰略重點領域基礎研究優勢和短板分析
結合粵港澳大灣區基礎和應用基礎研究戰略規劃重點,本文選取工程技術、材料科學、環境科學、力學、地球科學、管理科學、化學、信息科學、生命科學、物理學、天文學、醫學、海洋學、數學等14個學科領域,以及量子科學、腦科學與類腦、人工智能、新一代移動通信、合成生物學等5個戰略重點領域,開展粵港澳大灣區及國外主要灣區國際科技創新中心的基礎研究的優勢及短板分析,主要發現如下(表4)。
學科領域方面的分析
2020—2023年,粵港澳大灣區最具優勢的是工程技術學科,產出規模和學術影響力均高于國外主要灣區國際科技創新中心;粵港澳大灣區同國外主要灣區國際科技創新中心相比,在材料科學、環境科學和力學等學科領域的學術影響力差距較小,在數學、醫學、生命科學、天文學、物理學和海洋學等學科領域的學術影響力差距較大,尤其數學的影響力低于全球平均水平。以數學及醫學領域為例,上述研究差距進一步折射出粵港澳在基礎研究學科前沿探索及產業需求導向等方面的短板。

數學領域?;浉郯母咝祵W研究多聚焦于現有理論的應用層面,對國際前沿理論難題的探索缺乏持續性投入與頂尖人才攻堅,且數學各分支學科間的交叉融合研究機制薄弱,難以催生突破性理論成果;粵港澳企業對數學基礎研究需求傳導不暢,灣區內金融、大數據企業雖有海量數據與算法需求,但與高校、科研機構合作松散,未能形成“問題驅動—理論突破—應用驗證”的閉環,導致數學理論創新與產業需求脫節。
醫學領域。醫學領域仍面臨臨床轉化機制缺失的困境。大灣區內雖匯聚了大量優質醫療資源,但臨床數據共享體系尚未健全,醫院間因數據標準不統一、隱私保護顧慮等因素,難以實現病例、診療數據互通,使得基礎醫學研究難以獲得豐富臨床樣本支撐。同時,醫學科研成果轉化鏈條斷裂,從實驗室研究到臨床試驗、藥品器械審批上市,存在流程繁瑣、周期長、資金投入大等問題,且缺乏專業醫學成果轉化機構與團隊,導致大量具有潛力的醫學研究成果束之高閣,無法有效轉化為臨床應用,制約了大灣區醫學基礎研究的整體發展。
戰略重點領域方面的分析
粵港澳大灣區在量子科學領域的學術影響力低于國外主要灣區國際科技創新中心,主要國際合作伙伴是新加坡高校(新加坡國立大學和南洋理工大學),中方合作團隊以南方科技大學、深圳國際量子研究院和香港大學為主。在腦科學與類腦、合成生物學及新一代移動通信領域,粵港澳大灣區與國外主要灣區國際科技創新中心相比存在一定差距,尤其是在腦科學與類腦領域,粵港澳大灣區產出規模與學術影響力與國外主要灣區國際科技創新中心差距較大?;浉郯拇鬄硡^在人工智能領域優勢明顯,領先國外主要灣區國際科技創新中心(圖1)。
戰略重點領域國際(地區)合作方面的分析
粵港澳大灣區在腦科學與類腦領域的國際合作研究相對較少;在人工智能和新一代移動通信領域的主要國際合作伙伴是澳大利亞和新加坡機構(圖2)?;浉郯拇鬄硡^內部合作機構主要是中山大學和香港大學等,在量子科學和合成生物領域,香港的科研機構之間的合作密切,與廣東相關機構間合作相對較少,粵港澳三地優勢科研機構的區域間合作有待加強。
主要灣區國際科技創新中心獲國家科學基金資助的比較分析
總體上看,粵港澳大灣區同國外主要灣區國際科技創新中心(舊金山、紐約、倫敦、東京)獲國家科學基金的資助情況相比,仍存在較大差距,具體表現為:年均資助總經費方面,中國國家自然科學基金(NSFC)對粵港澳大灣區的資助經費遠低于美國國家科學基金會(NSF)、美國國立衛生研究院(NIH)對舊金山灣區、紐約灣區,以及英國研究與創新署(UKRI)對倫敦灣區的資助,但高于日本學術振興會(JSPS)對東京灣區的資助;年均資助項目數方面,NSFC對粵港澳大灣區的資助明顯低于JSPS對東京灣區的資助及NIH對紐約灣區的資助項目數,但高于NIH對于舊金山灣區的資助項目數;年均資助機構數方面,NSFC對于粵港澳大灣區的資助機構數,多于NSF、低于NIH對舊金山灣區、紐約灣區的資助機構數。
2019—2023年,302家粵港澳大灣區的高校、科研院所、企業申請NSFC項目共124841項,獲批22475項,獲資助經費119.05億元。年均申請數24968項,獲批數4495項,獲資助經費23.81億元。其中,廣東省申請數為121539項,批準數為21698項,獲資助經費114.94億元。港澳在內地內設機構申請NSFC共3302項,獲資助777項,獲資助經費4.11億元。

2013—2022年,舊金山灣區獲得NSF資助600.9億美元、資助機構數240家,年均獲資助經費60.09億美元、獲資助機構數24家,獲得NIH資助114.7億美元、資助機構數為1040家、項目數為21940項,年均獲資助經費11.47億美元、獲資助機構數104家、資助項目數2194項。紐約灣區獲得NSF資助834.4億美元、資助機構數260家,年均獲資助經費83.44億美元、資助機構數26家,獲得NIH資助371.9億美元、資助項目數為74980項、項目金額為371.9億美元,年均獲資助經費37.19億美元、資助項目數7498項、資助機構數288家。

2018—2021年,倫敦灣區獲UKRI資助99.19億英鎊,年均獲UKRI資助金額約為33.06億英鎊。
2018—2024年,東京灣區獲JSPS資助2581.55億日元,資助項目數68552項,年均獲JSPS資助經費為368.79億日元,年均獲資助數為9793項。
科學基金在國家創新體系中具有基礎性、戰略性、引導性作用。對比粵港澳大灣區和國外主要灣區國際科技創新中心科學基金相關資助數據,發現前者在資助力度方面仍存在較大差距,究其主要原因,除了我國科學基金資助規模相對較小外,還在于國外主要基礎研究力量均集中于相關灣區,而我國基礎研究力量主要分布在北京、上海等具有傳統基礎研究優勢的地區。新時期科學基金應考慮加大對新興的科技創新戰略性區域,尤其是粵港澳大灣區建設國際科技創新中心的支持力度。為此,亟須大力推動科學基金與粵港澳大灣區開展多種形式的聯合基金項目,引導和帶動大灣區多元化的基礎研究投入。
研究結論及政策啟示
研究結論
通過比較分析主要灣區國際科技創新中心基礎研究的現狀及綜合競爭力、學科領域及戰略重點領域優勢和短板、國家科學基金資助情況等,研究表明:
粵港澳大灣區基礎研究綜合競爭力明顯增強,但重大原創成果及基礎研究對創新的影響有待新突破。處于國際科技創新中心的前列,在世界一流大學和科研機構數量、重大科研基礎設施、基礎研究產出等方面優勢明顯,但與舊金山、紐約等灣區相比還有較大的差距,主要體現在基礎研究人員比例不夠高、世界頂尖科學家不夠多、缺乏國際三大科技獎的重大原創成果。盡管粵港澳在技術創新能力和新興產業經濟效益方面具有優勢,但在科技領軍企業和獨角獸企業數量和質量方面仍存在短板。
粵港澳大灣區在基礎學科和戰略重點領域需加強全面布局以及三地間的合作?;浉郯拇鬄硡^在工程科學和人工智能領域具有優勢,在材料科學、環境科學和力學等學科與國外主要灣區國際科技創新中心差距較小,但在數學、醫學、生命科學、天文學、物理學和海洋學等學科,以及量子科學、腦科學與類腦等戰略重點領域仍存在顯著差距。此外,粵港澳三地優勢科研機構的區域內合作有待加強。
科學基金整體資助規模還需進一步加強,資助領域、資助布局仍待進一步優化。國家自然科學基金對粵港澳大灣區的年均資助總經費、資助項目數、資助機構數同美國NSF、NIH對紐約灣區和舊金山灣區的資助、日本JSPS對東京灣區的資助相比,存在較大差距。資助方向上,針對粵港澳大灣區數學、醫學、生命科學、天文學、物理學和海洋學等學科,以及量子科學、腦科學與類腦等戰略重點領域的支持仍然不足。資助布局上,覆蓋粵港澳大灣區尤其是香港和澳門地區的區域創新發展聯合基金有待創設,基礎研究專項布局的層次性和系統性有待加強。
政策建議
立足“十四五”,面向“十五五”,本文認為《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中提出的“持之以恒加強基礎研究”“支持粵港澳大灣區形成國際科技創新中心”等目標將在“十五五”時期進一步深化。對此,為進一步提升粵港澳大灣區基礎研究綜合競爭力,有效支撐引領國際科技創新中心建設,本文從加強整體布局、優化資助機制及資源配置、推動區域內外開放合作、強化產學研協同創新機制等方面開展戰略性政策框架設計,并提出如下政策建議:
加強粵港澳大灣區基礎研究的基礎學科和戰略重點領域的整體布局。NSFC-廣東區域創新發展聯合基金應聚焦數學、醫學、生命科學、天文學、物理學和海洋學等學科,以及量子科學、腦科學與類腦等戰略重點領域,設立專項課題指南,定期發布前沿研究方向,強化基礎研究政策驅動。對資助范圍和資助方式的拓展和優化方面,將資助范圍進一步擴展到香港、澳門的高??蒲袡C構,簡化香港、澳門高??蒲袡C構申報流程,建立專門溝通渠道;資助方式上,推行“定向委托+自由申報”雙軌制,并聯合粵港澳三地產學研部門設立基礎研究專項資金,聯動行業部門明確產業需求清單,吸引企業以“科研贊助+成果共享”模式參與多元投入。搭建粵港澳大灣區科研政策協同平臺,統籌制定基礎學科和戰略重點領域規劃,對區域內高水平研究型大學、一流學科和優勢科研機構團隊,在項目配額、資金傾斜、人才聯合培養等方面給予重點支持。引導粵港澳大灣區統籌制定基礎學科和戰略重點領域規劃與支持政策,加強對粵港澳大灣區高水平研究型大學、一流學科和優勢科研機構和團隊的支持。
加大國家自然科學基金對粵港澳大灣區的聯合資助力度,優化聯合基金資助機制。國家自然科學基金應加強部省聯動,深化與廣東、香港、澳門三地的合作,增設覆蓋粵港澳大灣區的區域創新發展聯合基金,引導粵港澳三地加大財政資金投入力度,鼓勵粵港澳大灣區科技領軍企業等社會力量積極投入基礎研究,構建多元化資金支持體系。聯合資助可采用“中央財政引導資金+地方配套資金+企業投入資金”的分層協同模式。中央財政作為核心引領,通過設立專項基金,重點支持基礎科學前沿領域相關研究,地方政府依據區域產業特色與科技發展規劃,提供配套資金,精準扶持符合本地發展需求的基礎研究項目,鼓勵企業通過“聯合攻關”等方式投入資金,實現科研成果與市場需求的有效銜接。同時,建立由科學技術部、財政部、地方科技主管部門及企業代表組成的跨部門、跨區域聯合管理機構,通過定期聯席會議、數字化監管平臺等機制,動態優化資金分配方案,并對項目執行進度、資金使用效率、成果轉化潛力等實施全周期監管,確?;A研究投入產出效益最大化。應優化當前聯合基金基礎研究專項布局,按照戰略專項、重大項目和開放性項目3個層次系統部署推進基礎研究項目,加快構建完善針對粵港澳大灣區的基礎與應用基礎研究專項資助體系。
加強粵港澳大灣區基礎研究的區域內合作及國際合作?;浉郯拇鬄硡^作為“一帶一路”倡議的重要樞紐和節點,在推動科技創新與發展方面扮演著舉足輕重的角色。國家自然科學基金應充分發揮粵港澳大灣區的國際合作區位優勢,可制定“國際合作專項資助計劃”,鼓勵粵港澳三地科研人員立足人工智能、生物醫藥、新能源等世界科學前沿領域,通過聯合申報國際科研項目、參與國際大科學計劃等方式,有效利用國際科技資源。在合作與交流方面,設立專項經費支持科研人員參加高水平國際學術會議、舉辦跨國學術研討會;建立國際科技合作信息共享平臺,實時發布國際科技合作需求與資源。加強粵港澳在相關學科和戰略重點領域與國外,尤其是“一帶一路”地區,一流大學和學術機構的實質性合作及區域內部的雙邊及多邊合作,通過開展學生聯合培養、共建聯合實驗室、定期舉辦粵港澳科研合作論壇等方式深化區域內部的雙邊及多邊合作、促進科研成果共享。利用港澳在國際學術組織、跨國企業中的網絡和平臺資源,以及廣州、深圳、東莞等地散裂中子源、合成生物研究設施等重大科學基礎設施,設立“大灣區國際科研合作基金”等項目,以優厚待遇吸引全球科學精英來大灣區開展合作研究,切實提升粵港澳大灣區基礎研究的國際化能力和水平。
加強戰略性基礎研究領域的產學研合作,引導優勢企業加大基礎研究投入,推動科技創新與產業創新深入融合??赏ㄟ^政策激勵與稅收優惠,引導華為、騰訊等優勢企業加大基礎研究投入,引導投資機構加大針對基礎研究領域的風險投資,設立企業科研專項資金??茖W基金發揮“種子資金”作用,支持和引導粵港澳大灣區科技領軍企業與當地政府、中山大學、香港科技大學、中國科學院深圳先進技術研究院等高校院所,共設企業創新發展聯合基金。探索“企業出題、政府助題、科研機構解題”的聯合資助新舉措,明確各方權責與收益分配機制。發揮科學基金導向作用,定期發布粵港澳未來產業培育與創新發展的基礎研究需求榜單,圍繞人工智能、量子信息、基因技術等前沿技術,以及高端芯片、工業母機等關鍵技術,和深中通道等重大工程中的科學問題,吸引和集聚粵港澳優勢科研力量開展目標導向基礎研究。建立產學研定期溝通機制,推動高校院所科研成果在企業快速轉化應用,促進粵港澳大灣區科技創新與產業創新的深入融合,加快培育發展戰略性新興產業和未來產業。
(作者:周文能,廣東工業大學生態環境與資源學院;劉云,中國科學院大學公共政策與管理學院;郭棟,中國傳媒大學經濟與管理學院;楊立英,中國科學院文獻情報中心。《中國科學院院刊》供稿)







