【摘要】新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓄勢待發(fā)，全球創(chuàng)新版圖正在重塑，戰(zhàn)略科技力量成為科技強(qiáng)國競爭合作的中流砥柱。優(yōu)化戰(zhàn)略科技力量布局是實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措，關(guān)鍵在于厘清其時空動態(tài)配置規(guī)律。我國戰(zhàn)略科技力量配置兼具顯著的時序動態(tài)性和空間不均衡性，戰(zhàn)略科技力量加速整合邁入成熟期，遵循區(qū)域高度集聚規(guī)律，基本鎖定于胡煥庸線東南半壁，呈集群狀高度集中于東南沿海三大城市群，廣大西部地區(qū)和東北地區(qū)創(chuàng)新能力不足。國家戰(zhàn)略科技力量布局亟待優(yōu)化重塑，關(guān)鍵在于充分發(fā)揮重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的集群效應(yīng)，強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量梯次聯(lián)動布局和功能協(xié)同定位，優(yōu)化創(chuàng)新功能區(qū)空間組織機(jī)制，構(gòu)筑創(chuàng)新增長極、增長帶與創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)腹地協(xié)同發(fā)展的全球地方創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)。
【關(guān)鍵詞】戰(zhàn)略科技力量 國家創(chuàng)新體系 時空配置 布局優(yōu)化
【中圖分類號】F124.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2023.09.004
【作者簡介】劉承良，教育部軟科學(xué)研究基地華東師范大學(xué)全球創(chuàng)新與發(fā)展研究院副主任、教授、博導(dǎo)。研究方向為科技地理與區(qū)域創(chuàng)新戰(zhàn)略。主要著作有《Geography of Technology Transfer in China: A Glocal Network Approach》《城鄉(xiāng)路網(wǎng)系統(tǒng)的空間復(fù)雜性》等。
引言
當(dāng)今世界正處于百年未有之大變局，科技創(chuàng)新進(jìn)入“井噴期”，信息技術(shù)、生物技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等科技領(lǐng)域取得重大突破，科技問題所涉領(lǐng)域不斷擴(kuò)大、復(fù)雜性不斷提升，科學(xué)前沿的革命性突破越來越依賴于戰(zhàn)略科技力量，戰(zhàn)略科技力量布局建設(shè)成為大國科技競爭合作的決定性因素。然而，關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人、重要產(chǎn)業(yè)對外技術(shù)依存度高業(yè)已成為我國保障科技安全的重大制約因素，由此導(dǎo)致科技創(chuàng)新發(fā)展主動權(quán)部分程度上缺失，進(jìn)而導(dǎo)致國家安全面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[1]。因此，在日趨激烈的國際競爭中，通過部署戰(zhàn)略科技力量進(jìn)而贏得科技競爭主動權(quán)于我國而言迫在眉睫。
隨著全球科技創(chuàng)新的模式由合作轉(zhuǎn)向競爭，爭奪科技主導(dǎo)權(quán)成為大國博弈的要點(diǎn)、國際競爭的焦點(diǎn)，戰(zhàn)略科技力量正是我國政府為突出“重圍”提出的“破局點(diǎn)”[2]。戰(zhàn)略科技力量代表著國家意志、國家使命和國家水平，是提升國家創(chuàng)新體系整體效能的重要抓手，更是實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)和建設(shè)科技強(qiáng)國的關(guān)鍵所在[3]。其影響力和支撐力，直接關(guān)系到我國綜合國力和國際競爭力的提升，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、保障國家安全的“壓艙石”，是為實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建新發(fā)展格局提供持續(xù)創(chuàng)新力的關(guān)鍵[4]。強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量成為我國搶占全球科技競爭制高點(diǎn)的緊迫課題。
科學(xué)布局是強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量體系的首要條件，亦是我國在這場艱巨復(fù)雜的大國較量中把握戰(zhàn)略主動的先決要素。世界科技強(qiáng)國的競爭，關(guān)鍵在于戰(zhàn)略科技力量的比拼，國家實驗室、國家科研機(jī)構(gòu)、高水平研究型大學(xué)和科技領(lǐng)軍企業(yè)是我國戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分[5]。值得注意的是，各類戰(zhàn)略科技力量具有歷史性和現(xiàn)實性相統(tǒng)一的特征，在動態(tài)演化過程中不斷地進(jìn)行自我更新和重塑，這要求我們對戰(zhàn)略科技力量的發(fā)展歷程、空間布局、配置規(guī)律等應(yīng)有深刻認(rèn)識。黨的二十大報告明確提出，“強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量，優(yōu)化配置創(chuàng)新資源，優(yōu)化國家科研機(jī)構(gòu)、高水平研究型大學(xué)、科技領(lǐng)軍企業(yè)定位和布局”，這為新形勢下我國完善國家創(chuàng)新體系布局建設(shè)和實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)提供了重要遵循。
戰(zhàn)略科技力量的概念框架
戰(zhàn)略科技力量是國家意志、國家使命和國家實力的關(guān)鍵代表，是國家實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)和建設(shè)科技強(qiáng)國的關(guān)鍵力量，[6]兼具歷史性和現(xiàn)實性，在國家科技創(chuàng)新體系演化中不斷進(jìn)行自我更新和重塑。
戰(zhàn)略科技力量的基本內(nèi)涵。戰(zhàn)略科技力量是國家科技創(chuàng)新體系的核心主體，以“國家”責(zé)任為導(dǎo)向，以關(guān)鍵核心技術(shù)集成攻關(guān)為目的，是在國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國際競爭合作中起決定性作用的科技組織體系，[7]綜合體現(xiàn)國家意志和戰(zhàn)略方向。戰(zhàn)略科技力量以國家科技創(chuàng)新體系中的傳統(tǒng)創(chuàng)新主體（科研機(jī)構(gòu)、高校、企業(yè)等）為基礎(chǔ)，包括國家實驗室、技術(shù)創(chuàng)新中心、重大基礎(chǔ)設(shè)施平臺等科技創(chuàng)新平臺，高度重視創(chuàng)新要素配置的集聚性和創(chuàng)新功能組織的引領(lǐng)性。此外，戰(zhàn)略科技力量具有獨(dú)特的歷史使命和戰(zhàn)略目標(biāo)，是國家科技創(chuàng)新體制機(jī)制和組織模式的“改革先鋒”，顯著區(qū)別于傳統(tǒng)創(chuàng)新主體，具有以下鮮明特征。
一是戰(zhàn)略使命大。戰(zhàn)略科技力量自覺承擔(dān)建設(shè)科技強(qiáng)國的使命和任務(wù)，[8]聚焦國家需求“基本面”、前沿探索“無人區(qū)”和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)“主戰(zhàn)場”，[9]在事關(guān)國際戰(zhàn)略、國家安全和國計民生重大問題上發(fā)揮骨干作用[10]。二是能力水平高。作為我國科技創(chuàng)新的“國家隊”，戰(zhàn)略科技力量在原始創(chuàng)新能力、輻射帶動能力等方面代表著國內(nèi)最高水平，甚至在國際科技競爭中具有明顯的比較優(yōu)勢[11]。三是組織建制化。發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，戰(zhàn)略科技力量以國家重大使命和戰(zhàn)略任務(wù)為引導(dǎo)，兼顧整體性和特色性發(fā)展，在全局戰(zhàn)略基礎(chǔ)上引領(lǐng)其他創(chuàng)新主體共同發(fā)展[12]。四是開放動態(tài)性。戰(zhàn)略科技力量是一種無邊界的開放組織體系和競爭性的動態(tài)組織系統(tǒng)，隨著歷史現(xiàn)實的發(fā)展和載體單元的實力變化而呈現(xiàn)時序動態(tài)性[13]。
戰(zhàn)略科技力量的組織架構(gòu)。戰(zhàn)略科技力量既是重大科技領(lǐng)域緊跟和追趕世界科技強(qiáng)國的“領(lǐng)頭羊”，也是推進(jìn)國家創(chuàng)新體系建設(shè)和驅(qū)動創(chuàng)新發(fā)展的“主力軍”，其組織架構(gòu)基本遵循“三元串聯(lián)協(xié)同”和“三元并聯(lián)互動”兩種模式[14]（如圖1所示）。
一是以強(qiáng)調(diào)主體間協(xié)作分工的“三元串聯(lián)協(xié)同”結(jié)構(gòu)。戰(zhàn)略科技力量在基礎(chǔ)研究-技術(shù)應(yīng)用-產(chǎn)業(yè)化線性創(chuàng)新鏈中實現(xiàn)清晰分工、明確定位和相互協(xié)作。二是以強(qiáng)調(diào)單一主體引領(lǐng)創(chuàng)新鏈的“三元并聯(lián)互動”結(jié)構(gòu)。主要依托國家實驗室、國家科學(xué)中心等大規(guī)?？萍计脚_，通過向上溯源與向下擴(kuò)展建立完整創(chuàng)新鏈并形成相互聯(lián)動。
戰(zhàn)略科技力量的驅(qū)動機(jī)制。戰(zhàn)略科技力量的培育和發(fā)展呈現(xiàn)以國家力量主導(dǎo)、科學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界協(xié)同驅(qū)動的特點(diǎn)，主要包括五種機(jī)制[15]。
一是國家重大戰(zhàn)略驅(qū)動?；谔囟〞r期國家重大戰(zhàn)略需求，集聚整體科技力量組建大型科技研發(fā)基地，以美國的橡樹嶺國家實驗室等能源部國家實驗室為代表。核心特點(diǎn)在于國家政府組織、大規(guī)模人才集聚、多學(xué)科交叉、多機(jī)構(gòu)融合、運(yùn)營成本高等。二是新興產(chǎn)業(yè)競爭驅(qū)動。由政府組織公私機(jī)構(gòu)組成戰(zhàn)略性的技術(shù)研發(fā)聯(lián)盟或聯(lián)合體以應(yīng)對國際新興產(chǎn)業(yè)競爭，實現(xiàn)國際競爭中的技術(shù)超越，以日本的超大規(guī)模集成電路技術(shù)聯(lián)盟、美國半導(dǎo)體制造技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟[16]和歐洲微電子研究中心為典型。三是跨界合作網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，組建跨地域的戰(zhàn)略性科技研發(fā)合作網(wǎng)絡(luò)，形成主體相互協(xié)同、功能分工協(xié)作的協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系，以德國的納米技術(shù)行動計劃、韓國的集成式研發(fā)組織模式為代表。四是戰(zhàn)略新興技術(shù)驅(qū)動。支持國內(nèi)頂尖科研機(jī)構(gòu)瞄準(zhǔn)前沿科技領(lǐng)域，服務(wù)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以應(yīng)對國際新興戰(zhàn)略技術(shù)競爭，如英國的國家物理實驗室。五是政府買方市場驅(qū)動。通過政府委托或者采購，推動國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先企業(yè)開展戰(zhàn)略新技術(shù)研發(fā)，強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)勢壟斷國際相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如美國的谷歌和通用電氣公司。
戰(zhàn)略科技力量的集聚效應(yīng)。戰(zhàn)略科技力量的建設(shè)和布局離不開我國“集中力量辦大事”的制度優(yōu)勢，通過集中科技力量，充分發(fā)揮科研密集的集中效應(yīng)和遞增效應(yīng)，[17]形成空間聚集和功能集聚兩大效應(yīng)。
空間集聚效應(yīng)是指各類戰(zhàn)略科技力量受邊際成本降低和規(guī)模報酬效益的影響，因空間鄰近性作用而形成的創(chuàng)新集群。但隨著創(chuàng)新活動復(fù)雜性程度加深，創(chuàng)新要素集聚驅(qū)動因子發(fā)生變化，尋求研發(fā)成本降低和合作發(fā)展模式逐步成為戰(zhàn)略科技力量空間集聚的重要驅(qū)動力。功能集聚效應(yīng)是指戰(zhàn)略科技力量集中開展以關(guān)乎國家安全和發(fā)展戰(zhàn)略、面向國際科技發(fā)展前沿的原始性基礎(chǔ)研究和面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的共性技術(shù)和前沿技術(shù)研究，往往需花費(fèi)巨額資金，需要特定的科學(xué)設(shè)施和專業(yè)工作人員[18]。
戰(zhàn)略科技力量的測度表征。國家實驗室、國家科研機(jī)構(gòu)、高水平研究型大學(xué)、科技領(lǐng)軍企業(yè)是戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，[19]也是我國戰(zhàn)略部署趨向。因此，本文以科學(xué)技術(shù)部、國家發(fā)展和改革委員會組建的國家實驗室、國家重點(diǎn)實驗室（含企業(yè)國家重點(diǎn)實驗室和省部共建國家重點(diǎn)實驗室）、國家工程實驗室、國家工程技術(shù)研究中心和國家工程研究中心等國家級實驗室平臺作為國家實驗室體系，以中國科學(xué)院下屬科研機(jī)構(gòu)及國務(wù)院組成部門下屬科研機(jī)構(gòu)作為國家科研機(jī)構(gòu)代表，以教育部公布的世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)高校作為高水平研究型大學(xué)代表，以歐盟產(chǎn)業(yè)研發(fā)投資公告牌（EU Industrial R&D Investment Scoreboard）中研發(fā)投入前1000名的中國企業(yè)作為科技領(lǐng)軍企業(yè)研究樣本，各類戰(zhàn)略科技力量主體屬性數(shù)據(jù)分別來自中國科學(xué)技術(shù)部和發(fā)展與改革委員會、科研機(jī)構(gòu)、學(xué)校、企業(yè)的官方網(wǎng)站及企查查網(wǎng)站等，對應(yīng)論文及專利地址數(shù)據(jù)分別來源于科睿唯安Web of Science數(shù)據(jù)庫、北京合享智慧科技有限公司incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫，最終利用Baidu map API獲得各地址的詳細(xì)坐標(biāo)信息?；跀?shù)據(jù)統(tǒng)一性，本文研究數(shù)據(jù)不包括香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)和臺灣省。
戰(zhàn)略科技力量的動態(tài)演進(jìn)
戰(zhàn)略科技力量的開放性決定了各組織單元兼有時序漸進(jìn)性和動態(tài)性特征。[20]
國家實驗室體系規(guī)模受強(qiáng)政策性主導(dǎo)，呈螺旋式遞增和周期性波動。受國家戰(zhàn)略需求調(diào)整、政策規(guī)劃優(yōu)化等多方因素共同作用，國家實驗室布局建設(shè)大致經(jīng)歷萌芽起步期（1983～1990年）、初期發(fā)展期（1991～2005年）、蓬勃發(fā)展期（2006～2015年）和戰(zhàn)略整合期（2016年至今）。如圖2所示，第一階段，國家實驗室建設(shè)面臨著資金和人才不足限制，數(shù)量增長緩慢（年均建設(shè)13家）；第二階段，國家實驗室建設(shè)初具成效，建立了以工程技術(shù)為主導(dǎo)，基礎(chǔ)研究-工程應(yīng)用為雙主線的體系框架，有效促進(jìn)了基礎(chǔ)研究向?qū)嵱眉夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)化；第三階段，中國科技領(lǐng)域迎來新機(jī)遇，[21]國家實驗室體系建設(shè)類型及強(qiáng)度創(chuàng)歷史頂峰，完成684家國家級創(chuàng)新研發(fā)平臺布局；第四階段，國家實驗室體系邁入高質(zhì)量發(fā)展階段，國家工程實驗室和國家工程技術(shù)研究中心停建，國家實驗室加速重組。經(jīng)過30多年發(fā)展，我國實驗室體系確立了龐大的規(guī)模體量和復(fù)雜的管理系統(tǒng)，[22]建成基礎(chǔ)研究類和工程技術(shù)類兩大實驗室系列?；A(chǔ)研究類國家實驗室由以京津和長三角地區(qū)為兩翼格局向以北京為核心的單極格局演變，而工程技術(shù)類實驗室則維持穩(wěn)定、高度集聚于北京市。
高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)建設(shè)周期性波動，形成三個建設(shè)高峰。高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)建設(shè)可追溯至1893年成立的武漢大學(xué)（自強(qiáng)學(xué)堂），由其至今劃分為早期奠定階段（1893～1948年）、快速發(fā)展階段（1949～1977年）、地區(qū)擴(kuò)展階段（1978～1999年）和優(yōu)化整合階段（2001年至今）。如圖3所示，第一階段，是中國現(xiàn)代大學(xué)教育和科學(xué)研究的開端，為后續(xù)的教育教學(xué)和科研活動奠定了扎實基礎(chǔ)，高度集中在北京、南京、西安和上海等少數(shù)城市；第二階段，我國科教事業(yè)取得大幅發(fā)展，建立了175所高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)，整體架構(gòu)基本成形；改革開放以來，面向基礎(chǔ)科學(xué)和新興技術(shù)需求，中國科學(xué)院集中力量組建了上海、成都、新疆、蘭州、合肥、廣州、沈陽、長春、武漢、南京、西安、昆明12個分院；進(jìn)入21世紀(jì)至今，高水平研究型大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)建設(shè)趨緩，轉(zhuǎn)而注重內(nèi)部調(diào)整和優(yōu)化重組，以北京主導(dǎo)的單極格局不斷顯現(xiàn)。
科技領(lǐng)軍企業(yè)呈現(xiàn)“倒U形”增長趨勢，發(fā)展難度逐步攀升?？萍碱I(lǐng)軍企業(yè)發(fā)展時間較短，受國家改革開放政策、互聯(lián)網(wǎng)興起和行業(yè)發(fā)展周期因素的影響，其演化過程經(jīng)歷緩慢發(fā)展（1975～1990年）、波動上升（1991～2007年）和停滯不前（2008年至今），呈鮮明的“倒U形”發(fā)展特征。如圖4所示，第一階段，科技領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)育初具規(guī)模，高度集中分布于以北京為核心的京津地區(qū)以及以深圳和珠海為代表的經(jīng)濟(jì)特區(qū)，零星分布在上海、濟(jì)南等少數(shù)城市；第二階段，受益于互聯(lián)網(wǎng)興起和信息通訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國科技領(lǐng)軍企業(yè)多點(diǎn)開花，在地域上相對集中于京津冀地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、長三角地區(qū)、海峽西岸城市群和成渝城市群，產(chǎn)業(yè)類別逐步向汽車和零部件、工程業(yè)、金屬采礦業(yè)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擴(kuò)展；2008年以來，因行業(yè)技術(shù)壟斷和IPO限制，我國科技領(lǐng)軍企業(yè)發(fā)展進(jìn)入了停滯期。
戰(zhàn)略科技力量的空間格局
各類戰(zhàn)略科技力量受邊際成本降低和規(guī)模報酬效益的影響，形成系列創(chuàng)新集群，[23]遵循區(qū)域高度集聚規(guī)律，少數(shù)城市區(qū)域主導(dǎo)國家科技創(chuàng)新體系全局。
國家實驗室體系空間擴(kuò)展不斷增強(qiáng)，呈多中心“強(qiáng)省會”格局。國家實驗室體系規(guī)模不斷提升，空間分異明顯，“強(qiáng)省會，高發(fā)展”成為其選址的關(guān)鍵因素。如圖5所示，62%左右的國家實驗室平臺集中分布于東部沿海，形成以北京為增長極的核心-邊緣等級結(jié)構(gòu)，廣大東北地區(qū)、西南地區(qū)和西北地區(qū)地處邊緣。各類國家實驗室平臺主要分布于省會城市和少數(shù)科研實力較強(qiáng)的創(chuàng)新型城市，由城市群塊狀分布和強(qiáng)省會點(diǎn)狀分布模式主導(dǎo)，呈現(xiàn)以北京和上海為主導(dǎo)的兩極格局向以“京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、長江中游城市群、成渝城市群、山東半島城市群等”為支點(diǎn)的多中心聯(lián)動格局演變。
高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)空間集聚性趨強(qiáng)，維持“一城獨(dú)大”的單極格局。如圖6所示，高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)分布呈現(xiàn)高度空間集聚性，以北京為核心的單極主導(dǎo)態(tài)勢穩(wěn)定。遵循“帕累托分布”，具有行政等級偏好性，前20名的城市擁有的高水平研究型大學(xué)和國家科研機(jī)構(gòu)數(shù)量占總量的82%，且近乎集中分布在直轄市和省會城市。東部沿海地區(qū)集中了全國54%的高水平大學(xué)和69%的科研機(jī)構(gòu)，且高度鎖定于北京、上海、南京、廣州、武漢、西安、成都七市，呈現(xiàn)“一核多中心”架構(gòu)，以京津冀、長三角和關(guān)中平原等多城市群地區(qū)主導(dǎo)的多中心格局向以北京主導(dǎo)的單極格局演變。
科技領(lǐng)軍企業(yè)空間分布集聚成群，呈“三足鼎立”態(tài)勢。如圖7所示，科技領(lǐng)軍企業(yè)空間擴(kuò)散作用顯著趨強(qiáng)，呈現(xiàn)以北京和深圳為樞紐的兩極格局向京津冀、長三角和珠三角等創(chuàng)新高地“三足鼎立”格局演變。21世紀(jì)以來，東南沿?？萍碱I(lǐng)軍企業(yè)快速發(fā)展，三大創(chuàng)新型城市群不斷吸納創(chuàng)新資源和研發(fā)資本，推動國家技術(shù)創(chuàng)新體系版圖加速重構(gòu)。這不僅歸因于地方發(fā)達(dá)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、良好的區(qū)位優(yōu)勢和開放的制度文化，也與近年地方政府通過招商引資、產(chǎn)業(yè)升級政策，激發(fā)創(chuàng)新市場活力，加快產(chǎn)業(yè)“騰籠換鳥”，促進(jìn)企業(yè)加大科技投入密切相關(guān)[24]。相較而言，廣大中西部地區(qū)和東北地區(qū)科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與創(chuàng)新環(huán)境較為缺乏，科技企業(yè)成長阻力較大。
戰(zhàn)略科技力量集群識別及功能演化
戰(zhàn)略科技力量規(guī)模遵循二八法則，呈現(xiàn)帕累托分布狀態(tài)，以少數(shù)城市主導(dǎo)著整體戰(zhàn)略科技力量的分布態(tài)勢。因此，選取戰(zhàn)略科技力量數(shù)量規(guī)模前20名的城市作為樣本進(jìn)行分析。
戰(zhàn)略科技力量在城域內(nèi)集聚分布，普遍呈現(xiàn)距離衰減效應(yīng)。各城市戰(zhàn)略科技力量所處發(fā)育階段不同，在城域內(nèi)最大集聚狀態(tài)也不同?；赗ipley's K函數(shù)測算戰(zhàn)略科技力量在城市內(nèi)不同距離的空間集聚程度，結(jié)果如下（見表1）。
其一，在99%置信度水平下L(t)曲線整體大于上包跡線，各類戰(zhàn)略科技力量在城域內(nèi)分布均遵循集聚規(guī)律，僅少數(shù)城市（合肥、重慶、長沙和昆明）在一定距離以外轉(zhuǎn)向空間分散。其中，杭州、合肥、昆明等在0～2km的距離內(nèi)出現(xiàn)最大集聚狀態(tài)；北京、天津、哈爾濱等在2～5km內(nèi)出現(xiàn)最大集聚狀態(tài)；上海、青島等在5～10km內(nèi)出現(xiàn)最大集聚狀態(tài)；成都、大連、廣州等在10km以外出現(xiàn)最大集聚狀態(tài)。
其二，城市內(nèi)部各類戰(zhàn)略科技力量的錯落布局在空間上形成了不同的集聚組團(tuán)，由此在L(t)曲線中表現(xiàn)出三種集聚類型：單拱形結(jié)構(gòu)——空間集聚程度隨距離增加呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢，在一定的距離達(dá)到最大的集聚狀態(tài)，包括北京、上海、南京和成都等；“N形”結(jié)構(gòu)——空間集聚程度隨距離的增加呈現(xiàn)先減弱，后增強(qiáng)再減弱的趨勢，出現(xiàn)集聚狀態(tài)最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)，包括杭州、深圳、昆明等；直線性結(jié)構(gòu)，空間集聚程度隨距離的增加持續(xù)上升，如哈爾濱和蘭州，或者持續(xù)下降，如長沙和鄭州。
各城市戰(zhàn)略科技力量集群存在規(guī)模差異，“金字塔型”等級層次結(jié)構(gòu)顯著。戰(zhàn)略科技力量建設(shè)形成多主體、共合作的模式，[25]有效促進(jìn)城域內(nèi)戰(zhàn)略科技力量集群的產(chǎn)生與演化?；贒BSCAN算法對樣本城市的各類戰(zhàn)略科技力量進(jìn)行空間聚類，[26]最終獲得47個戰(zhàn)略科技力量集群，可以發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律。
其一，中國戰(zhàn)略科技力量集群體系具有發(fā)育良好的等級層次性。從等級層次看，城市戰(zhàn)略科技力量集群的位序-規(guī)模分布冪律擬合優(yōu)于指數(shù)擬合，擬合優(yōu)度在0.90～0.95之間。此外，戰(zhàn)略科技力量集群集聚態(tài)勢顯著，q值為1.290＞1，北京、上海、武漢等城市戰(zhàn)略科技力量集群數(shù)量較多且發(fā)育良好，而其他樣本城市戰(zhàn)略科技力量集群發(fā)育不足。
其二，等級層次相對固化，具有“空間粘性”。戰(zhàn)略科技力量設(shè)立往往與原有創(chuàng)新主體、關(guān)聯(lián)資源近鄰，以促進(jìn)區(qū)域緘默知識的流動和科技基礎(chǔ)設(shè)施的共享。如處于第一等級的北京以9個集群遙遙領(lǐng)先于其他城市，各類戰(zhàn)略科技力量主體在市域內(nèi)空間分布亦較為集中；武漢的戰(zhàn)略科技力量空間分布非常集聚；上海則體現(xiàn)出明顯的小集聚、大分散的態(tài)勢，與其創(chuàng)新資源分布具有空間同配性。
戰(zhàn)略科技力量集群功能以“理+工”為主，功能布局兼具空間動態(tài)性和異質(zhì)性。基于中國四大區(qū)劃原則，從東部地區(qū)、中部地區(qū)、西部地區(qū)和東北地區(qū)的區(qū)域視角對戰(zhàn)略科技力量集群的創(chuàng)新功能演化進(jìn)行解讀。
其一，戰(zhàn)略科技力量集群均發(fā)育形成主導(dǎo)功能領(lǐng)域，理學(xué)和工學(xué)占據(jù)主要地位。從區(qū)域視角來看，東部地區(qū)、中部地區(qū)均呈現(xiàn)由理學(xué)、“化學(xué)”主導(dǎo)向工學(xué)、“化學(xué)＋電氣工程”雙主導(dǎo)轉(zhuǎn)變的態(tài)勢，但是深圳一直保持著電氣工程部門單一主導(dǎo)的特征；西部地區(qū)則具有明顯的異質(zhì)性，西安保持工學(xué)主導(dǎo)、技術(shù)均衡發(fā)展的特點(diǎn)，重慶和昆明分別出現(xiàn)理學(xué)和生命科學(xué)主導(dǎo)并不斷弱化的特點(diǎn)；最后，東北地區(qū)各城市戰(zhàn)略科技力量集群以工學(xué)主導(dǎo)的模式相對固定，僅長春出現(xiàn)主導(dǎo)學(xué)科變化趨勢。
其二，科學(xué)創(chuàng)新及技術(shù)創(chuàng)新功能互補(bǔ)，以化學(xué)、物理學(xué)為主的基礎(chǔ)學(xué)科及計算機(jī)技術(shù)、生物醫(yī)藥為主的關(guān)鍵學(xué)科是各集群主要功能領(lǐng)域。從學(xué)科分布來看（見表2），戰(zhàn)略科技力量集群主體功能高度集中在工學(xué)和理學(xué)的少數(shù)學(xué)科，材料科學(xué)-跨學(xué)科、工程-電氣-電子、應(yīng)用物理學(xué)、物理化學(xué)和化學(xué)-跨學(xué)科是大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)知識生產(chǎn)前五的學(xué)科。從技術(shù)部門來看，高度集中在化學(xué)部門和電氣工程部門，如機(jī)械測量、計算機(jī)技術(shù)、生物技術(shù)、冶金材料和電機(jī)-儀器-能源；隨著化學(xué)部門的比重不斷下降和電氣工程部門的比重不斷上漲，導(dǎo)致主流技術(shù)由化學(xué)部門的冶金材料、有機(jī)精細(xì)化學(xué)和化學(xué)工程轉(zhuǎn)向儀器部門和電氣工程部門的機(jī)械測量、計算機(jī)技術(shù)和電機(jī)-儀器-能源等。
戰(zhàn)略科技力量的發(fā)展趨勢
由于創(chuàng)新活動日益復(fù)雜化，創(chuàng)新要素集聚的驅(qū)動因子發(fā)生變化，研發(fā)成本降低和合作發(fā)展模式成為戰(zhàn)略科技力量空間集聚的重要驅(qū)動力，諸如北京、上海、深圳等少數(shù)城市擁有深厚的科研基礎(chǔ)、發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)實力和良好的創(chuàng)新環(huán)境，因“優(yōu)先連接機(jī)制”成為各類戰(zhàn)略科技力量區(qū)位布局的首要選擇。在與差異化的城市經(jīng)濟(jì)水平及創(chuàng)新環(huán)境等相互作用過程中，各地區(qū)戰(zhàn)略科技力量的發(fā)展規(guī)模與配置演化兼具空間動態(tài)性和異質(zhì)性。
戰(zhàn)略科技力量的城市分布具有“一帶三區(qū)四點(diǎn)”的空間格局趨向性。戰(zhàn)略科技力量空間格局呈現(xiàn)出明顯的“三區(qū)四點(diǎn)”的分布態(tài)勢，東北地區(qū)的帶狀創(chuàng)新結(jié)構(gòu)發(fā)育顯著。東部地區(qū)以京津、長三角和粵港澳大灣區(qū)主導(dǎo)的三極格局穩(wěn)定發(fā)展，其中以北京和天津主導(dǎo)的京津地區(qū)、以上海、南京、杭州和合肥主導(dǎo)的長三角地區(qū)、及以廣州和深圳主導(dǎo)的粵港澳大灣區(qū)紛紛由點(diǎn)成面，如圖8所示，這八個核心城市擁有戰(zhàn)略科技力量的數(shù)量占總量的一半以上，科技發(fā)展水平和知識生產(chǎn)能力水平高。中部地區(qū)形成以武漢為主導(dǎo)的長江中游城市群和以長沙為主導(dǎo)的長株潭城市群的單核空間結(jié)構(gòu)，武漢和長沙擁有戰(zhàn)略科技力量的數(shù)量分別為71家和45家，位列全國城市排名的第4名和第8名。西部地區(qū)形成以西安為核心的關(guān)中平原城市群、以成都和重慶為主導(dǎo)的成渝城市群的空間結(jié)構(gòu)，西安、成都和重慶擁有的戰(zhàn)略科技力量的數(shù)量分別為47家、40家和28家，位列全國城市排名的第7、10和15名。東北地區(qū)則形成帶狀的城市空間分布格局，以哈爾濱-長春-沈陽和大連主導(dǎo)的“條帶狀”分布結(jié)構(gòu)，這4個城市擁有戰(zhàn)略科技力量的數(shù)量在19～35家之間，均位列全國城市排名的前20名之中。除此之外，青島、昆明、蘭州和鄭州也有較大規(guī)模的戰(zhàn)略科技力量布局，亦位列全國城市排名的前20之中（見表3）。
戰(zhàn)略科技力量的城域內(nèi)分布呈“中心城區(qū)化”趨勢。戰(zhàn)略科技力量聚類集群集中于所在城市的中心城區(qū)，相對偏遠(yuǎn)的高新區(qū)組團(tuán)尚未發(fā)育成型。以北京為例，位于中心地區(qū)的海淀區(qū)、朝陽區(qū)和西城區(qū)的國家戰(zhàn)略科技力量數(shù)量分別為246、102和40個，遠(yuǎn)超過周圍的其他城區(qū)，總量占比達(dá)到了83.26%，而城區(qū)以外的高新區(qū)戰(zhàn)略科技力量布局鮮少。高新區(qū)建設(shè)帶來國家戰(zhàn)略科技力量集聚效果最好的城市是天津，天津的戰(zhàn)略科技力量聚類集群僅有一個，分布于中心地帶的南開區(qū)、和平區(qū)和河西區(qū)；但從城區(qū)擁有的戰(zhàn)略科技力量數(shù)量來看，濱海新區(qū)擁有10個、僅次于和平區(qū)的13個，表明天津濱海新區(qū)的科技力量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和科技創(chuàng)新發(fā)展水平均相對較高。
多主體構(gòu)成的綜合性創(chuàng)新集群成為主流組織模式。戰(zhàn)略科技力量發(fā)展依賴于不同主體間相互合作，其組織模式趨向雙主體和多主體結(jié)構(gòu)?；谌珖?1個主要城市的47個聚類集群組織模式可知，高水平研究型大學(xué)、國家科研機(jī)構(gòu)和國家實驗室相互組合最為頻繁。國家實驗室作為高水平基礎(chǔ)研究、戰(zhàn)略高科技研究和重大共性技術(shù)研究的重要科研平臺，以其特有的“小而精”特點(diǎn)，成為戰(zhàn)略科技力量集群組成不可或缺的重要部分，存在于我國所有的戰(zhàn)略科技力量集群之中。“大學(xué)＋實驗室”“大學(xué)＋科研機(jī)構(gòu)＋實驗室”兩種組織模式的集群數(shù)量最多，成為我國戰(zhàn)略科技力量架構(gòu)主要范式（見表4）?？萍计髽I(yè)為組成部分的聚類集群也達(dá)到了15個，基礎(chǔ)知識研究和應(yīng)用專利產(chǎn)出相互聯(lián)結(jié)成為我國戰(zhàn)略科技力量集群現(xiàn)今發(fā)展的主旋律。
戰(zhàn)略科技力量的布局優(yōu)化
戰(zhàn)略科技力量體系具有戰(zhàn)略主導(dǎo)性、要素多樣性、功能協(xié)同性、空間集聚性和機(jī)制耦合性等多重特征。縱觀其建設(shè)歷程，具有延續(xù)性和波動性特征，呈不均衡發(fā)展態(tài)勢：基礎(chǔ)研究機(jī)構(gòu)（大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)）早于技術(shù)應(yīng)用機(jī)構(gòu)（科技企業(yè)），而傳統(tǒng)創(chuàng)新主體（產(chǎn)學(xué)研機(jī)構(gòu)）早于新興創(chuàng)新主體（國家實驗室體系）；空間分布遵循區(qū)域高度集聚規(guī)律，高度集中于東南沿海三大創(chuàng)新城市群地區(qū)，點(diǎn)狀鑲嵌于中西部省會中心城市；集群功能由理轉(zhuǎn)工，科學(xué)、技術(shù)二元功能布局仍具一定程度的空間異配性。然而，戰(zhàn)略科技力量空間布局有待優(yōu)化，亟待遵循創(chuàng)新高度集聚規(guī)律和區(qū)域均衡發(fā)展目標(biāo)，優(yōu)化戰(zhàn)略科技力量布局和定位，打造梯次聯(lián)動布局、功能協(xié)同定位的戰(zhàn)略科技力量體系。
戰(zhàn)略科技力量的優(yōu)化原則。一是國家安全原則。戰(zhàn)略科技力量是維護(hù)國家安全、發(fā)展和占領(lǐng)國際競合“制高點(diǎn)”的決定性力量，[27]其以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，以實現(xiàn)國家戰(zhàn)略目標(biāo)為結(jié)果，著力于解決影響制約國家發(fā)展全局和長遠(yuǎn)利益的重大科技問題[28]。建設(shè)戰(zhàn)略科技力量，應(yīng)從國家安全與發(fā)展全局出發(fā)，科學(xué)統(tǒng)籌規(guī)劃，以完成國家戰(zhàn)略科技任務(wù)為核心使命，以支撐國家高質(zhì)量發(fā)展、保障國家重要安全領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)先性為戰(zhàn)略目標(biāo)，聚焦多學(xué)科、多領(lǐng)域、多環(huán)節(jié)的科技難題，實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展[29]。
二是均衡布局原則。戰(zhàn)略科技力量由多元主體構(gòu)成，匯集多方創(chuàng)新資源，其實現(xiàn)創(chuàng)新效能最大化依賴于資源有效配置和區(qū)域梯次聯(lián)動，形成區(qū)域均衡布局。均衡布局包含戰(zhàn)略科技力量規(guī)模、結(jié)構(gòu)的縱向與橫向的空間均衡。其不僅僅指統(tǒng)籌調(diào)配區(qū)域創(chuàng)新資源，匯聚于長三角、珠三角、京津冀等區(qū)域性創(chuàng)新高地，且面向復(fù)雜技術(shù)難題調(diào)動多元主體聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)的積極性和創(chuàng)造性，攻破科技創(chuàng)新的技術(shù)壁壘，構(gòu)建戰(zhàn)略科技力量體系以實現(xiàn)科技創(chuàng)新良性循環(huán)發(fā)展，[30]更在于規(guī)劃協(xié)調(diào)戰(zhàn)略科技領(lǐng)域的功能分區(qū)，健全重大科技任務(wù)聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制。
三是協(xié)同發(fā)展原則。國家實驗室、高水平研究型大學(xué)、國家科研機(jī)構(gòu)和科技領(lǐng)軍企業(yè)是戰(zhàn)略科技力量建設(shè)的核心主體，其最大創(chuàng)新效能實現(xiàn)依賴于各方之間協(xié)調(diào)統(tǒng)一。一方面，在戰(zhàn)略科技力量內(nèi)部，統(tǒng)籌多學(xué)科人才、融通多環(huán)節(jié)要道，推動戰(zhàn)略科技力量體系化、建制化布局，協(xié)同攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)，深入優(yōu)化戰(zhàn)略科技力量主體、功能協(xié)調(diào)布局[31]；另一方面，立足國家創(chuàng)新體系，保持戰(zhàn)略科技力量與地方創(chuàng)新主體、創(chuàng)新環(huán)境協(xié)調(diào)的可持續(xù)性發(fā)展，促進(jìn)戰(zhàn)略科技力量與區(qū)域科技力量發(fā)揮各自優(yōu)勢協(xié)同發(fā)展，打造功能體系完整的國家科技創(chuàng)新體系。
戰(zhàn)略科技力量的優(yōu)化路徑。首先，加強(qiáng)頂層設(shè)計，全局謀劃戰(zhàn)略科技力量建設(shè)方案。成立戰(zhàn)略科技力量建設(shè)咨詢委員會，圍繞國家安全、戰(zhàn)略領(lǐng)域、區(qū)域發(fā)展、前沿探索強(qiáng)化戰(zhàn)略科技力量規(guī)劃體系?；?ldquo;宏觀謀劃-中觀研判-微觀落實”模式打造建設(shè)戰(zhàn)略科技力量規(guī)劃布局體系，圍繞軍事安全、核安全、糧食安全、生物安全、太空安全、深海安全等涉及國家安全發(fā)展全局的重大領(lǐng)域布局建制化戰(zhàn)略科技力量，[32]以國家總體布局與地方發(fā)展方向雙重定位，兼顧區(qū)域發(fā)展的公平和效率，優(yōu)化戰(zhàn)略科技力量的時空配置。
其次，優(yōu)化資源配置，系統(tǒng)建設(shè)戰(zhàn)略科技力量空間體系。構(gòu)建戰(zhàn)略科技力量“一帶三區(qū)多點(diǎn)”的空間梯次聯(lián)動布局，著力推進(jìn)戰(zhàn)略科技力量體系建設(shè)。理清各類國家戰(zhàn)略科技力量間相互作用，發(fā)揮京津冀、長三角和粵港澳大灣區(qū)輻射引領(lǐng)作用，強(qiáng)化打造武漢、西安、成都作為中部地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)的區(qū)域性戰(zhàn)略科技力量，培育天津、鄭州、長沙、蘭州、重慶、昆明和青島為區(qū)域級城市群的戰(zhàn)略科技力量增長極，依托東北地區(qū)哈爾濱-長春-沈陽-大連打造戰(zhàn)略科技力量帶。
最后，形成多元合力，統(tǒng)籌完善戰(zhàn)略科技力量功能布局。建立戰(zhàn)略科技力量協(xié)同機(jī)制，搭建戰(zhàn)略科技共享平臺，增進(jìn)國家實驗室、國家技術(shù)創(chuàng)新中心、科技領(lǐng)軍企業(yè)、高水平研究型大學(xué)等戰(zhàn)略科技力量與戰(zhàn)略科技核心平臺的耦合協(xié)同，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)耦合效應(yīng)，統(tǒng)籌保障戰(zhàn)略性科技和一般科技研發(fā)間的發(fā)展一致性[33]。在運(yùn)行機(jī)制方面，科技管理部門應(yīng)加強(qiáng)戰(zhàn)略科技力量主體建設(shè)，與已有戰(zhàn)略科技力量、創(chuàng)新平臺進(jìn)行協(xié)調(diào)布局，錯落有致，形成跨領(lǐng)域、高效率、強(qiáng)協(xié)同的戰(zhàn)略科技力量網(wǎng)絡(luò)。
（本文系國家社會科學(xué)基金重大項目“綜合性國家科學(xué)中心和區(qū)域性創(chuàng)新高地布局建設(shè)研究”的階段性成果，項目編號：21ZDA011；華東師范大學(xué)城市與區(qū)域科學(xué)學(xué)院碩士研究生藍(lán)雪、王杰對本文亦有重要貢獻(xiàn)）
注釋
[1]李志遂、劉志成：《推動綜合性國家科學(xué)中心建設(shè) 增強(qiáng)國家戰(zhàn)略科技力量》，《宏觀經(jīng)濟(jì)管理》，2020年第4期。
[2]李小虎：《新時代信息通信服務(wù)科技領(lǐng)軍企業(yè)的使命和擔(dān)當(dāng)》，《中國電信業(yè)》，2021年第7期。
[3][6][18][27]樊春良：《國家戰(zhàn)略科技力量的演進(jìn)：世界與中國》，《中國科學(xué)院院刊》，2021年第5期。
[4][8][10][11]尹西明、陳勁、賈寶余：《高水平科技自立自強(qiáng)視角下國家戰(zhàn)略科技力量的突出特征與強(qiáng)化路徑》，《中國科技論壇》，2021年第9期。
[5][9][19][32]白光祖、曹曉陽：《關(guān)于強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量體系化布局的思考》，《中國科學(xué)院院刊》，2021年第5期。
[7]樊春良：《國家戰(zhàn)略科技力量的演進(jìn)：世界與中國》，《中國科學(xué)院院刊》，2021年第5期。
[12][17]龍云安、胡能貴、陳國慶等：《培育我國國家戰(zhàn)略科技力量建制化新優(yōu)勢研究》，《科學(xué)管理研究》，2017年第2期。
[13][15][20]張義芳：《戰(zhàn)略科技力量的內(nèi)涵、特征及對我國的意義》，《全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望》，2021年第12期。
[14]雷小苗、李正風(fēng)：《國家創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)比較：理論與實踐雙維視角》，《科技進(jìn)步與對策》，2021年第21期。
[16]E. G. Carayannis and J. Alexander, “Strategy, Structure, and Performance Issues of Precompetitive R&D Consortia: Insights and Lessons Learned From Sematech,“ IEEE Transactions on Engineering Management, 2004, 51(2).
[21]薛瀾、趙靜：《關(guān)于“十三五”時期創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的時代意義與戰(zhàn)略思考》，《國家行政學(xué)院學(xué)報》，2016年第5期。
[22]賈寶余、王建芳、王君婷：《強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)的思考》，《中國科學(xué)院院刊》，2018年第6期。
[23]蔣建強(qiáng)、仇榮國：《蘇州培育本土龍頭企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與創(chuàng)新路徑研究》，《商業(yè)經(jīng)濟(jì)》，2021年第2期。
[24]解學(xué)梅、曾賽星：《創(chuàng)新集群跨區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)研究述評》，《研究與發(fā)展管理》，2009年第1期。
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[26]李江蘇、梁燕、王曉蕊：《基于POI數(shù)據(jù)的鄭東新區(qū)服務(wù)業(yè)空間聚類研究》，《地理研究》，2018年第1期。
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[29]韓軍徽、李哲：《強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量：認(rèn)識、問題與建議》，《中國科技論壇》，2023年第3期。
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[33]徐示波、賈敬敦、仲偉?。骸秶覒?zhàn)略科技力量體系化研究》，《中國科技論壇》，2022年第3期。
China's Strategic Scientific and Technological Forces: Spatial-temporal Configuration and Layout Optimization
Liu Chengliang
Abstract: As new round of scientific and technological revolution and industrial transformation is poised to take off, the global innovation structure is reshaping, and the effective layout of scientific and technological innovation is key factor affecting the dynamics of national participation in global coopetition. Optimizing the layout of strategic scientific and technological forces is an important measure to achieve innovation-driven high-quality development, and the key to clarify the law of dynamic allocation between time and space. Strategic science and technology forces' configuration in China with both significant timing dynamic and spatial imbalance, follow the law of regional highly concentrated accelerating integration into maturity. It basically locks in Heihe-Tengchong Line southeast half, with cluster highly concentrated in the southeast coastal three urban agglomeration, the western region and northeast innovation ability is insufficient. National strategic science and technology forces layout to optimize reshape, the key is to give full play to the major science and technology infrastructure of cluster effect, strengthen the strategic science and technology forces in linkage layout and function coordination positioning. Then, the innovation function space organization mechanism should be optimized, and finally building innovation growth pole, growth belt and innovation network hinterland of the coordinated development of global local innovation network.
Keywords: strategic scientific and technological forces, national innovation system, spatial-temporal configuration, layout optimization
