0 引言
面对逆全球化和新型冠状病毒肺炎疫情下的新发展形势,全球产业链重构成为必然发展趋势,城市创新竞争局势也必然发生改变。在此背景下,城市发展面临转型,如能率先实现从要素和投资驱动转向创新驱动,城市将能够形成稳固的竞争优势。
东莞是改革开放以后快速发展的城市,也是当前急需创新转型的典型城市,其凭借邻近香港、澳门的地理优势和东莞籍香港、澳门同胞众多的社会网络优势,吸引了大量“三来一补”企业,依靠开放红利、人口红利和资源红利发展出庞大的工业集群。但东莞以出口为导向的加工制造业长期处于全球产业链的中低端,形成了产业规模大但附加值不高的业态。
2008年金融危机之后,东莞出口加工业的外部市场需求降低,同时土地和劳动力成本优势减弱,传统的产业发展模式难以持续,急需转向创新驱动的发展模式。对于东莞来说,创新发展的关键是将科技创新和产业发展紧密结合,耦合产业链、供应链和创新链。在产业转型的过程中,城市空间是重要的支撑要素,然而东莞长期以村镇工业园无序扩张为主导的空间形态既影响了创新潜力的释放,也带来了用地分散、效率低下、品质不高等弊端,因此亟待通过新的创新空间组织方式推动城市的创新升级。本研究聚焦“创新圈”空间组织理念,通过总结国内外的典型案例,提炼出多种“创新圈”模式,并基于东莞特征选择合适的“创新圈”模式,形成东莞创新发展的新模式。
1 城市“创新圈”的研究基础
1.1 具有集聚和分层的“圈”式布局特征的创新空间
在早期的研究中,学者们认为创新集聚通常依托产业集聚出现。从19世纪末到20世纪初,英国学者马歇尔、德国学者韦伯等人提出产业集聚有利于技术进步,促使生产专业化。在此基础上,1912年,熊彼特在《经济发展理论》一书中提出了“创新理论”,提出创新要素趋向于在某些产业部门及其周围环境聚集。1990年,哈佛商学院教授波特提出“产业集群”的概念,“集群”对于创新发展的意义重大,企业和机构因地理位置邻近享受到种种益处,包括快速传播技术和知识、匹配高水平劳动力、细化分工以提升研发效率等。
随着创新空间研究的不断深入,学者们提出大学、科研机构和生产企业等创新主体可组成创新集群,由创新主体构成创新集群的“节点”,知识、技术和人才等要素流动形成创新联系。创新能力领先的主体成为向外溢出创新要素的核心,吸引其他创新主体邻近布局,使创新集群出现圈层式的空间结构。
从已有研究可以看出,创新空间发展到一定阶段后会同时具有集聚和分层布局的特征,呈现“圈”式布局结构。
1.2 多尺度下的“创新圈”概念
基于创新空间集聚和分层分布的特征,部分学者提出“创新圈”的理念。学界对“创新圈”的定义暂未统一,但基本认同“创新圈”是由一定数量的创新主体基于特定联系集聚形成,由强有力的创新核心带动其他创新主体形成分层次的空间形态这一定义。
由于创新活动在宏观和微观层面的集聚,现有“创新圈”概念涵盖的尺度范围可在城市内部,也可跨城市,乃至跨国。整体来说,学界讨论的“创新圈”主要有城市群尺度、都市圈尺度和城市尺度。其中,城市群尺度的“创新圈”并非新的空间组织模式,而是城市群创新发展到一定阶段的状态,此类“创新圈”以城市群为范围,城市之间通过创新要素流动形成有机连接,形成强大的区域竞争力,如环渤海城市群、长三角城市群、珠三角城市群等已形成区域性的“创新圈”;都市圈尺度的“创新圈”同样不是新的空间组织模式,是都市圈创新发展至一定程度形成的状态,此类“创新圈”以1~2个创新优势城市为核心,联动周边城市的创新资源和企业形成一体化创新合作模式;城市尺度的“创新圈”属于相对较新的空间概念,是在“创新集群”概念的基础上发展了“圈”的理念,进一步显化空间边界和内部结构,形成既有空间范围又结构化的模式,此类“创新圈”是在一定半径范围内,由大学、研究机构和企业等主体组成的分层次创新系统。
1.3 聚焦城市尺度的“创新圈”空间模式
城市尺度的“创新圈”通常从一个或多个大学、高新园区等创新源头开始发展,吸引相关科研院所、产业链上下游的企业和相关服务企业逐步集聚。“创新圈”的核心由影响力强且邻近布局的创新源头组成,而其他创新主体则通常布局在距离核心10 km以内的范围。
由于“创新圈”能够产生正外部性,学者们尝试将“创新圈”理念应用在规划中,以“创新圈”作为创新发展的重要空间载体,并依据城市本土的创新主体特征形成多种类型的“创新圈”,差异化地引导城市创新空间的组织。
2 城市“创新圈”的3种典型模式
学者们通常认为创新既可由高等院校、实验室和创新型龙头企业等创新源头带动,也可由充足的应用市场和活跃的生产服务业催生。因此,“创新圈”既可以由大学或龙头企业等创新源头主导带动,又可以由多元服务集聚的都市区带动。本研究选取美国硅谷、硅巷和我国台湾中部地区的创新空间集聚形态进行研究,归纳“创新圈”的3种典型模式,以期为东莞空间重构提供参考。
2.1 创新型大学引领型:硅谷“创新圈”
硅谷的创新起源于以斯坦福大学为主的高水平大学,如今发育出创新型大学引领型的“创新圈”。第二次世界大战前,斯坦福大学鼓励“学企合作”,推动计算机、工业设计、生物医学等强势专业进行成果转化。在长期知识溢出效应下,诞生了大量创新企业,惠普、瓦里安、英特尔、苹果、特斯拉等企业和大学、实验室进行密切合作,促进了产学研的高度一体化发展。
硅谷的创新能级是世界领先的,加上谷地地形狭长,形成了半径达20 km的硅谷“创新圈”(图1)。该“创新圈”由斯坦福大学主导,联动相关实验室和斯坦福研究园内的龙头企业形成创新核心,在创新核心周边诞生了多个以创新企业为主的创新聚落(本研究将此类空间称为“创新园区”)。谷歌和微软公司所在的山景城是创新园区的代表,园区内有大量创新企业与创新核心紧密互动。整体来说,硅谷中的创新园区偏好邻近创新核心或者邻近交通枢纽布局,相对集聚于“创新圈”半径约为12 km的内圈层,而在外圈层则主要分布承担制造和物流功能的工业园,如北部的弗里蒙特地区集聚了特斯拉工厂、希捷工厂和大量的物流企业。
除了创新主体引领发展,优美的生态环境、便捷的交通设施、完备的专业服务、高品质的居住和公共服务配套等多重因素使硅谷“创新圈”极具活力。
2.2 都市服务引领型:硅巷“创新圈”
随着网络与信息技术的不断发展,创新企业出现了向都市中心区集聚的趋势。纽约硅巷的创新企业最早出现在纽约曼哈顿第五大道和23街交汇处的熨斗区,此后创新企业扩展到曼哈顿下城,再逐渐蔓延到对岸的布鲁克林区和霍博肯地区。金融和专业服务集聚的都市中心具有资金充足、接近市场、高水平人才资源丰富和公共设施服务水平高等优势,吸引了大批对资金和市场敏感度高、对租金水平和空间面积敏感度低的创新企业,如众多互联网企业。同时,布局于此的互联网企业能将技术和消费市场充分结合,如开发餐饮配送平台或网络商务平台。
曼哈顿地区的开发密度高、空间紧凑,“创新圈”也形成了半径约为10 km的圈层,格局相对紧凑(图2)。硅巷“创新圈”的创新核心为曼哈顿下城的金融区,该片区虽不是硅巷的发源地,但金融、法律、会计等服务业分布最密集,是硅巷创新企业的动力源泉。在熨斗区、苏荷区和布鲁克林区等地,邻近创新核心的创新企业聚落可认为是创新园区,主要在“创新圈”半径为6 km的内圈层集聚。硅巷“创新圈”外圈层的工业园数量相对较少,分布着较多消费品运输企业和物流仓库。
都市服务引领型的“创新圈”与都市区空间升级形成互动发展的关系。创新机构与创新企业的集聚发展,提升了经济的多样性,既能激发老城区的活力及推动城市品质的提升,又可以为新城区植入动力,加快其发展成熟。
2.3 创新型龙头企业引领型:我国台湾中部地区的“创新圈”
创新型龙头企业引领型的“创新圈”较为普遍,在技术密集型产业中尤为常见。例如,我国台湾中部地区拥有庞大的精密机械集群,诞生了典型的创新型龙头企业引领型“创新圈”。
台中市大肚山台地和台中盆地集聚了精密机械、集成电路和光电等技术密集型产业,其中精密机械产业的集聚优势最突出。我国台湾中部地区的“创新圈”相当于核型结构的产业集群,以一个或数个龙头企业为创新核心,其他中小企业作为分包商、供应商或者配套服务提供商,共同组成专业化分工程度极高的产业链。该“创新圈”的半径约为10 km,以中部科学园区台中基地为创新核心(图3)。中部科学园区属于自上而下筹建的高新园区,园中以台积电、华邦电子、友达光电为代表的龙头企业主导产业创新,与逢甲大学中科校区因生产需求而引入的工业技术研究院和精密机械研发中心等创新主体形成联动。在邻近创新核心半径约为7.5 km的内圈层形成了创新企业高度集聚的台中工业区和台中精密机械科技创新园两大创新园区,同时依托台中港形成了台中港产业区;外圈层的村镇地区则出现了大量分散布局的工业园,这些工业园内的中小企业承担了与创新产业链相关的设备制造、零部件制造、包装和物流等功能。
创新型龙头企业引领型“创新圈”对智能制造发展的意义重大,通过“创新圈”布局形成完整而具有韧性的产业链,极细致的分工有助于中小企业专注特定方向进行技术革新,在圈内汇聚成创新合力。
2.4 “创新圈”组织模式总结
从上述3个案例可以看出,优质的“创新圈”要具备强大辐射力的创新核心,同时要在一定范围内形成充足的科研转化节点和配套服务节点,圈内要素需实现便捷的交流。对于“创新圈”尺度,从硅巷“创新圈”和我国台湾中部地区的“创新圈”(硅谷“创新圈”因能级大和地形原因其尺度较为特殊)可以看出,“创新圈”半径一般在10 km以内,已有研究也认为知识溢出效应一般在半径10 km以内相对显著。
依照创新主要动力划分,3个案例分别对应了创新型大学引领型、都市服务引领型和创新型龙头企业引领型3种“创新圈”组织模式,“创新圈”圈层可划分为“创新核心—创新园区—工业园”3个空间层次。其中,创新核心主导形成创新集群,控制和组织核心产品的创新、生产与配置;创新园区集聚核心产业链的创新企业、孵化器和专业服务企业,在“创新圈”中起到承上启下的“关节”作用,即一方面承接“头部”企业外包的核心部件制造、核心技术研发和专业服务功能,另一方面将标准化、量产化的环节向下一层级外包;外围的工业园则主要为零部件加工制造企业及传统产业企业提供空间,匹配创新核心和创新园区的需求,承担零部件制造、产品包装、物流等方面的功能。
虽然3种“创新圈”的空间层次结构相似,但是在创新动力、创新核心形式、创新导向和空间组织等方面有明显差异(表1)。创新型大学引领型“创新圈”往往创新能级高、创新影响力强,其创新核心为大学主导的实验室和龙头企业集群,形成综合性创新发展形态;都市服务引领型“创新圈”常出现于城区中心,创新核心为金融、会计和法律等服务业集群,引领形成以第三产业为主的创新发展形态,如互联网和传统产业结合的创新形态;创新型龙头企业引领型“创新圈”在技术密集型产业中较常见,创新核心为高密度的创新型龙头企业集群,引领形成以高技术制造业为主的创新发展形态。
3 东莞创新空间发展的特征与问题
东莞以高等院校、科研机构和省级工程中心为代表的基础创新空间相对集聚,松山湖地区的集聚度最高,中心城区的集聚度次之(图4~图6);而以高新技术企业为代表的产业创新空间则均质分散,如高新技术企业虽在松山湖地区和中心城区有一定集聚,但整体呈现分散化布局状态(图7)。
从整体上看,东莞的创新发展形成了两大空间错配问题:①已明显形成以松山湖地区和中心城区为主的创新集聚区,但周边的生产网络和服务配套未相应完善。例如,东莞近年来积极地在松山湖地区引入或建设创新极点,包括华为等龙头企业和中子散裂源等大科学装置都布局在此,但这些创新极点相当于是“嫁接”进来的,周边的生产企业、创新转化平台、商务服务和人才服务空间仍需完善。②产业创新依托庞大的制造业集群均质分散分布,缺少创新核心的带动。东莞制造业集群主要呈现原材料和销售市场“两头在外”的外向型模式,企业创新的内生动力不足,而且生产空间呈现均质分散的状态,缺少分层有序的空间组织形态,需要增加强大的创新核心以激发创新潜力。因此,东莞可运用“创新圈”理念指导创新空间的空间配置方向,塑造有机的创新空间体系,引领制造业体系转型和重构,解决空间错配的问题。
4 东莞“创新圈”空间模式构建
4.1 “创新圈”雏形的形成
东莞依托雄厚的产业基础,加上本土或引入的龙头企业、大学和实验室等的带动作用,在部分区域形成了“创新圈”的发展雏形。以东莞松山湖地区为例,从电子信息产业的集聚情况可看出该地区已具备“创新圈”的雏形。
松山湖地区生态优美,拥有东莞理工学院、广东医科大学等高等院校,创新基因良好。2001年广东省批准设立松山湖高新区,2010年松山湖高新区被批准为国家级开发区。近年来,随着华为的进驻,松山湖地区的电子信息产业有进一步集聚的趋势。其中,松山湖及周边地区已成为电子信息相关产业集聚区,其计算机、通信和其他电子设备制造业的企业数量增长幅度显著超越东莞全市;服务型企业在松山湖高新区(不含生态园)内相对集中,在松山湖高新区(不含生态园)内的增量和增幅均非常突出,而在大朗镇和大岭山镇的增幅无优势;制造型企业更多在大朗镇和大岭山镇内布局,其在大朗镇和大岭山镇的增量远高于松山湖高新区(不含生态园)。
进一步分析可得,电子信息产业相关企业在松山湖及周边地区快速集聚且呈现圈层式分布,服务型企业更偏向在由高校和龙头企业组成的创新核心周边集聚,制造型企业则较多在相对外围的区域集聚。同时,分别对两类企业的空间分布密度进行分析,发现服务型企业在松山湖高新区(不含生态园)内和邻近地区形成了多个高密度点,而制造型企业则在相对外围的大朗镇和大岭山镇内形成了多个高密度点(图8)。
图8 东莞松山湖及周边地区电子信息相关服务型企业核密度(左)与电子信息相关制造型企业核密度(右)示意图
对应到“创新圈”的层次结构,在松山湖及周边地区中,松山湖华为小镇、东莞理工大学等创新主体已形成创新核心,服务型创新企业的集聚地可认为是多个创新园区,制造型创新企业的集聚地则处于相对外围的工业园。由此可见,松山湖及周边地区已经发育出“创新圈”雏形(图9),未来可通过进一步完善空间结构打造成熟而优质的“创新圈”。
4.2 “创新圈”的空间构建与布局
东莞既有以“创新圈”模式推动创新空间重构和升级的需求,又经过长期积累形成了“创新圈”的基础。因此,可在东莞应用“创新圈”模式推动创新空间的优化。
要构建“创新圈”,首先要对东莞的创新空间潜力进行识别。本研究从现状创新能力、未来发展前景和交通便捷程度三大维度对东莞市域空间进行评价(表2),根据评价结果识别高创新潜力空间集聚区,并将其作为“创新圈”核心,同时结合东莞的片区划分和地理特征初步构建8个半径在10 km以内的“创新圈”(图10)。
图10 东莞创新空间潜力评价和“创新圈”初步构建示意图
其次,结合创新核心的创新驱动力,对应3种“创新圈”模式形成东莞“1+2+5”的“创新圈”布局(图11)。其中,创新型大学+创新型龙头企业复合引领型的“创新圈”有1个,即“松山湖创新圈”,此类“创新圈”以松山湖华为小镇、东莞理工学院、广东医科大学等创新主体为创新核心,引领带动松山湖高新区、大朗镇、大岭山镇和寮步镇进行协同创新;都市服务引领型“创新圈”有2个,即“中心城区创新圈”“滨海湾新区创新圈”,此类“创新圈”以服务业基础良好的中心城区和未来重点发展的滨海湾新区为创新核心;创新型龙头企业引领型“创新圈”有5个,即“水乡创新圈”“生态园创新圈”“东部创新圈”“银瓶创新圈”“临深创新圈”,此类“创新圈”以高端制造发展基础较好的产业基地或未来要重点发展的战略性新兴产业基地为创新核心(表3)。
4.3 “创新圈”的组织机制
东莞3种模式的“创新圈”在未来组织和运行的过程应各有侧重。
首先,“松山湖创新圈”作为创新型大学+创新型龙头企业复合引领型“创新圈”,也是东莞大力投入资源以推动创新发展的重点区域,其创新动力来源是多元的,空间发展导向为“高端品质,多元融合”。“松山湖创新圈”创新核心应重点保障用地供应和推动存量改造,以充足的用地和优质的空间吸引更多“头部”企业,同时依托大学建设实验室和孵化器等,提升创新密度。此外,在创新核心中加强建设成果转化平台和开放交流空间,推动产学研融合共进。对于创新园区,通过增存并举的方式,多元布局研发、生产、孵化和配套服务等功能。外围工业园则通过创新植入和改造升级并重的方式推动其成为创新产品零部件制造的重要阵地。
其次,都市服务引领型的“中心城区创新圈”“滨海湾新区创新圈”需推动高端服务业在创新核心集聚,增强创新核心的服务业密度。在“中心城区创新圈”的创新核心和创新园区中主要营造空间灵活且相对低成本的办公空间,同时补充完善商业和公共服务设施,增加优质公共交流空间,促进创新氛围的形成。对于“滨海湾新区创新圈”,则需在后续规划和建设的过程中考虑创新企业与创新人才的需求,优先建设适应创新发展的空间和设施,加快推动新区发展成熟。对于此类“创新圈”中的工业园,则主要在原有产业基础上植入“创新圈”发展所需的消费品生产和物流等功能。
最后,对于创新型龙头企业引领型的“水乡创新圈”“生态园创新圈”“东部创新圈”“银瓶创新圈”“临深创新圈”,各创新核心要适当保障龙头企业进驻的空间。创新园区要为创新企业提供孵化环境,同时响应龙头企业发展的需求,承担多元化的创意设计、技术咨询、检验检测和科技推广等功能。外围工业园则要推动存量更新以实现提质增效,并承担创新产品零部件制造、包装和物流等服务功能。
5 结语
本研究对比分析了美国硅谷“创新圈”、硅巷“创新圈”和我国台湾中部地区的“创新圈”,提炼出创新型大学引领型、都市服务引领型和创新型龙头企业引领型3种“创新圈”的空间组织模式。3种“创新圈”的空间层次相似,均由“创新核心—创新园区—工业园”3个层次组成,但不同的创新动力影响着“创新圈”的发展方向和发展逻辑,进一步影响了“创新圈”内部的空间组织方式。
顺应东莞的空间特征和发展需求,本研究尝试在东莞应用“创新圈”的空间组织方式,构建“1+2+5”的“创新圈”,并针对不同类型“创新圈”的特征提出差异化的发展建议,以期为东莞的创新空间优化提供参考,逐步推动东莞产业创新转型。此外,3种“创新圈”的空间组织模式也在众多创新发展优良的地区出现,如北京中关村地区可认为是创新型大学引领型“创新圈”,武汉光谷地区属于龙头企业引领型“创新圈”。可见,“创新圈”的创新空间布局模式具有在不同地区广泛应用的潜力,未来可在进行更深入的研究后逐步推广。