创新生态系统驱动城市新质生产力培育
陈明 迟晓妮 张洪利
摘要:在科技产业变革时期,发展新质生产力成为城市构建竞争新优势的关键。现基于创新生态系统理论,构建“技术―制度”双螺旋演进模型,为理解城市新质生产力培育机制提供新视角。以杭州从“数字经济应用创新中心”向“硬核科技策源地”转型为例,剖析其“场景驱动”与“制度型开放”双轮驱动路径。研究表明,杭州通过空间重构、场景牵引与制度突破,实现了技术与制度相互赋能、场景与产业联动,同时分析了场景创新对产业增长的促进作用及双螺旋模型的有效性。然而,杭州仍面临基础研究薄弱、成果转化率低、产业生态韧性不足与区域协同不畅等挑战。据此,提出强化战略科技力量、深化场景创新、推进制度型开放、构建区域协同网络等对策,以期为同类城市提供参考。
城市是新质生产力培育的主阵地,城市新质生产力的生成并非单一技术突破的线性过程,而是多元主体互动、多重机制协同的复杂生态系统演进。构建并持续优化适配的城市创新生态系统,已成为重要的理论与实践课题。在我国城市探索中,杭州凭借数字经济的先发优势,具有典型研究价值:其发展从早期互联网商业模式创新,转向布局量子计算、人工智能、生物医药等硬核科技,正经历从“模式驱动”到“技术驱动”的深刻转型。这一历程为观察城市如何通过系统性生态重构培育新质生产力提供了绝佳的“天然实验室”。
因此,本研究聚焦杭州案例,旨在揭示数字时代城市创新生态系统驱动新质生产力发展的核心机制,剖析技术突破、制度创新与市场应用三者间的有效耦合与螺旋上升关系,并基于杭州的先行实践,提炼其经验与挑战,以期为其他城市提供启示。通过系统性回答这些问题,本文期望在理论上丰富新质生产力研究的城市与生态系统视角,在实践上为全国城市探索特色化高质量发展路径提供基于前沿实践的深度分析。
文献综述与理论框架
新质生产力概念具有鲜明的时代性,其理论渊源在学界已有广泛讨论。国内研究普遍强调颠覆性技术与前沿技术的根本驱动作用。周文等(2023)将其界定为以创新为主导、具有“三高”特征的先进生产力质态。焦方义等(2024)剖析了战略性新兴产业与未来产业的生成机理。郭朝先等(2024)指出,算力、算法与数据构成新型要素基底。尹西明等(2024)基于微观视角,倡导构建企业主导的产业科技创新体系。国际上,Schwab(2016)关于“第四次工业革命”的论述与其高度契合。在创新生态系统中观层面,多元协同的重要性得到凸显。创新生态系统理论认为,价值创造依赖企业、客户、供应商等构成的协作网络。国内研究证实,国家级战略性新兴产业集群可通过知识溢出与产业协同提升城市发展水平,但效应存在区域差异。研究也指出,领军企业突破“卡脖子”技术常需摆脱既有技术生态的“锁定效应”。在城市与区域研究中,科技创新对高质量发展的驱动作用及区域协同的必要性得到大量验证。研究发现,科技创新与经济发展协同效应显著,但核心技术创新滞后会制约其支撑效能。长三角地区的案例表明,科技创新协同是关键驱动力,但“中心―外围”结构失衡问题突出。综上,既有研究基础坚实,但对杭州这类正从数字经济向硬核科技转型的城市如何通过系统性“技术―制度”互动构建特色路径,仍缺乏深入、系统的案例研究与理论提炼。本研究旨在弥补这一不足。
基于文献与实践,本文构建“技术变革―制度创新”双向互动的螺旋式演进模型作为核心框架(如图1所示)。技术变革轴代表颠覆性技术从基础研究到产业化的非线性演进链条,其强度取决于城市的战略科技力量与市场转化能力。制度创新轴代表为适应“技术―经济”范式转换而对既有规则、治理模式进行的调整,核心在于降低新技术市场化的制度性交易成本。

在模型中,技术轴与制度轴相互缠绕、协同演进。颠覆性技术涌现倒逼制度变革,而前瞻性制度则通过创设场景、稳定预期、提供激励赋能技术迭代。每一次“技术―制度”的成功适配,都推动城市创新生态系统向更高能级跃升,从而持续催生新质生产力。该模型超越了单向思维,强调技术与制度的协同改革与系统设计。
杭州新质生产力发展现状
发展优势与初步成效
杭州的转型依托深厚的数字经济基础,其发展展现出明显优势与初步成果。
首先,数字经济基础扎实,场景应用丰富。杭州在电商、云计算、数字安防等领域拥有全球领先的产业集群,以及阿里巴巴、海康威视等世界级企业。2024年,杭州数字经济核心产业增加值占全市GDP比重达28.8%。杭州拥有“城市大脑”等顶级城市数字化治理场景,日处理数据超千亿条,在交通、医疗等领域形成了倒逼技术升级的“超级场景”。例如,其建成了全国最大的数智绿波网,整体通行效率提升了20%以上。
其次,创新生态的“软制度”建设领先。杭州在制度创新方面能力显著,包括率先开展数据知识产权全链条改革,发行全国首单“数据资产信托凭证”,深化科技成果“先确权、后转化”改革,推行“科学家持股计划”,以及在数字自贸区试行“沙盒监管”,建立跨部门场景开放协同机制,有效降低了制度性交易成本。
最后,“一廊一核多节点”的创新空间格局基本形成。杭州系统规划了功能互补的空间载体:城西科创大走廊聚焦基础研究;钱塘科学城负责概念验证与中试,设有专项基金;滨江、萧山等特色小镇则承担产业化任务,形成了“链主企业+专精特新”的产业生态。
初步的量化证据支持了上述成效。结构方程模型(SEM)分析表明,技术突破指标与制度创新政策指数间存在显著的正向交互效应,验证了双螺旋模型(如图2所示)。

面临的主要挑战
尽管成效显著,但对标“硬核科技策源地”,杭州仍面临一系列深层次结构性挑战。
第一,源头创新策源能力有待根本性提升,存在“应用强、基础弱”的生态位锁定风险。杭州基础研究经费占全社会研发经费支出的比重低于北京、上海,与硅谷差距较大。国家级大科学装置缺失,在高端芯片、工业核心软件、基础算法与框架等底层环节仍存在“卡脖子”风险和对外技术依赖,向创新链上游“高价值生态位”攀升艰难。
第二,创新链与产业链衔接不畅,科技成果本地转化率与协同效能偏低。杭州技术合同成交额中,流向省外的占比较高,大量本地科研成果“墙内开花墙外香”。这暴露出本地产业生态对前沿技术承接能力不足、中试环节专业服务薄弱、产学研合作深度不够等问题。
第三,创新要素配置存在结构性失衡与流动壁垒。人才方面,顶尖基础科学家、跨学科复合型人才、高端工程师短缺;资本方面,需要长期投入的硬核科技早期项目缺乏“耐心资本”;数据方面,政企、企业之间的数据共享因权责、安全、利益等问题仍存在壁垒。
第四,区域协同创新网络较为松散,一体化深度不足。在长三角内部,与上海、合肥相比,杭州在基础研究能级上存在差距。城市间在科技创新方面仍存在一定程度的同质化竞争,基于比较优势的“研发―转化―制造”区域分工格局尚未完全形成,创新要素跨区域自由流动面临隐性壁垒。
驱动路径分析
核心驱动机制
杭州的转型历程生动演绎了技术变革与制度创新的动态互构关系。
方向一:技术突破倒逼制度创新。当既有制度无法适应新技术时,变革压力便自下而上产生。典型案例是区块链技术与数字自贸区监管制度的互动。蚂蚁链的跨境贸易应用对传统中心化监管流程构成挑战。为此,杭州数字自贸区积极探索“制度型开放”,试点建立“数据海关”,探索跨境数据流动“负面清单+安全评估”模式,并协同探索区块链数字提单的法律效力认定。这一过程体现了技术轴对制度轴的“冲击”与倒逼。
方向二:制度创新牵引与赋能技术迭代。杭州通过主动的制度设计,为技术发展创造需求、提供激励。一方面,以场景开放牵引技术攻关。政府主动开放“城市大脑”的交通治理、医疗影像等复杂场景,并设立“揭榜挂帅”资金,直接推动了AI视觉算法、边缘计算等技术的持续迭代。另一方面,以强激励政策激活创新源头。“科学家持股计划”等高强度激励,从根本上改变了科研人员的激励结构,加速了成果从实验室走向市场的进程。SEM分析所验证的交互效应,正是这种动态互构关系的体现。
关键实施路径
杭州形成了“场景需求识别―技术集成应用―产业生态重构”的特色传导路径,将市场需求优势转化为产业动能。
第一步:超级场景作为“创新熔炉”与“需求定义者”。杭州致力于打造能承载多技术融合应用的“超级场景”,如“智慧亚运”。该场景集成了5G-A、自动驾驶、数字人等数十种前沿技术,具有真实性、复杂性、开放性和高价值特征,不仅用于测试技术,更定义了未来智能生活的技术需求与标准雏形。
第二步:技术集成应用与快速迭代。在场景牵引下,企业必须围绕解决方案进行跨领域技术集成与优化。例如,为满足“城市大脑”中交通事件的秒级处置需求,企业需对视频感知、边缘计算、AI算法、GIS等进行深度整合,并在海量真实数据中持续优化。这加速了各项子技术的成熟,并催生了“边缘智能体”等新产品形态。
第三步:产业生态重构与新质产业集群涌现。围绕持续迭代的超级场景,自然集聚起提供互补性技术、产品和服务的企业,形成共生生态,最终催生新质产业集群。例如,围绕“城市大脑”和“智慧物联”,杭州已形成从智能传感、通信模块、云平台、AI算法到系统集成的完整产业链,构成了以数据和AI为核心的新质产业集群,而非传统的安防硬件集群。
政策建议
基于杭州经验与挑战,为持续推进城市新质生产力发展,提出以下系统性政策建议。
一是强化战略科技力量布局,筑牢源头创新“硬核”根基。积极争取在智能计算、脑科学等领域布局国家重大科技基础设施,支持之江实验室、西湖大学等建设高能级平台。实施“基础研究登峰计划”,设立长周期稳定支持基金,力争在3―5年内将全市基础研究投入占比提升至15%以上。改革科研评价制度,对基础研究实行代表作和长周期评价。
二是深化场景驱动的开放式创新,畅通“技术―产业”转化通道。建立常态化“城市机会清单”发布与“揭榜挂帅”机制。系统性强化中试转化体系,提升钱塘科学城等中试基地的专业化、市场化运营能力,设立覆盖“概念验证―中试―首台套”的全链条风险补偿基金。打造“链主+专精特新”共生生态,实施“专精特新企业倍增计划”。
三是推进深层次制度型开放,优化创新要素市场化配置。争取国家授权,开展数据知识产权全国通认、数据资产入表标准化、数据跨境流动“白名单”等更高水平试点。深化人才体制改革,构建“战略科学家―科技领军人才―卓越工程师”全谱系支持体系。发展知识产权证券化、认股权贷款等科创金融产品,推动设立市级“耐心资本”母基金。
四是构建长三角一体化协同创新网络,拓展发展新空间。主动对接上海国际科创中心,探索“上海研发+杭州转化+周边制造”协同模式。联合上海、合肥、南京共建长三角大科学装置集群,推动设施开放共享。联合设立长三角产业创新基金,推动科技创新券通用通兑。利用杭州数字治理优势,牵头建设数字长三角协同平台。
发展新质生产力是城市实现能级跃升与高质量发展的根本路径。本研究通过构建“技术―制度”双螺旋模型,并结合杭州案例,形成以下结论。
第一,培育新质生产力的核心在于构建技术与制度双向互动、螺旋演进的创新生态系统。杭州的成功转型源于技术突破倒逼制度松绑与前瞻性制度赋能技术迭代的双向协同。
第二,杭州探索了以“场景驱动”为特色的实施路径,通过开放“超级场景”,将市场需求转化为技术创新拉力与产业升级推力,形成“场景定义需求―需求拉动技术集成―集成催生产业生态”的传导链,为应用优势明显而基础研究相对薄弱的城市提供了发展参考。
第三,杭州转型虽取得阶段性成效,但仍面临源头创新策源能力不足、成果本地转化率偏低、产业生态韧性不强、区域协同网络松散等深层次挑战。这些结构性瓶颈亦是国内许多寻求创新转型的城市的共性问题。
第四,面向未来,需从四个维度协同发力,包括强化战略科技力量,弥补基础研究短板;深化场景驱动的开放式创新,畅通成果转化通道;推进更深层次制度型开放,优化要素市场化配置;主动融入区域协同网络,在开放合作中拓展空间。这要求决策者保持战略定力,开展系统性、持续性的生态优化。
本研究的理论贡献在于将新质生产力宏观论述与城市创新生态系统理论结合,提出了动态、交互的“技术―制度”双螺旋分析框架;实践意义在于通过杭州案例,为其他城市提供了经验借鉴、风险警示与政策启示。未来可进一步比较不同类型城市的发展路径,并探讨绿色化、智能化等趋势对城市创新生态提出的新要求。
杭州市哲学社会科学规划课题成果(M25YD091),项目名称:杭州科技创新引领新质生产力发展研究。
(作者单位:杭州职业技术大学吉利汽车学院)