協同發展背景下京津冀科技資源分布與共享現狀分析

楊雨寒，閆亞飛，張立佳，姚作芳，賈 蘋

(1.中國科學院文獻情報中心，北京 100190；2.河北省科學院，河北石家莊 050081；3.中國科學院北京分院，北京 100190)

1 研究背景

科技資源為科技活動提供了基本的物質和人才保障，包括科技創新基礎、創新人才、創新投入和創新成果等。科技資源是能夠直接或間接推動科技進步、技術創新，從而促進區域創新體系發展以及區域經濟發展的一切資源。科技資源是跨區域科技協同創新的能量基礎，各種資源合理有序流動、共同發揮作用，才能支撐整個創新系統的發展，推進跨區域科技協同創新活動的有效開展［1-4］。

京津冀地區作為國家自主創新戰略的重要載體，其目標是要成為創新驅動經濟增長的示范區、引領和支撐全國經濟社會發展的新引擎、建設具有較強國際競爭力和影響力的世界級城市群。國家和各部委在多層面進行了戰略部署、政策規劃，政府相關部門已簽署相應的合作框架與合作協議，積極推進京津冀協同發展。近年來，京津冀在政府、園區、企業、院校等不同層面的互聯互通、區域合作持續加深，產業合作模式更加多樣化［5-6］。

自2015 年通過《京津冀協同發展規劃綱要》對京津冀協同發展作出了戰略定位與規劃，并對京津冀三省市（以下簡稱“三地”）的功能進行了定位以來，國家部委、三地政府和三地有關部門出臺了多項政策舉措支持京津冀協同發展。其中，政策層面出臺了《“十三五”時期京津冀國民經濟和社會發展規劃》《京津冀系統推進全面創新改革試驗方案》《京津冀協同發展生態環境保護規劃》《京津冀協同發展交通一體化規劃》《京津冀人才一體化發展規劃（2017—2030 年）》等文件，對三地社會發展、產業轉移、全面創新改革等作出統籌性的規劃與導向，并在生態環境保護、交通一體化等產業方向和人才、空間等領域進行了規劃；行動舉措層面主要以框架協議和工作方案為主，由三地相關部門簽署的框架協議多達10 余項，涉及了環保、稅收、質量監督、民政事業、安全生產、廣告、食品檢測、醫藥耗材、文化旅游等方面。多層面、多角度的政策為京津冀協同發展提供了政策保障，營造了較好的政策環境。

目前，京津冀三地各具特點。北京擁有全國完備的科技力量和創新體系，科技資源優勢非常明顯，科研機構和高校的數量位居全國第一，但是城市的承載能力有限，迫切需要將大量優秀的科技成果轉化到地方，大量的科技資源需要向周邊進行疏解。天津擁有高水平的現代制造業和較強的技術研發轉化能力，一方面需要來自北京的優秀成果落地和轉化，另一方面，其成熟的工業成果也迫切需要在周邊地區進行落地發展。河北在科技資源方面相對比較薄弱，但是擁有良好的科技成果轉化基地和產業結構升級的空間，在鋼鐵、醫藥、農業等領域都有一定的基礎，并且迫切需要引進優秀的科技成果和人才來推動產業的轉型升級。因此，對京津冀三地的科技資源分布、科研產出現狀等進行調研，對三地進一步的科技合作、帶動科技資源流動，提高三地科技實力，促進北京非首都功能疏解、天津產業發展、河北產業轉型升級等具有重要意義。

本研究將對京津冀地區的科研投入、產出和合作現狀進行調研，揭示京津冀科技資源分布和協同共享現狀，為深入開展京津冀區域協同創新及相關研究提供數據支撐；梳理三地合作現狀及面臨的問題，并提出相應的對策措施。

2 研究方法與數據來源

本研究梳理了京津冀三地科技資源分布現狀，包括經費投入、項目支持、人力投入方面的科研投入，科技論文和專利產出，合作發文和專利合作現狀（具體指標見表1），并通過實地調研對三地科技協同與資源共享現狀進行分析與討論。

數據來源與分析工具包括：（1）經費投入、項目支持、人力投入等數據來源于國家和地方統計局、國家自然科學基金委員會、地方科學技術廳（局）、地方科學技術委員會等。（2）科技論文產出、合作發文數據來源于Web of Science 核心合集數據庫，檢索京津冀三地2008—2018 年發表的SCI 論文，檢索日期為2019 年9 月，使用 DDA（Derwent Data Analyzer）對檢索結果進行清洗、合并、去重、分析，使用 MS-Excel 對結果進行分類、匯總、計算，使用VOSviewer 對結果進行關鍵詞聚類分析。（3）專利申請、合作與轉讓數據來源于incoPat 數據庫，檢索京津冀三地2008—2018 年申請的專利，檢索日期為2019 年11 月，并采用數據庫的分析功能對結果進行統計與分析。

表1 京津冀科技資源分布與共享的分析指標及其含義

3 京津冀科技資源分布現狀

3.1 科研投入現狀

（1）科研經費投入情況。科研經費的來源通常包括政府、企業、民間組織和基金會等。地方財政科技支出占一般預算支出的比例可以在一定程度上反映出地方政府對科技發展的重視程度［7］。2011—2018 年期間，京津冀三地科研經費、科研經費來源比例和科研投入強度如圖1～圖3 所示［8-9］。可以看出，三地區的地方財政科技支出差距較大，近10年來，北京市每年的科研支出超過天津市的2 倍、河北省的3 倍；三地科研經費來源差異較大，河北省約70%、天津市約50%、北京市僅15%左右的科研經費來自規模以上工業企業，河北和天津的科研經費幾乎全部來自企業和地方財政科技支出，而北京來自企業和地方財政的科技支出僅占當地科研經費的不到一半。

圖1 北京市科研投入經費與結構

圖2 天津市科研投入經費與結構

圖3 河北省科研投入經費與結構

（2）基金支持情況。2018 年京津冀三地獲得自然科學基金資助的立項數和立項金額如表2所示。可以看出，北京市各類項目的立項數均居全國首位，承擔項目的主要機構為北京大學、清華大學、首都醫科大學和中國醫學科學院北京協和醫學院；天津市獲得立項數排名全國第13 位，承擔項目的主要機構為天津大學、南開大學、天津醫科大學和河北工業大學；河北獲得立項數排名全國第23 位，承擔項目的主要機構為燕山大學、河北師范大學、河北大學和河北農業大學。其中，3 類一般項目包括面上項目、青年基金和地區基金，是國家自然科學基金項目中資助項目數最多的項目類型，支持的主要是從事基礎研究且有一定科研基礎的科研工作者，因此3 類項目的立項數據在一定程度上可以反映出三地區從事基礎研究中堅力量的規模；4 類重要項目包括創新研究群體（以下簡稱“創新群體”）、國家杰出青年科學基金（以下簡稱“國家杰青”）、國家優秀青年科學基金（以下簡稱“國家優青”）和重點項目，是國家自然科學基金項目中競爭最為激烈的項目類型，也是關注度最高的項目。重點項目盡管不是資助人才類項目，但競爭也非常激烈，能入選者基本也是院士、長江學者、國家杰青等高級別科學家［10］。北京市獲得各類項目的立項數均居全國第1 位，而且獲得4 類項目立項總數高達418項，占比達到31.2%，處于絕對領先位置，基本可以看出全國最頂尖的科學家主要還是集中在北京。天津市和河北省獲得少量的面上項目和青年基金項目立項，而獲得4 類重要項目立項的數量則非常少，這在一定程度上可以看出三地的科研實力，同樣也可以看出三地在高端科研人才上的巨大差距。

表2 2018 年京津冀自然科學基金立項情況

對2019 年京津冀三地區的地方科研項目進行梳理，包括自然科學基金項目、自然科學基金重點研究專題、重點研發計劃科技支撐重點項目、重大專項、重大科技成果轉化專項、重點研發計劃、科技服務業促進專項、對外合作交流活動基金、軟科學、京津冀基礎研究合作專項等，可以看出，三地資助項目的研究領域趨同，幾乎都涵蓋了電子信息、高端裝備、人工智能、生物醫藥等方面，對當地重點產業和特色產業的傾向性資助并不顯著，

（3）科研人員投入情況。表3 對比了2010 年和2016 年京津冀三地科研機構研發人員的情況［11］。可以看出，北京市的R&D 人員數量最多，但近年來河北省R&D 人員的增長率最高，2010—2016 年天津市和河北省的R&D 人員全時當量幾乎成倍增長；但從研發人員占地區總人口數量的比例來看，河北省的R&D 人員比例較低。

表3 京津冀科研人員數量

3.2 科研產出現狀

（1）SCI 論文發表情況。對京津冀三地2008—2018 年期間發表的SCI 論文進行檢索與統計，論文發表數量對比及變化趨勢如圖4 所示。2008—2018年期間，北京市發表SCI 論文645 956 篇，占三地發文總量的82%；天津市發文量占北京市發文量的15%，河北省發文量僅占北京市的6%。從三地的發文趨勢來看，每年發表的SCI 論文數量不斷增加，年發表量由高到低依次為北京、天津和河北，北京市的年發表量遠高于天津和河北。然而，近10 年來，三地SCI 發文增長率呈波動趨勢，河北省平均增長率最高，約17.7%；天津市次之，約為15.7%；北京市最低，約為12.8%。

圖4 京津冀SCI 論文數量變化趨勢

基于Web of Science 劃分的研究方向分類，京津冀三地區的發文領域分布見圖5～圖7。可見三地排名前十（以下簡稱“TOP10”）的發文領域趨同，主要在化學、工程、材料、物理、生物化學與分子生物等方向；不同的是天津市和河北省在腫瘤學領域發文量均較高，北京市則側重于環境科學與生態、計算機科學領域，河北省在醫學領域發文比例較高。相似的研究領域是三地間順利地開展科技合作的重要基礎。

圖5 2008—2018 年北京市TOP10 發文領域

圖6 2008—2018 年天津市TOP10 發文領域

圖7 2008—2018 年河北省TOP10 發文領域

（2）專利申請情況。采用incoPat 數據庫對京津冀三地的專利產出進行統計與分析（由于專利的審查與公開存在一定的時滯性，近兩年的專利數量比實際值低），分別檢索申請人地址為北京市、天津市和河北省的專利，得到三地的專利申請數量分別為1 508 215 件、499 103 件和353 065 件。2008—2018 年三地專利申請量隨時間的變化趨勢如圖8 所示。可以看出，北京市在專利申請量上占絕對優勢，但增速有所放緩；天津市和河北省每年的專利申請體量相當，但河北省專利申請量漲勢迅猛，近兩年來有趕超天津市的趨勢。從專利的法律狀態來看，京津冀三地已獲授權專利的比例分別為58.5%、44.6%和57.0%。

圖8 京津冀專利申請數量變化趨勢

根據京津冀三地專利所屬國民經濟行業分類，對三地專利申請的產業領域進行分析（見圖9～圖11），可以看出三地專利技術布局的TOP10 產業領域趨同，主要領域均為制造業，相同的布局領域包括化學品、金屬、設備、電氣機械、儀器儀表制造業。其中，北京市和天津市專利布局的產業領域更為相似，TOP10 領域中有九成領域一致；此外，北京市側重于汽車制造，天津市側重于運輸設備制造，河北省側重于金屬冶煉與加工和文教用品制造等方向。可見，京津冀三地的專利申請主要以當地的特色產業為依托來進行研發和布局。

圖9 2008—2018 年北京市專利申請TOP10 產業領域

圖10 2008—2018 年天津市專利申請TOP10 產業領域

圖11 2008—2018 年河北省專利申請TOP10 產業領域

4 京津冀科技協同與資源共享現狀

4.1 合作發表論文情況

2008—2018 年期間，京津冀三地合作發文數量的變化趨勢如圖12 所示。可以看出，2008 年以來，三地合作發文、任意兩地區的合作發文數量都呈上升趨勢。其中，北京市和天津市合作發文的數量最多，其次為北京市與河北省合作、河北省與天津合作，總的來說三地間河北市與天津市都更傾向于與北京市合作開展研發；然而，三地合作發文數量比例相對較低，共1 068 篇，主要的發文領域為物理、材料科學、化學、工程、腫瘤學、冶金和冶金工程等方向。從2008—2018 年期間三地的兩兩合作論文發表情況來看，北京市是三地間科技合作的主導力量：北京市與天津市合作發文15 504 篇，約占天津市發文總量的15%，主要發文領域為化學、工程、物理、材料科學、環境科學與生態、生物化學與分子生物；北京市與河北省合作發文9 238 篇，約占河北省發文總量的24%，主要發文領域為化學、物理、工程、材料科學、生物化學與分子生物、環境科學與生態；天津市與河北省合作發文6 047 篇，合作強度相對較低，主要發文領域為材料科學、化學、物理、工程、冶金和冶金工程、數學。

圖12 京津冀SCI 論文合作發表趨勢

2014 年以來，三地合作發文的數量呈小幅上升的趨勢。由于科研與產出具有周期性，故在2017 年，即京津冀協同發展戰略提出3 年后，三地合作發文的數量開始顯著增加，這在一定程度上表明該戰略的提出促進了三地間的科技合作；但三地間合作發文的數量占三地各自發文量的比例仍然較低，三地間的科技合作尚不充分。結合三地分別發文的領域來看，三地的研究領域具有較高的相似度，因此三地間應具有較高的合作潛力。總的來說，自2017 年開始，三地的合作發文量有了較大幅度的增長，因此本研究對2008—2016 年與2017—2018 年2 個時間段的合作發文熱點主題進行聚類，分析自京津冀協同發展戰略提出以來三地合作研究的熱點變化。通過關鍵詞的共現關系與詞頻分析可以得出，2 個時間段內的熱點主題變化不大，主要圍繞赫斯勒合金來開展，包括合金的制備、磁性能、微觀結構、性能表征等。

4.2 專利合作與技術流動

相比于三地合作發文的數量，三地合作開展的專利申請數量非常低；然而，與合作發表論文相似的是，北京市是合作的首選對象。三地兩兩合作的專利申請主要在制造業領域，開展合作的機構主要為國家電網公司、國網河北省電力有限公司、京東方科技集團股份有限公司、京東方（河北）移動顯示技術有限公司、東旭集團有限公司等。

專利轉讓是擁有專利申請權和專利權人把專利申請權和專利權讓給他人的一種法律行為，轉讓人喪失所有專利權，受讓人獲得所有的專利權，受讓人成為新的專利權人，有資格完全支配該項專利［12-13］。表4 為2008—2018 年期間京津冀三地申請的專利中，專利受讓數量排名前15 位的機構。專利轉讓較多的行為主要發生在大型國企、央企及其子公司、科研機構之間，部分轉讓的專利，轉讓人同時也是受讓人，確保了轉讓人對專利的支配權。

表4 2008—2018 年京津冀專利轉讓情況

2008—2018 年期間，北京市向國內其他省份轉讓的專利共38542 件，主要轉讓人為清華大學、國家電網公司、樂視汽車（北京）有限公司、北京中星微電子有限公司、中科院微電子所等。其中，對廣東省轉讓的專利數量最多，為6 669 件，占其轉讓專利總量的17.3%；江蘇省排名第二，受讓專利共6 567 件；河北省排名第四，受讓專利3 091 件，占其轉讓專利總量的8%；天津市受讓專利共2 708 件，排名第六。天津市向國內其他省份轉讓專利共6 113件，主要轉讓人為樂金電子（天津）電器有限公司、天津市電力公司、樂視致新電子科技（天津）有限公司、天津大學等。其中，對北京市轉讓的專利數量最多，為1 510 件，占其轉讓專利總量的19%；江蘇省排名第二，受讓得到專利1 168 件；河北省排名第五，受讓專利533 件。河北省向國內其他省份轉讓專利共7 011 件，主要轉讓人為河北省首鋼遷安鋼鐵有限責任公司、首鋼總公司、秦皇島首秦金屬材料有限公司、首鋼集團有限公司、石家莊供電公司。其中，對北京市轉讓的專利數量最多，為2 710 件，占其轉讓專利總量的33%；其次為江蘇省，受讓得到專利904 件；天津市排名第七，受讓得到專利261 件。

2008—2018 年期間，北京市得到的受讓專利共113 784 件，其中67.24%來自本市內部、3.5%來自廣東省（主要轉讓人為新郵通信設備有限公司、騰訊科技深圳有限公司、鴻富錦精密工業深圳有限公司等）、3.5%來自江蘇省（主要轉讓人為江蘇物聯網研究發展中心、蘇州有色金屬研究院有限公司、南京南瑞集團公司等）、3.3%來自浙江省、2.6%來自山東省。天津市受讓專利共23 877 件，其中55.8%的受讓專利來自市內機構，10.11%來自北京市（主要轉讓人為中國海洋石油總公司、中海油能源發展股份有限公司、北京京東世紀貿易有限公司等）、8.0%來自浙江省（主要轉讓人為寧波大學、浙江博雷重型機床制造有限公司、浙江歐德申自動化設備有限公司）、5.8%來自廣東省、4.7%來自江蘇省。河北省得到的受讓專利共31 015 件，其中52.0%的受讓專利來自本省內部的機構，8.9%來自北京市（主要轉讓人為北京燕化永樂生物科技股份有限公司、北京維信諾科技有限公司、國家電網公司等）、8.6%來自浙江省（主要轉讓人為寧波鄞州風名工業產品設計有限公司、寧波大學等）、6.2%來自廣東省、4.9%來自江蘇省。

4.3 科技資源共享現狀

為深入分析京津冀三地科技協同的現狀，本研究的項目團隊實地調研了河北省科學院激光研究所、河北省科學院能源研究所、河北省科學院生物研究所、河北省農林科學院、河北先河環保科技股份有限公司等典型的科研機構和高新技術企業，梳理了這些機構的科技協同現狀與問題。

合作形式主要包括：（1）共同開展項目研發，通常由北京市的機構進行研發，天津市、河北省的機構來進行中試、產品生產；項目成熟后，合作雙方共同成立公司，公司納入雙方研發人員，并進行分紅。（2）共建實踐基地，三地職工、學生可前往基地進修。（3）共建聯合實驗室，依托實驗室開展學術交流、人員交流、學生學習、人員培訓等。（4）三地成立聯盟，在聯盟的組織架構下，在細分領域成立分會，通過分會來開展具體工作。（5）學生聯合培養，一般以松散的合作形式為主，不簽署協議。（6）以專家咨詢、聯合申請項目、項目委托等形式開展合作，面向三地人才組建專家顧問團隊。（7）通過個人關系，“軟引進”相關人才，進行不定期的輔導、實時溝通問題等。

目前面臨的主要問題：（1）合作穩定性不足、合作范圍較小，主要以“點對點”的合作形式為主。（2）經費、人力支持不足；石家莊始終面臨人才短缺的問題。（3）合作深度不足，部分合作對接方面由于細分領域不一致，造成合作無法深入進行；人才的培養僅在于皮毛。（4）在京津冀項目合作方面申請限制條件過多，不利于廣泛尋找可深入合作的對象；部分項目申請流程復雜、耗時長，導致失去市場先機。（5）企業與高校合作間的矛盾：高校以項目申請、論文和專利等學術成果進行考核，企業則依靠市場來生存，過多的學術發表可能會泄露企業秘密。（6）科研項目與經濟脫節的問題，部分科研項目過于前沿，或企業實力不足，導致科研機構的成果無法順利轉化；合作雙方的利益分配機制尚需明確。（7）京津冀協同發展的相關政策或行動舉措在細分領域上尚未覆蓋；三地的政策穩定性、一致性尚有待提高；河北省營商環境尚不夠友好，部分創新創業企業在園區入駐、廠房建設等仍面臨諸多不便和問題；政府的引導和鼓勵方式尚需優化。

5 結論與建議

京津冀地區作為國家自主創新的重要載體，其戰略地位、區位優勢是京津冀協同發展的重要背景。科技資源作為區域創新的能量基礎，各種資源合理有序流動是推動區域科技協同創新的重要基礎，然而，目前京津冀地區創新資源要素不均衡、三地科技實力差距過大、有效對接不充分，這些都制約了京津冀協同發展與創新。本研究調研了京津冀三地科技研發投入、科研產出情況等現狀，分析了京津冀三地科技合作現狀，得出以下結論：

（1）京津冀科技投入差距大，河北省科技投入以企業為主。三地科研經費投入數額、經費來源差異較大，北京市的科研經費是天津市和河北省的3倍多，然而，河北省和天津市的科研經費幾乎全部來自企業和地方財政科技支出，其中河北省70%的科研經費來自企業，北京市僅有15%來自企業。由于三地科研實力、高端人才差距大，國家科技項目對三地的支持力度有較大差距，2018 年北京市獲得國家自然科學基金的立項金額為天津市的近8 倍、河北省的20 余倍，三地區科技實力的馬太效應顯著。

（2）京津冀科研產出差距大，研發領域相似但各具特色。從三地科技論文發表、專利申請數量來看，雖然三地的科研產出均呈逐年遞增的趨勢，但三地的科研產出仍然差距巨大。三地的研發領域大致相同，但由于三地的特色產業、資源稟賦等的差異，部分研發領域又各具特色。相似的研究領域為三地間順利開展合作奠定了基礎，各具特色的研究領域則為三地的科技資源流動提出了不同需求。

（3）京津冀科技合作比例偏低，專利轉讓相對活躍。相對于三地的論文和專利總量來看，三地的合作發文、合作專利申請的數量很低，其中，北京市與天津市、北京市與河北省兩兩合作發文量相對較高。京津冀協同發展戰略提出后，三地合作發文的數量有一定的增加，但占發文總量的比例仍較低，科技合作尚不充分；主要發文領域為材料科學、化學、物理、工程、冶金和冶金工程、數學等。三地的專利轉讓多發生在大型國企、央企及其子公司、科研機構之間，天津市承接了北京市對外專利轉讓的7%，河北省承接了北京市對外專利轉讓的8%。其中，天津市承接的專利主要涉及能源、制造等領域；河北省承接的專利主要涉及生物醫藥和能源領域。河北省對外進行專利轉讓的主要以鋼鐵公司為主；天津市對外進行專利轉讓的以電子公司為主。

（4）京津冀科技合作以“點對點”形式為主，合作深度有待加深。三地間已經開展了多種形式的合作、設立合作專項、共建產業集群等，現有的合作形式包括：共同開展項目研發、共建實踐基地、共建聯合實驗室、組建聯盟、學生聯合培養、共建專家咨詢團隊等。

目前，京津冀三地的科技協同主要是點對點的形式，尚存在合作穩定性不足、深度不夠、項目配置不合理、科研與產業對接不充分、政策支持力度不夠等問題。京津冀三地間長期、穩定的科技協同，第一，需要政府引導、上層的推進，科研機構、高校和企業在合作框架下開展合作，以市場為導向，走銷、產、政、研的道路。第二，合作應聚焦在相對細分的領域，若需在產業上有所凸顯，則合作領域應當有一定的市場份額、銷售額相對較高，但技術含量高、準入門檻高。第三，發揮京津冀各地的比較優勢，例如河北省是原料主導型地區，具有一定的優勢資源，北京市可對其給予相應的科技成果、市場營銷與推廣等方面的支持。第四，加大經費、人員支持力度，穩定雙方合作人員，設立專門的人才培養經費、京津冀合作專項等；簡化項目申請流程、優化項目管理過程。第五，在成果轉化方面，建立企業和科研機構對接渠道，企業明確、細化需求，結合戰略評估、市場需求等尋找合作對象，并在項目實施過程中進行全程把控、嚴格審核。