全球产业创新生态发展报告（2023年）——数字创新高地全球图...

No.202328 全球产业创新生态发展报告 --数字创新高地全球图景与中国位势 (2023年) 中国信息通信研究院2024年01月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前言 党的二十大报告强调创新是第一动力，要深入实施创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。当前，以人工智能大模型为代表的颠覆式创新取得重大突破，全球数字创新高地掀起新一轮角逐浪潮，多圈层结构更加凸显。本轮数字技术的创新突破一定程度带动了创新方式的加速转变，数字创新高地率先引领科研范式迭代升级，高地间联动发展和资源互补也显著加强。此外，新兴数字技术的快速演进对治理环境优化提出了新的挑战，需求型政策工具逐步增多，不同国家和地区的治理政策取向逐渐分化。 我国数字创新高地作为全球数字创新高地的重要组成部分，从位势上处于全球中上行列，其中创新主体培育水平位居前列，创新要素集聚能力较为突出，部分领域创新产出优势领先，数字产业基本盘和新动能形成了较强基础。从分布看，我国数字创新高地建设稳中提质，“梯队发展、多点崛起”格局凸显，“主体扩容、投入稳增、产出提效”态势加强。从特征看，我国数字创新高地建设路径多元、各有突破，其中京津冀地区突出源头创新优势，增强龙头辐射带动作用；粤港澳大湾区以市场化优势叠加科技赋能，提升创新策源能级；长三角地区立足综合性和国际化优势，强化创新策源功能；山东半岛、川渝地区和长江中游做优做强特色领域，为实现跨越式发展筑牢基础。 我国数字创新高地在全球创新版图中的影响力日益增强，但距离世界一流高地还有一定差距。我国数字创新高地建设仍需接续发力，一是要对标世界一流，提升综合实力和开放创新水平；二是要结合区 域特征，形成分类推进和深度协作格局；三是要增强内生动力，攻坚重点任务实现突破升级。 中国信息通信研究院2021年发布首份《全球产业创新生态发展报告》，从国家层面分析了全球产业创新生态发展的新动态、新格局和新方向。2022年报告重点关注创新资源集聚的区域和城市群层面，分析我国数字创新高地的发展情况，并首次尝试建立区域数字创新能力评价指标体系，综合分析我国各省、市、自治区和城市（群）数字创新和产业发展水平。2023年报告聚焦数字创新领域突破性变革及其影响，并延续2022年分析视角，重点从城市群层面分析全球数字创新高地的发展动态以及我国数字创新高地的最近进展，通过综合对比分析，对我国加快打造世界一流数字创新高地提出展望。 一、全球数字创新高地演进特征1 （一）颠覆性技术扩散效应增强，多圈层结构更加凸显1 （二）创新方式加速转变，高地间创新协作更加紧密4 （三）政策工具体系加速完善，技术治理取向逐渐分化8 二、我国数字创新高地发展态势与最新进展12 （一）从位势看，我国数字创新高地跻身全球中上行列12 （二）从分布看，我国数字创新高地建设“梯队发展、稳中提质”17 （三）从特征看，我国数字创新高地建设“路径多元、各有突破”21 三、我国数字创新高地建设展望34 （一）对标世界一流，提升综合实力和开放创新水平34 （二）结合区域特征，形成分类推进和深度协作格局37 （三）增强内生动力，攻坚重点任务实现突破升级38 图12022年数字创新领域进入全球研发投入2500强的企业分布图13 图22020-2022年期间部分高地数字创新领域获得风险投资情况14 图3主要高地数字创新领域进入国家阶段的PCT专利情况（截至2022年）15 图42022年领先省市自治区部分创新指标同比增长情况20 图52022年京津冀数字创新能力评价分项指标雷达图24 图62022年广东数字创新能力评价分项指标雷达图27 图72022年长三角数字创新能力评价分项指标雷达图29 表目录 表1区域数字创新能力评价指标体系40 一、全球数字创新高地演进特征 随着新一轮技术经济范式进入拓展期，数字技术已成为全球经济体系建设和产业链布局的关键驱动力。通过数字技术的泛在应用，实现生产要素和生产条件的重新组合，不断催生出新产品、新模式、新业态、新产业，带动新规则、新制度的产生，并引发区域层面的战略布局和发力重点调整。当前，部分领域数字技术取得突破性进展，全球数字创新高地掀起新一轮角逐浪潮，形成竞进争先的发展格局。技术突破带动了创新方式的转变，数字创新高地建设呈现新的特征，同时也引发了治理政策的进一步调整，在优化原有创新政策的同时，不同国家及地区形成了差异化的治理理念和方式。 （一）颠覆性技术扩散效应增强，多圈层结构更加凸显 自20世纪中叶计算机、微电子等技术诞生以来，全球已经形成了多个信息技术和产业领先的集聚区。随着新技术新产业的迭代升级，这些集聚区中的部分持续创新、长期领先，部分抢抓机遇、后来居上，成为数字时代引领全球创新的风向标。当前，以ChatGPT为代表的大模型技术崛起，带动生成式人工智能（以下简称生成式AI）等技术快速发展，也引发了地区间新一轮的创新竞赛。全球主要数字创新高地把握生成式AI发展的关键窗口期，竞相推动技术突破及产业化应用，以旧金山湾区为核心，纽约湾区、伦敦都市圈、东京湾区、首尔都市圈、京津冀城市群、长三角城市群、粤港澳大湾区等高地加速跟进的多圈层布局结构更加凸显。 1.“核心圈层”综合竞争力领跑全球 位于“核心圈层”的集聚区往往在人才、资本、产业等方面具备综合竞争优势，创新策源能力和产业化竞争力全球领先，能够在新一轮科技革命和产业变革中占据主动。旧金山湾区孕育了集成电路、个人计算机、互联网、智能手机、社交网络、自动驾驶等发明，始终走在数字技术和产业发展前沿。当前，旧金山湾区凭借成熟的基础科研体系和长周期产业孵化环境，又率先推出ChatGPT等具有划时代意义、引领新发展方向的创新成果，在世界范围内掀起生成式AI创新热潮，成为“大模型”时代当之无愧的核心圈层。 基础科研体系的技术溢出效应不断强化，提升产业创新能力。旧金山湾区拥有斯坦福大学、加州大学伯克利分校、卡内基梅隆大学硅谷分校等世界一流高校，以及谷歌等一批科技领军企业，这些高校和领军企业的高水平人才、原创性成果、前沿知识等不断外溢，带动新业态新模式的持续萌生，增强了整个区域创新产出的质量和效率。全球知名投资机构Lightspeed研究显示，旧金山湾区的Tome、Character.AI、Anthropic、OpenAI等生成式AI企业的众多员工来自斯坦福大学和加州大学伯克利分校，此外，谷歌、支付巨头Stripe、互联网服务企业Airbnb和云计算企业Dropbox等各领域领军企业也为旧金山生成式AI企业输送了大批有生力量。 风险投资增强生成式AI企业的持续创造力，带动产业规模扩大。旧金山湾区风险投资向生成式AI领域集聚，融资规模远超其他地区，使得旧金山湾区成为全球最大的生成式AI独角兽聚集地。根据CB Insights数据，截至2023年底，旧金山湾区生成式AI独角兽融资规模近600亿美元，生成式AI独角兽企业数量达到50余家，在全球生成式AI独角兽中所占比重达到半数。 2.“次核心圈层”加速追赶并形成特色优势 除旧金山湾区外，综合分析多份全球知名报告1可知，纽约湾区、伦敦都市圈、东京湾区、首尔都市圈以及京津冀、长三角、粤港澳大湾区等地区的数字创新能力也长期处于全球前列。当前，这些城市群发挥数字领域积淀优势，加快布局生成式AI，形成各具特色的发展模式，成为仅次于旧金山湾区的“次核心圈层”。 强化金融或人才赋能，加快提升产业创新能力。除旧金山湾区外，美欧其他的城市群在人工智能领域起步也较早，当前利用金融、人才等优势，加快促进产业发展。如，纽约湾区发挥多元融资体系优势，为生成式AI等新兴领域初创企业提供资金支持。截至2023年底，纽约湾区生成式AI独角兽融资规模达到200亿美元左右，涌现出HuggingFace等近30家独角兽。伦敦都市圈作为欧洲人工智能之都，人才培养和研究机构实力全球领先，拥有顶级研究机构艾伦·图灵研究所、创新型公司DeepMind等。目前，帝国理工学院和伦敦大学学院已经成为英国最大的机器学习人才聚集地，教育水平位于全球前列。全球AI教育城市排行榜数据显示，截至2022年底，伦敦的高校共设置了29个人工智能特定课程和333个CS/IT课程，教育水平居全球首位。 1包括《2023全球创业生态系统报告》《2023年全球创新指数（GII）》《国际科技创新中心指数2022》等。 发挥区域禀赋优势，抢抓机遇增强竞争水平。近年来亚洲城市群的数字竞争力不断提升，在当前人工智能的发展浪潮中也奋楫争先。东京湾区发挥科研与产业高水平互动优势，增强生成式AI研究能力。2023年东京工业大学、东北大学、富士通株式会社和日本理化学研究所发挥产研合作优势，联合开发生成式AI。首尔都市圈人工智能人才规模和基础硬件优势位居全球前列，入选全球人工智能最具创新力城市十强。TrendForce数据显示，截至2022年，首尔企业SK海力士用于生成式AI领域的HBM（高带宽存储器）芯片市场份额达到50%，其次是三星电子的40%和美光的10%。我国京津冀、长三角、粤港澳大湾区在积极增强技术能力基础上，充分发挥超大规模市场优势，加速通用大模型和行业大模型产业应用，尤其是计算机视觉、语音识别等细分领域快速发展。我国共有人工智能企业4000余家，其中京津冀、长三角各占三分之一，粤港澳大湾区约占五分之一。京津冀尤其是北京大模型研发能力全国领先，已发布大模型数量100余个。长三角依托雄厚的工业基础，在人工智能应用上位居前列。粤港澳大湾区产业布局较为全面，从研发到产业化应用的速度相对领先。 （二）创新方式加速转变，高地间创新协作更加紧密 技术突破及扩散一定程度带动创新方式的转变，数字创新高地的科研范式迭代升级加快，高地间的深度合作和资源互补也明显增强。 1.数字创新高地率先引领科研范式迭代升级 创新高地通常是最早取得技术突破、实现范式变革、影响波及全球的源头地区，数字创新高地作为数字时代新技术诞生的先发地，也 成为塑造符合时代特征的新科研范式的样板区。科学研究经历了经验科学范式、理论科学范式、计算科学范式、大数据科学范式等四类范式迭代，当前已经逐渐形成人工智能驱动的科学研究（AIFORSCIENCE，AI4S）新范式，通过“大数据+大计算+大模型”，提高科学研究的速度和准确性，扩大科学研究领域和学科方法，有助于加快科学发现速度、推动多领域应用实践、改变科研组织方式。当前，旧金山湾区、伦敦都市圈、京津冀、长三角、粤港澳大湾区等数字创新高地的企业和科研机构正加快探索人工智能驱动的科研新范式。 AI4S能够处理分析科学“大数据”，提高科学发现速度。AI技术有效处理从观测、实验和模拟中获得的海量科研数据，从中提取关键信息，并促进跨学科交叉研究，帮助科学家快速发现新的现象和规律，推进科学研究的进展。如，在生物医药领域，依托人工智能药物研发平台，对医学文献、数据集等进行挖掘和抽取，总结归纳药物研发规律，进一步对大量化合物进行筛选和实验，优化药物研发中靶标发现、新药分子设计和临床试验设计等各个环节，辅助科学家完成研究命题设想和研究方案设计，提升新药研发效率。 AI4S推动“大模型”在多领域应用，缩短从科学发现到产业化的过程。DeepMind、Nvidia、微软、华为、百度等国内外领军企业将AI4S与具体行业相结合，以大模型赋能健康、制造、材料、能源、航空航天等产业创新升级，有效破解产业创新发展过程中遇到的重大科学问题，以底层创新带动产业升级，并通过缩短科研发现到产业化的过程，加速产业创新进程。如，DeepMind推出的AlphaFold2解决 了蛋白结构解析高复杂度问题，为突破新药研发中的难题做出贡献。华为MindSpore已规划10个以上AI科学计算领域包，支撑能源、材料等多个行业的科学计算应用，有力支撑这些行业的创新发展。