1.1 研究背景与问题提出

1.1.1 研究背景

诺贝尔经济奖获得者约瑟夫·斯蒂格涅茨指出，“中国的城市化和美国的高科技发展将是 21 世纪以来影响人类发展的两个非常重要的课题” ^[1] 。《“十四五”城镇化与城市发展科技创新专项规划》提出“要深入推进以人民为中心的创新型城镇化发展战略，促进城乡建设高质量发展，构建具有中国特色的城镇空间优化开发和城市（群）及都市圈规划设计。”《习近平关于科技创新论述摘编》中明确提出“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”“创新是引领发展的第一动力”“实施创新驱动发展战略，推进以科技创新为核心的全面创新”等重要论断。“十四五”规划明确提出“要坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位。”《国家创新驱动发展战略纲要》指出必须依赖创新驱动打造经济发展的新引擎，培育出新的经济增长点，开辟出一片创新发展的新空间。党的“二十大”报告明确提出“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力” ^[2] 。《国家新型城镇化规划（2014—2020 年）》中提出“要增强城市辐射带动作用”。2020 年 9 月 11 日习近平同志在科学家座谈会上指出，“我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这个第一动力”。

科技创新是在人们对可持续发展、高质量发展探索和实践的基础上被提出的，是对两种发展理念的升华。科技创新跟以往的发展理念不同，在指导人类发展的同时带来革命性变革，否定过去以高资源消耗和牺牲环境为代价实现“量”的增长的发展模式，要求实现“质”的提高，“质”与“量”协调发展。因此，高质量发展、可持续发展成为有序推进大中城市发展的核心工作，不能盲目借助科技创新驱动大中城市高质量发展，必须把科技创新对大中城市高质量发展的影响机理弄清楚，探讨其本质，解释基本规律。因此，探讨科技创新对我国大中城市高质量发展影响机理显得急切且必要。通过科技创新助力大中城市可持续高质量发展迫在眉睫，研究科技创新视角下大中城市高质量发展问题不仅具有明显的现实意义而且显得十分迫切。

1）

城市是人类从事经济社会活动的重要平台和有力支撑，是高质量发展的战略要地，是科技创新资源（信息、技术、知识、人才等）的聚集地，对周边区域在动力转换、方式转换和结构调整等方面起着重要的示范和带动作用，因此城市就成为科技创新资源的一个重要节点，然后很有可能逐步发展成为科技创新中心 ^[3] ，大中城市更具有强大的辐射、示范带动作用。高质量发展离不开城市的高质量发展，城市的高质量发展离不开大中城市的高质量发展，大中城市的高质量发展离不开科技创新。相比于中小城市，大中城市有其自己的特色和优势，本书以大中城市为研究对象，主要是因为：①在一个城市群中，大中城市创造出更多的经济社会价值。相比于其他城市，大中城市体量和占比较大。比如在珠三角城市群中，广州、深圳地区生产总值占到整个城市群（9 个城市）的 57.25%（见图1.1）；京津冀城市群中，北京在整个城市群的地区生产总值占比为 39.45%，天津在整个城市群中占比为 24.74%，整个京津冀城市群中（8 个城市），仅北京、天津两个城市创造的地区生产总值达 63.92%（见图 1.2）；包括 26 个城市的长三角城市群，上海就创造出了占比为 18.35%的地区生产总值（见图 1.3）。②大中城市具有更强的集聚辐射带动作用。中心城市与周边地区之间的关系是先有集聚关系再有辐射关系。先把各种资源集聚到中心城市，然后发展起来的中心城市对周边地区产生辐射效应，帮助这些地区快速发展起来；最后，中心城市与周边中小城市形成相互影响、相互依存的良性互动关系。③相比于中小城市，大中城市更加需要科技创新来驱动城市高质量发展。过去城市发展模式出现了一系列的问题，遇到了发展瓶颈期，迫切需要找出一条走向高质量可持续的发展道路。

基于此，可以看出高质量和科技创新是这个时代的底色，高质量发展背后实际上是要有强大的科技作支撑，科技创新是我国大中城市高质量发展的内源驱动力，是推动大中城市高质量发展动能转换的迫切需求和重要支撑，想要实现全面发展就需抓住科技创新，紧扣“科技创新”“高质量”抢抓发展新机遇，实现大中城市发展提质增效。

2）

改革开放以来，我国在城市发展方面取得了举世瞩目的成绩，截至 2018年底，在短短四十多年时间里，中国城镇常住人口达到 8.1 亿，城市化率达到58.32%，与世界平均水平大体相当（54.29%）（见图 1.4）。从城镇人口、空间形态标准来看，中国整体上已经初步步入了城市型社会。但是，过去以追求地区生产总值增长为主要目标的经济发展模式导致在城市发展过程中出现了一系列问题，如生态环境破坏、自然资源浪费、过度投资重工业、疯狂扩张土地等，城市发展缺乏可持续 ^[4,5] 。对城市发展内涵认识不充分，仅考虑城市发展“量”的层面，对“质”的考量不足是出现这些问题的根源所在 ^[6] 。这些积累的问题不容忽视，这些问题的存在影响了我国城市高质量可持续的发展，值得高度关注并认真加以解决。

首先，城市发展面临从“人口红利”到“人才红利”的转换。城市火拼“抢人大战”，为城市高质量发展注入人才活力。从图 1.5 可以看出，在 2010、2011 年15 ~ 64 岁年龄段人口比重已经见顶，这意味着过去长期支撑经济社会高质量发展的人口红利消失了，目前急需从人口红利转向人才红利。自 2017 年以来，全国将近有 100 多个城市出台了一系列引进人才政策，掀起了激烈的“抢人大战”，不仅抢年轻人口更是抢人才。比如江苏省无锡市在“2020 太湖人才峰会”上，给予 1 亿元资金支持，奖励给中国科学院院士丁汉团队。继无锡后，沈阳出台了《沈阳市高层次人才创新创业自主办法》，其中，对顶尖人才项目最高可达到 1 亿元的资助额，对高层次人才可达到 3 000 万的资助额。各大城市“抢人大战”最终还是要落到城市高质量发展上来，城市只要拥有高层次高素质的创新人才，再充分发挥自身地域优势，就会逐渐发展成中心城市，起到很强的集聚辐射带动作用，以点带面，最终促进城市高质量发展。

其次，我国城市发展动力面临从“要素驱动”和“投资驱动”到“创新驱动”的转换。“创新驱动”是有别于“要素驱动”和“投资驱动”的一种新的战略发展观。美国哈佛大学经济学教授迈克尔·波特 ^[7] 把国家竞争优势发展分为“四个阶段”：生产要素驱动发展阶段、投资驱动发展阶段、创新驱动发展阶段和财富驱动发展阶段。迈克尔·波特的“国家竞争力发展阶段理论”同样适用于我国的城市发展（图 1.6）。当前我国城市发展必须由“要素驱动”和“投资驱动”向“创新驱动”转变，实现从重数量的外延式扩张转向重品质的内涵式发展。从图1.6 可以看出， O — A 阶段，城市发展呈指数增长状态，此阶段城市发展外部条件适宜，资源充足； A — B 阶段，城市发展速度仍在持续增长，但是外部资源对城市发展的影响的局限性已经凸显出来； B — C 阶段，城市发展速度进一步增长，但是此时外部资源对城市发展的限制作用已经上升到主导地位； B — C 阶段之后的城市发展就出现不可持续性，比如图 1.6 中的②③情况，此种情况就好比一些资源枯竭型城市（德国鲁尔矿区，法国洛林矿区，中国黑龙江鹤岗、辽宁盘锦、吉林敦化等），这些城市外部资源条件已经接近耗尽，出现城市收缩现象，城市发展不能实现可持续发展。此时，若要突破城市发展瓶颈，就需借助科技创新作为内源驱动力驱动城市向高质量可持续方向发展，如美国硅谷、加拿大渥太华、印度班加罗尔、中国深圳等，实现科技集成和科技创新，使科技创新成为城市发展的不竭动力。

传统粗放的城市发展方式遇到瓶颈期。若要突破这种发展瓶颈，需改变传统的城市发展模式，依靠科技创新，提升科技含量，走科技创新型城市发展道路。城市是区域发展的核心，城市的高质量发展和健康可持续发展是个世界性难题 ^[8] 。传统的城市发展模式以加快城市建设、扩大城市规模为主，忽视了提高人民生活水平和保护生态环境，最终导致发展不平衡、资源浪费、环境恶化等一系列城市问题。传统粗放的城市发展方式对城市健康发展、可持续高质量发展存在严重的影响。同时，这种只注重数量、规模而忽视质量的城市发展模式严重制约着城市向高质量发展的转变。目前，我国各地区在推进城市建设过程中，往往忽视当地资源环境承载力，忽视自身优势和功能定位，盲目大搞城市扩张，使得城市发展质量和速度不协调，出现了各种城市发展质量问题，各种矛盾日益突出，城市发展质量问题日益受到关注。

最后，我国经济增长速度已从高速增长向中高速增长转换，经济结构面临转型升级。由图 1.7 可知，自 2010 年以来，我国国内生产总值增长率一直处于下降趋势，在 2015 年降至 7.0%。据国际经验，一国或者一地区在经历持续的高速增长之后，都要面临增速“换挡”期。在经历这种换挡期时，一些突出问题（比如发展停滞、失业人数增加、社会矛盾频发等）很容易出现。城市是一国经济发展的载体，所以，需把握新时代下经济发展的根本特征，据此找出经济增长在新时代下的新载体、新模式、新动能。

从图 1.8 可以看出，我国经济结构出现重大变革的年份是 2013 年，在这一年，第三产业增加值占国内生产总值的比重第一次超过第二产业增加值占国内生产总值的比重，我国经济正式迈入“三二一”产业时代。直到 2018 年，我国三产比重分别为 7.9%、40.5%和 51.6%，我国产业结构不断转型升级，我国的经济发展方式出现了由重“量”的传统型到重“质”的现代智力型增长方式转变。需要通过科技创新、新知识作为新引擎实现经济发展方式的转变，加快实现新突破，不断优化升级经济结构。

为了应对城市发展在未来的不确定性，科技创新需花大气力支持城市发展 ^[9] 。我国经济发展将步入高质量发展的新阶段，城市作为城市经济发展的载体，急需实现转型升级。需要主动把握城市发展在新时代下的根本特征，加快孕育新产业、培育新动能、突破发展瓶颈期，通过新的发展动能实现我国城市发展步入健康持续高质量的发展新阶段。科技创新不仅可以实现经济“量”的增加，也能实现经济“质”的提升。科技创新通过集体劳动的运行过程，可以实现经济的快速发展，随着大工业发展，真正财富的创造不再依赖劳动实践和劳动力，而是更多地取决于科技的应用和发展水平。

3）

党的“十九大”报告明确提出“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。”党的“十九大”报告指出，“中国特色社会主义进入新时代，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段”。《国家新型城镇化规划（2014—2020 年）》中提出“要增强城市辐射带动功能。”习近平在广东视察时提出“践行高质量发展要求，深入实施创新驱动发展战略。”《习近平关于科技创新论述摘编》中明确提出“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”“创新是引领发展的第一生产力”“实施创新驱动发展战略，推进以科技创新为核心的全面创新”等重要论断。2020 年 9 月 11 日习近平在科学家座谈会上指出，“我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这一动力”。科技创新和城市高质量发展的战略地位被逐步提升到国家战略的新高度，主要表现在：

首先，高质量的大中城市发展有利于构建现代经济体系，促进经济的高质量发展。根据党的“十九大”报告，我国经济已从高速增长阶段向高质量发展阶段转变，我国当前和今后很长一段时间发展思路、经济政策制定、宏观调控实施的根本要求是推动经济高质量发展。构建现代化的经济体系是新常态下实现高质量和跨越转型关口的迫切需求，城市经济体系作为现代化经济体系的一个重要组成部分。现阶段要实现经济高质量发展需从传统的增长领域寻找新的增长点，而新增长点不仅在于先进制造业领域，还在于互联网+、大数据和云计算等虚拟经济和实体经济的深度融合。大中城市高质量发展可以为经济发展提供更多、更优质的产品和服务，创造更先进、更适用的新技术、新产业、新业态和高附加值的劳动密集型产业和服务业。科技创新在促进经济高质量发展中的作用是不容忽视的。比如，在农业方面，现代化科学在改善土壤和提高土壤肥力法方面发挥着重要作用；在工业方面，通过科技创新可以改进工艺，提高生产率；在交通方面，通过科技创新可以实现更快的物流。

其次，大中城市的高质量发展有利于创新资源集聚。创新是推动经济高质量发展的总动力和核心引擎。国家的创新主体是企业，企业在推动创新创造方面起着主力军作用，是微观层面实现经济高质量发展一个最具有活力的环节。大中城市的高质量发展有利于创新主体的培育和创新平台建立，这使得创新基础更加扎实。大中城市是企业发展立足的主要载体。在培育创新主体中，政府起着重要的引导作用，对激发企业创新积极性非常有利，通过普惠性的财政科技资金补贴和各种政策，鼓励引导更多的企业加入新型企业的行列，提升高新技术企业的科技创新能力，从根本上解决技术被人控制的问题。政府在创新平台建设中发挥着重要作用，政府可以整合各种资源，推进国家重点实验室、工程技术研究中心等创新平台建设。政府也有能力提供低成本、便捷、全要素、开放的大众创新空间，吸引创新人才集聚。如：以 3D打印、互联网+、云计算等为代表的新一代信息科技创新技术的出现和应用，加快了城市发展进程及资源要素在城乡间的流动，从而推动了大中城市高质量、可持续发展。

再次，大中城市的高质量发展有利于绿色低碳发展。绿色低碳发展是实现城市高质量发展的关键环节。绿色低碳发展可以解决人与自然的关系问题，是实现人类向往美好生活的紧迫需求，是经济社会健康发展的内在要求，也是实现经济高质量发展的重要标志。城市高质量发展有利于绿色发展理念指导实践。国内很多城市在过去高速发展中也承受了环境污染、生态系统退化带来的危害，未来政府更加注重解决好人与自然和谐共生问题。在城市社会经济发展中，树立践行绿色低碳发展理念，“绿水青山就是金山银山”已经成为共识，城市经济发展会实施更严格的环保标准，城市政府推出促进绿色低碳发展的战略导向、鼓励政策和地方性法规，有利于推动节能环保、清洁能源等绿色产业的快速发展，健全绿色低碳循环发展的经济体系。目前，城市普遍重视生态环境建设，正在加强水、气、土壤污染的综合治理，着力解决环境问题。城市的高质量发展使绿色发展成为普遍形态，也有力地推动经济进入高质量的发展轨道。

最后，大中城市高质量发展有利于满足人民对美好生活的向往。我国城市高质量发展的根本目标是实现人民对美好生活的向往。随着社会主要矛盾发生重大变化，人民对美好生活的需求也是多层次、多样化和多方面的，美好生活不仅是指丰富的物质生活和精神生活，还包括安全和良好生态环境。城市高质量发展是坚持以人民为中心的发展，就是在城市的发展中，立足人民群众的利益，把人民群众追求美好生活作为城市高质量发展的着眼点和着力点，解决好人民群众关心的教育、就业、收入、社保、住房、医疗卫生、城市管理、公共安全等问题，切实改善民生，真正提高人民群众的获得感、幸福感和安全感。城市发展以人民为中心的高质量发展目标契合了经济高质量发展的目标，城市让生活更美好，城市高质量发展使人民对美好生活的向往成为现实。

基于此，实现大中城市高质量发展的战略宗旨是既要转变思路，也要充分研究社会经济发展，还要系统研究科技创新，以实现城市高质量发展。

4）

“科技兴则民族兴，科技强则国家强”。科技创新既要“顶天立地”，又要“强国惠民”。在新的科技创新战略背景之下，把科技创新作为驱动大中城市高质量发展的重要作用力是迫切的，是前所未有的。把科技创新战略面向经济发展主战场，实现经济高质量发展，努力为人民创造更多财富。加快转化科技创新成果，真正实现GDP增长是通过科技创新带动的，促进社会和谐发展。

首先，大中城市实现高质量发展需加强软实力建设。当前，在城市的国际竞争日趋激烈的形势下，软实力的地位和意义将变得非常突出。我国目前的城市竞争已经进入了以软实力为标志的新阶段。在城市的软实力建设中，科技是基础，文化是关键，生态是核心。科技创新推动城市发展转型进程，是推动城市产业升级的动力。科技创新是推动城市快速发展的决定力量，想要提高城市发展质量，必须改变传统依靠资源粗放利用和传统产业重复建设的城市发展模式，走依靠科技创新提高城市发展质量的城市发展道路。推进城市发展，必须有产业支撑农村人口向城市集聚，推动城市经济发展。科技创新可以加速产业的升级换代，可以改变产业结构，可以加快城市产业规模化和集约化，从而加快产业发展体制转型，为提高城市高质量发展奠定基础。为应对未来发展的不确定性，科技创新对大中城市高质量发展起到有力支撑作用 ^[11,12] 。例如：深圳、硅谷、重庆高新区都是把科技创新作为发展战略，集聚创新资源，促进产业升级，带动经济、人口、社会和环境的高质量发展。

其次，科技创新提升大中城市高质量发展。科技创新是经济社会发展中的引擎，是提升大中城市发展质量的内在动力，是突破城市发展过程中空间、人才、资源和效率瓶颈的关键。现阶段，因为科技创新的要素供给不充分，导致城市建设创新能力弱、城市发展水平不高、城市可持续性发展受到阻碍。积极有效地加大科技创新在城市发展中的投入，驱动各类资源合理配置、促进各项资源要素边际效率的提高、推进产业结构转型升级，实现城市发展从“要素驱动”向“创新驱动”的转变，从以“数量”为主的外延式扩张向注重“品质”的内涵式发展转变，是实现城乡经济社会全面、协调、可持续发展，促进城市高质量发展的有力手段。

最后，科技创新顺应我国时代发展潮流。当前，我国已全面建成小康社会，正处于全面建成社会主义现代化强国的主要阶段，必须把科技创新放在首位，为我国全面建成小康社会和社会主义现代化强国增加动力。中国共产党十九次代表大会指出，我国已进入一个由高速增长阶段向高质量发展阶段转变的新阶段，需要全方位的发展支撑实现高质量发展，毫无疑问，大中城市高质量发展是高质量发展的重要支撑方面。

综上所述，我国现阶段处于城市发展的后阶段，要实现城市高质量、可持续发展，是当前中国面临的一大难题和挑战。然而，在实现城市高质量发展阶段和实现“两个一百年”奋斗目标的关键时期，针对我国大中城市高质量发展展开研究，从科技创新的视角，深入剖析大中城市高质量发展机理，通过提升科技创新能力推动我国城市高质量发展，助力我国早日实现科技强国，适应社会发展新常态和高质量发展，需要深层次的研究和思考。

1.1.2 问题提出

基于以上背景可以看出，我国大中城市向高质量方向前进。与此同时，科技创新在驱动城市高质量发展中发挥着至关重要的作用，这种作用已经转变为政策思想，但是由于我国城市发展存在差异性，再加上对科技创新推动城市高质量发展的认知比较有限，导致我国城市发展质量低下，若这种趋势未得到有效的控制，将影响我国城市高质量可持续的发展，从而影响国家整体的经济效益和总体城乡统筹，高质量的背后实际上需要有高技术的支撑，科技创新是大中城市高质量发展的强大驱动力。但是，目前我国科技创新能力未能有效促进大中城市高质量发展。我国正处于高质量发展、全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标并向第二个百年奋斗目标进军的关键时期，通过提升科技创新水平提高大中城市高质量发展对促进经济高质量发展、实现科技强国以及社会稳定、实现高质量发展目标具有现实意义。

我国尚处于新时代背景下向高质量与社会全面转型的新时期，实现大中城市高质量发展不可避免，促进大中城市高质量发展是顺应新时代高质量发展战略要求、全面建成小康社会、实现人民幸福生活的必然选择。解构城市高质量发展内在机理、剖析核心机制、探讨提高对策，不管是从理论层面还是从实践层面都是必要且紧迫的。城市高质量发展的实现及分析动因是一个极其复杂的过程，采用过去传统的、物理的、机械的或者还原的分析范式很难有效应对城市高质量发展的复杂性。从理论层面讲，城市经济学、制度经济学、社会经济学以及社会学、心理学等都是能够解决城市高质量发展的一种有效途径。然而，从世界各国城市的不同历史发展规律和我国目前复杂的环境来看，高质量推进城市发展依然不能有效解决，新时代新背景对中国城市发展提出了更高的新要求，城市高质量发展机制理论及促进城市高质量发展亟待更新解决。党的“十九大”报告指出，中国特色社会主义进入新时代，我国经济已由过去高速增长阶段向高质量发展阶段转变。这显示出城市高质量发展已经受到政府、社会以及广大人民的广泛关注。深究其因，发现先行的城市发展机制和政策导向还不能完全有效解决过去城市发展带来的一系列问题，城市内在的转变机制未能被有效激发出来。因此，本书提出从新的视角探究城市高质量发展的根本动因，深挖城市高质量发展的核心机制，从而针对性地提出城市发展产生的城市问题的解决对策，破解我国城市面临的发展瓶颈。本书研究问题的提出逻辑，如图 1.9所示。

由图 1.9 可知，本书在发现问题的基础上提出了研究问题。

问题一：解构城市系统，解析城市高质量发展与科技创新之间的关联性

问题一回答了科技创新能否驱动城市高质量发展，科技创新和城市高质量发展现状及存在的问题是什么，科技创新与城市高质量发展是否存在一定关联，科技创新和城市高质量发展现状及存在的问题是什么，问题一是解答整个研究的基础。

问题二：剖析科技创新对城市高质量发展的影响机理

问题一解答了科技创新与城市高质量发展关联性，问题二则主要回答关联背后内在机理是什么。机理探索往往是非常复杂的，不能做到面面俱到，只能遵循“二八定律”原则，抓住事物本质关键的部分。本部分从城市、高质量发展和城市高质量发展内涵出发，系统梳理和分析其组分、结构和环境，在此基础上剖析其功能机制及科技创新和城市高质量发展之间理论关系，从而提出本书的基本假设。此假设为本书探讨后续核心机制提供了理论支撑。本部分的终极目的就是通过透视城市高质量发展机理，找出影响城市高质量发展机理的关键。遵循“大道至简”的思路提出了问题二，问题二的解决是本书的核心。

问题三：科技创新对城市高质量发展影响机理实证及对策路径探索

问题三重点是借助相关模型探讨关键影响因素的作用程度和作用机理。问题三回答了如何制定有效提升城市高质量发展的对策，是提高城市高质量发展政策建议的路线图和风向标，是本书由理论落实到实践的实证环节。在解析科技创新与城市高质量发展关联关系，科技创新对城市高质量发展影响机理的基础上，探讨提高城市高质量发展的有益举措，并据此提出相应的政策建议。

厘清并回答这些问题后，方可解决我国城市发展质量不高且日趋严重的问题，在制定政策时才能做到有的放矢。