*2024“理想之城”報告：全球顛覆性指數排名中國四城市上榜，如何追趕”頂流“*
近兩年，中國無論在論文數量、發表期刊水平還是引用次數上，均開始反超和逼近歐美，邁向世界前列。但從論文顛覆性指數來看，北京、上海、深圳等中國城市與舊金山、波士頓等全球創新領先城市仍存在差距。
9月8日，2024浦江創新論壇上發布了由上海市科學學研究所在自然科研智訊所提供的大數據支持下調查形成的《2024理想之城——基于顛覆性指數的全球科技創新中心城市研究報告》。
報告顯示，在全球20座科創中心城市中，北美城市占據了顛覆性指數平均值前五中的四席；排名前15位中，中國城市占據四席，深圳、香港、上海、北京分列第8、11、14和15位。
本次調查覆蓋的20座全球科技創新中心城市
全球顛覆性科技創新，北美仍居"頂流"
原創性、顛覆性科技創新重大突破將開拓科學發現的嶄新疆界，推動生産力質態的根本性改變，並對全球技術優勢和産業競爭格局形成深遠影響，也是引領新質生産力、培育發展未來産業的重要驅動力。
2017年起，國際學術界提出了一個獨立的全新分析指標——顛覆性指數（DI）。上海市科學學研究所副研究員王雪瑩介紹，根據科學研究在人類整體知識體系結構中的位置，可把研究分爲顛覆型、發展型和鞏固性研究。前兩類研究都可産出高水平的優秀成果，其中顛覆性研究更具有開創性，其拓展科學前沿、開創全新領域的意義更強，引發生産生活方式和産業體系重大變革的可能性也更大。
顛覆性指數可用于論文、專利等各種成果分析。此次"理想之城"報告以各城市2019-2021年發表在"自然指數"期刊的全部論文爲對象，測算了全球20座科創中心城市的論文顛覆性指數平均值。結果顯示：舊金山、波士頓、首爾、多倫多和紐約，是其中最具科技創新顛覆性的五座城市。
全球科創中心城市顛覆性指數平均值
較高的顛覆性指數均值代表了該城市産出的科研成果具有較高的原創性和顛覆性。王雪瑩認爲，從排名來看，北美城市群具有顯著優勢，占據了顛覆性指數排名前五中的四席，體現出前沿創新的強勢引領地位。比如排名居首的舊金山，在跨學科和工程技術等方面都是全球城市顛覆性創新的執牛耳者。
在新興的亞太地區科創中心城市中，首爾、新加坡的表現較爲出色，分列第3和第6。其中，新加坡在生命科學領域的顛覆性創新位居前列，首爾則體現出了多學科領域顛覆性創新全面發展的態勢。
上海啓動顛覆性技術創新專項補短板
根據本次調查，上海的科技論文總量升至全球城市前二，在物理學和跨學科等領域的顛覆性創新表現較好，但在成果平均質量和創新顛覆性方面與整體排名靠前的城市相比，還有很大追趕空間。
部分城市的科研特征三維形態圖
針對這一短板，上海近期啓動了顛覆性技術創新專項，通過創新科技攻關組織模式和運行機制，加快培育顛覆性技術。該專項將圍繞經濟社會發展需求，動態調整布局重點，以實現關鍵技術突破、前沿技術培育、未來技術探索。
報告分析發現，2012至2021年的十年間，各學科論文的平均顛覆性指數發生了顯著變化。其中，生命科學和醫學領域的科研顛覆性位居各學科領先地位，跨學科領域顛覆性指數也呈迅速提升態勢。
2012至2021年各學科論文平均顛覆性指數變化情況
"這體現了當前最具活力的科學前沿熱點領域分布。"王雪瑩說，上海在跨學科領域的顛覆性指數表現相對較好，說明近年來上海准確把握了學科交叉融合發展的前沿趨勢，搶抓先機，提前布局，在強化科技創新策源功能、搶抓範式創新賦能、新賽道開辟機遇上取得了重要進展。
值得一提的是，上海科技大學在全球20城市科研機構顛覆性指數排名中位列第11位，在國內科研機構中僅次于排名第6的香港大學。在中國顛覆性研究機構排名中，上海交通大學、複旦大學、同濟大學進入前十之列。王雪瑩認爲，這表明上海在新型科研主體建設和科研組織模式創新方面持之以恒的改革取得了成效，這些積極探索值得肯定和進一步推進。
受調查中國城市中顛覆性指數排名前10位的科研機構
三大特征入手，提升顛覆性創新能力
近年來，中國在全球科技創新格局中的地位日益凸顯。如何進一步提升原創性、顛覆性科技創新能力？王雪瑩認爲，首爾和新加坡這兩座亞洲城市的經驗尤其值得分析和借鑒。
全球20座科創中心城市中顛覆性指數排名前10位的科研機構
比如，首爾此次有3家科研機構進入全球科研機構顛覆性排名前十。王雪瑩分析，除了韓國近年來高強度的研發投入外，對科研人員高風險探索給予更大的試錯空間。2020年，韓國頒布《國家研發創新法案》，強調了自下而上的課題設計原則、更長周期及更靈活的科研項目評價機制，以及允許"誠信失敗"的評價考核機制等，這些做法有利于顛覆性科技創新成果的産生。
2023年韓國學者發現的LK-99雖最終被證實不是室溫超導體，但從它的晶體中發現了新的物理結構，並引發了有價值的後續研究——離經叛道的想法可能99%是錯的，但改變世界的1%或許就藏在錯誤和失敗之中。
報告在對十年中各學科領域前10%高顛覆性論文進行全面梳理分析後，總結出高顛覆性科研的三大特征：深入基礎，探尋第一性原理，揭示物質世界更深層次的本質；面向需求，致力解決重大疾病治療、新材料開發及氣候變化等全球共性挑戰；強化交叉，在傳統學科邊界頻頻生發出新的科研熱點。
王雪瑩建議，中國城市提升顛覆性創新能力可從這三大特征入手，進一步加強對基礎研究的支持力度，進一步強化從應用需求中凝練基礎性問題的能力，進一步鼓勵跨學科交流合作，大力培養交叉學科人才。同時，顛覆性創新離不開寬松包容的科研環境，在科研資助途徑和方式、非共識項目的發現和支持機制、鼓勵冒險寬容失敗的科研評價機制等方面，中國城市還需加快改革探索，厚植孕育顛覆性創新的肥沃土壤。
顛覆性指數（Disruption Index，DI）
這是近年來國際學者基于科技創新深層網絡結構提出的分析指標，其基礎原理是通過科技成果引文和被引之間的關聯分析，判斷該成果在整個知識體系中對其更早研究的替代程度，從而有效識別該成果是否對所在領域的技術範式和發展路徑帶來了開創性和顛覆性影響。
DI以其科學性、簡明性和有效性獲得了國際學術界較普遍的認可，並發展形成了具有較強實用性的原創性、顛覆性科技創新識別與評價工具。2023年，基于DI的科技成果統計評價研究登上《自然》封面，首次用大規模數據直觀顯示出上世紀40年代以來全球顛覆性研究占比下降的趨勢。
---[作者 ：許琦敏*圖 ：均上海科學學所提供*編輯 ：許琦敏*責任編輯 ：任荃/來源 : 文彙報]
*全球科創中心“顛覆性指數”排名發布，中國僅深圳跻身前十*
摘要：香港、上海、北京分別位居第11、14和15位。
今天上午，《2024“理想之城”——基于顛覆性指數的全球科技創新中心城市研究報告》在2024浦江創新論壇上發布。報告顯示，在全球20座科創中心城市中，排名前十的依次是：舊金山、波士頓、首爾、多倫多、紐約、新加坡、悉尼、深圳、柏林、特拉維夫。
與近年來科研成果數量的顯著進步相比，我國科創中心城市在顛覆性創新水平上還存在短板，與國外一些城市有較大差距，前十名中僅深圳上榜。香港、上海、北京分別位居第11、14和15位。
北美城市優勢顯著，首爾異軍突起
上海市科學學研究所副研究員王雪瑩介紹，原創性、顛覆性科技創新是加快實現高水平科技自立自強的關鍵要素，也是引領新質生産力、培育發展未來産業的重要驅動力。原創性、顛覆性科技創新的重大突破將開拓科學發現的嶄新疆界，推動生産力質態的根本性改變，並對全球技術優勢和産業競爭格局形成深遠影響。
全球科創中心城市的顛覆性指數平均值
爲研究全球城市中原創性、顛覆性科技創新的發展態勢，上海市科學學研究所在施普林格·自然集團“自然科研智訊”（Nature Research Intelligence）提供的大數據支持下，開展了2024“理想之城——基于顛覆性指數的全球科技創新中心城市研究”。研究團隊全面調查了過去10年內來自全球20座科創中心城市的8大學科領域26萬篇焦點論文以及超過4000萬篇關聯引文數據，對各大城市的顛覆性創新水平和特征進行了系統分析。
所謂顛覆性指數（DI），是近年來國外學者基于科技創新深層網絡結構提出的一個分析指標，其原理是通過科研成果引文和被引之間的關聯分析，判斷這項成果在整體知識體系中對比其更早研究的替代程度，從而有效識別它是否對所在領域的科技範式和發展路徑帶來了開創性和顛覆性影響。這個指數具有科學性、簡明性和有效性，所以得到了國際學術界較爲普遍的認可。
高顛覆性的科學研究主要有三大特征：深入基礎，探尋第一性原理，揭示物質世界更深層次的本質；面向需求，應對重大疾病治療、新材料開發、氣候變化等全球共性挑戰；強化交叉，在物理、化學、生命科學、信息科學等傳統學科的邊界領域尋找新的科研熱點。
上海市科學學研究所以全球20座科創中心城市科研人員2019—2021年發表在“自然指數（Nature Index）期刊”（截至2021年共計82種）的全部論文爲對象，測算了這些城市的顛覆性指數平均值。結果顯示，北美城市在創新顛覆性方面具有顯著優勢，占據了排行榜前五名中的4席；在新興的亞太地區科創中心城市中，首爾、新加坡表現出色，特別是首爾，排名第三，僅次于美國兩大科創中心——舊金山和波士頓。
調查覆蓋的20座全球科技創新中心城市
中國科研機構應加強顛覆性創新
研究團隊對2019—2021年的論文顛覆性指數進行了分學科歸一化統計，形成了各城市的分學科領域顛覆性指數雷達圖。測度結果顯示，北京、上海、深圳等中國城市在物理學領域的顛覆性創新最突出；北京在環境生態和化學領域、上海和深圳在跨學科領域也有較好的顛覆性創新表現。
國外領先城市中，舊金山在跨學科和工程技術領域體現出世界頂級的顛覆性創新能力，新加坡生命科學領域的顛覆性創新引領全球，首爾則體現出多學科領域顛覆性創新全面發展的態勢。
部分城市分學科領域的顛覆性指數雷達圖
爲了解全球領先科研機構的顛覆性研究情況，研究團隊以2019—2021年發表的學術論文爲基礎，系統梳理分析了全球20座科創中心城市中，全球科研機構綜合排名前200位機構的平均顛覆性指數。分析顯示，研究顛覆性最強的前十家機構中，有4所北美大學（加州大學舊金山分校、多倫多大學、紐約大學、南加州大學）和3所韓國大學（延世大學、成均館大學、首爾國立大學），反映出北美引領全球科技創新的曆史優勢以及韓國近年來值得關注的科研創造力發展。另外3所跻身前十的機構是香港大學、新加坡國立大學、倫敦國王學院。
全球20座科創中心城市中顛覆性指數排名前10位的科研機構
在中國4座科創中心城市的科研機構中，排名前十的依次是香港大學、上海科技大學、北京師範大學、香港科技大學、上海交通大學、複旦大學、北京理工大學、深圳大學、同濟大學、香港中文大學。“總體來看，中國科研機構在創新顛覆性方面與世界領先機構相比，還存在較明顯的差距。”王雪瑩說，“按不同學科領域分析，中國科研機構在物理、化學和工程技術領域的顛覆性創新表現較好，而在生命科學、跨學科領域缺少顛覆性創新。”
研究還顯示，生命科學、醫學是近年來顛覆性創新最多的科研領域，跨學科領域的科研顛覆性指數也呈現迅速提升趨勢。它們是當前最有活力的科學前沿，需要我國科研人員開展更多的原創性、顛覆性研究。---來源: 上觀新聞-
