创新空间结构是指各种创新要素在城市地域上的空间分布和空间组合状态，是创新要素组织结构的一个重要方面，优化城市创新空间结构是提高城市创新效能的有效途径。本文基于城市邮政区划，从创新产出（核心论文发表与发明专利申请）的视角，对1991-2014年上海和北京城市创新空间结构的演化模式进行了研究。
京沪城市创新空间演进过程
上海创新格局整体表现出“东移南下”的发展趋势，上海创新产出的廊道扩散机制凸显。
1.上海：单核驱动向多核共振发展，廊道扩散机制凸显
上海创新格局整体表现出“东移南下”的发展趋势，在交通网络结构不断优化的情况下，上海创新产出的廊道扩散机制凸显：
1991-1995年，上海创新产出极值区基本囤聚在主城区，尤其是浦西主城区。同时，在以主城区为核心的创新空间格局下，上海郊区（县）多个区域形成点状镶嵌状创新极值产出分布格局，如宝山区宝山镇、外高桥保税区、松江工业区、南汇工业园区以及嘉定工业区等。
1996-2000年，上海创新产出的空间分布格局基本延续上一阶段的核心边缘结构，创新产出极值区也依然聚居在中环以内。但相较于上一阶段，参与创新的城市空间单元骤增，由170个增长至228个，城市创新廊道扩散机制初显，具有明显的交通干道指向性特征，如以沪闵公路和S103省道为依托的主城区-闵行-金山的扩散通道。
2001-2005年，上海创新产出的空间分布格局开始呈现出分化趋势，尤其是聚居在中环以内的创新产出极值区由于出现断裂带（以苏州河为基底）而分化为两块核心区：一是以五角场为核心的虹口-杨浦地区；二是以徐家汇、漕河泾、虹桥为核心长宁-徐汇地区。1999年上海市委市政府“聚焦张江”战略的实施以及2003年上海国际医学园区的成立使得张江高科技园区成为上海市创新产出新的增长极，与金桥镇（金桥出口加工区）一同成为浦东新区创新产出的极值区。同时，随着地铁5号线与1号线的接轨，以交通干道为依托的扩散效应在此阶段得到充分体现，地铁5号线沿线区域创新产出增长明显，尤其是处在“十字路口”的闵行北桥镇，成为上海市创新产出的另一个极值区。另外，在绕城高速的带动下，上海市创新产出的扩散圈层效应初显，形成一环跳跃性的环城创新产出高值带。
2006-2010年，上海创新产出的空间分布格局分化趋势加剧，上一阶段的断裂带俨然已扩展成中环内创新产出的“洼地”，同时在苏州河以北的虹口-杨浦极值区不断极化的背景下，苏州河以南的长宁-徐汇地区的极值区内部再次分化，由连续片状分化为组团散布状（漕河泾、徐家汇、虹桥）。随着上海交通大学闵行校区、华东师范大学闵行校区以及上海紫竹科学园区的相继运行，闵行区创新产出极值区由北桥镇扩展至黄浦江沿岸的塘湾镇和吴泾镇。这一时期，张江高科技园区得到进一步的发展，吸引了大量国内外知名企业，尤其是跨国公司研发机构的入驻。其不断扩大的创新产出优势使其辐射效应剧增，与金桥地区形成一片，成为上海市创新产出的主导空间单元。另外，松江大学城已由初创期步入快速发展期，在入驻高校的合力下创新产出逐年增加，也成为上海市创新产出的一个极值分布区。整体上，上海市多核共振的城市创新空间结构雏形也基本显现。
2011-2014年，上海市创新产出的空间分布格局在上一阶段多核共振的雏形结构基础上深化，创新活动已基本从中环以内转移至中环以外，以主城区市中心为创新产出极值区的空间结构彻底瓦解，多核联动共生斜“W”形的城市创新空间结构正式形成。在这一空间结构的生长过程中，上海市交通结构的优化起到至关重要的作用。松江大学城、闵行紫竹科学园区、徐家汇+漕河泾+虹桥、张江高新区、五角场是上海市多核共振斜“W”形创新空间结构的五个拐点，而连接这些拐点的正是一些快速交通干道，且这些交通干道到沿线区域也成为整个上海市的创新产出高值区。同时由绕城高速串联的点状创新产出高值区在自身实力不断壮大下也呈现沿交通干道扩散连结的趋势，上海市绕城高速创新产出高值带基本形成，并有向极值带演化的趋势。
2.北京：核心边缘结构自始至终，创新空间边界清晰可见
20多年间北京基本锁定于由市中心单核主导的核心边缘结构，科技创新活动不断占据市中心空间，城市创新空间范围在向市中心集聚的过程中，其边界也逐渐清晰化：
1991-1995年，在239个空间单元中仅有144个参与城市创新活动，北京创新产出极值区基本集聚在主城区范围内，由南五环向北六环对角线延伸展布，尤其是二环西北、北部区域（朝阳亚运村区块）成为整个北京市创新产出的极核所在，其中拥有高密度的大学、科研机构以及高新技术企业（中关村）的海淀区无疑是科技创新活动的天堂所在。同时在中关村科技园区昌平园的带动下，作为北京西北大门的昌平县也成为北京市创新产出的极值区，而连接北京市主城区与昌平县的G110国道沿线的工业重镇也顺势成为北京市创新产出的高值区。另外，作为北京市西南大门的房山区（G107）、东大门的通县（G102）、东北大门的密云县城区和顺义县城区（G101）皆因处在交通要道位置成为北京市创新产出的高值区。
1996-2000年，在参与创新的城市空间单元迅速增加后，城市创新产出也急剧增加。虽然北京由市中心单核主导的创新空间结构并未改变（且得到强化），但其外围地区创新“热情”明显增加。同时，在快速交通干道相继建成通车的促进下，北京创新活动由主城区向外围地区的空间扩散效应初显，形成若干条空间辐射通道。在这些空间辐射通道附近皆生长出北京市创新产出带状高值区。
2001年后，北京创新产出空间结构基本锁定于由市中心单核主导的核心边缘结构，以中关村为核心创新产出极值区在经历扩散（2001-2005年为以中关村为核心的三叉戟联动发展）和再次集聚（2006-2010年为以中关村为核心的一体两翼发展格局；2011-2014年为中关村-亚运村集群发展格局）的过程中，其极核地位得到更加的凸显。同时，在北京经济技术开发区，尤其是中关村亦庄科技园的推动下，南五环亦庄镇地区逐渐生长为北京市创新产出的极值“飞地”，而通州区也因大量高校和科研机构的入驻成为北京市创新产出的一个“热点”。另外，随着创新资源不断高度集聚于中关村和亚运村等区域，北京市的新产出的廊道扩散效应逐渐削弱。相对的，以五环为基础的创新圈层锁定效应愈加明显，即科技创新活动不断通过占据主城区空间，逐渐形成以五环为边界的市中心集聚格局，但其中也不乏出现创新产出的“低谷”地区，如中南海区域。
内生于创新产出分布的时空差异，上海创新产出高度集聚区呈现出由市中心单极主导格局分化为两区联动共生格局。
1991-2014年的25年间，上海和北京创新产出的极差和标准差都成逐年扩大趋势，其中极差分别由1991年的2.035和2.492上升至2014年的4.223和5.049，标准差分别由1991年的0.536和0.665上升至2014年的0.644和0.936，一定程度上反映随着城市创新实力的不断上升，参与城市创新的空间单元及创新主体不断增加，城市创新产出的统计特征呈现出剧烈的震荡趋势，虽“劣者不再恒劣”，但“优者愈优”的局面仍然存在。
1991-2014年，上海和北京创新产出的变异系数、基尼系数皆呈现出逐年下降的趋势，其中变异系数分别由1991年的0.900和1.043下降到2014年的0.353和0.601，基尼系数分别由1991年的0.502和0.570下降到2014年的0.194和0.334，表明上海和北京的创新产出在不断增加的过程中呈现出由低水平集聚向优化均衡发展的趋势。总体上看，20多年间，上海和北京城市创新产出分布呈现出显著的集聚效应，高度集聚区自始至终呈团状分布，且基本屯聚在市中心区域。
2.上海：创新资源郊区化下的城市空心化
1991-2014年，上海创新资源向郊区扩散表现出的以上海市中心为源头的创新格局“东移南下”的迁移趋势，使得其创新产出出现了市中心空心化现象。内生于创新产出分布的时空差异，全市创新产出高度集聚区呈现出由市中心单极主导格局分化为两区联动共生格局（明显形成两大高值集聚板块：虹桥-徐家汇-莘庄-紫竹科学园；张江-金桥-五角场-高桥-外高桥），市中心内环地区逐渐由1991年的高度集聚区退化为2014年的特征不显著区域。
3.北京：创新资源中心化下的“农村包围城市”
相较于上海创新资源郊区化趋势，北京创新资源转移则体现出方向性的差异，即创新资源中心极化趋势显著。20多年间，城市科技创新活动不断通过榨取市中心空间来巩固其“领地”，使得北京创新产出空间集聚呈现“农村包围城市”的景观格局。高度集聚区在20多年间不断向内城收缩，创新资源不断由外围向中心集聚，低度集聚区显著向内城延伸，并形成包围之势。
结论与建议
北京的总体特征是中心极化趋势不断加强，上海则呈现不断分散化和多中心化的趋势。北京的创新效能似乎要高于上海。
本文研究发现，上海和北京两城市创新空间结构的发展及演化过程存在明显的差异，北京的总体特征是中心极化趋势不断加强，上海则呈现不断分散化和多中心化的趋势。从实际情况来看，北京的创新效能似乎要高于上海。从理论上来说，空间聚集也有利于提高创新活动的效能，这是由创新活动的基本属性决定的。当前，上海正加快向具有全球影响力的科技创新中心迈进，迫切需要建设高等级的创新集聚区和创新增长极，打造承载创新功能发育的良好空间格局，优化创新导向的城市空间布局体系。
1.以培育中央创新区（CID）为目标，建设张江国家科学中心
中央创新区（Central Innovation District）是一个城市科技创新实力的核心依托和创新发展的强大引擎。上海应以张江国家自主创新示范区建设为契机，加快推进国家科学中心建设，全力打造科技创新中心核心功能区，培育中央创新区（CID）。以上海光源、蛋白质中心等大科学装置为基础，整合现有高校、科研院所的资源，同时积极争取国家重大科技基础设施落户，着力打造世界级大科学设施群，加快培育创新型、研究型大学，加快建设世界水平研发机构，吸引全球科学家来沪开展科学研究活动，成为上海建设具有全球影响力科技创新中心的重要技术创新源头、产业创新高地和制度创新典范。
2.以政策衔接为重点，促进上海自贸区与张江示范区联动发展
立足全面深化改革和实现创新驱动发展的国家战略，以开放倒逼改革，以改革促进创新，以创新驱动发展，释放改革开放红利、倍增示范带动效应，让上海自贸区和张江示范区成为上海乃至全国实施创新驱动发展战略、全面深化改革开放的两个强大引擎。在行政管理服务机制联动方面，对已经下放张江示范区相关分园的行政事权中与自贸区相同的部分，在张江示范区试行负面清单管理模式。在产业与贸易协同方面，扩大张江示范区生物医药、软件信息等外包业务，为自贸区提供支持。在社会组织建设方面，共同制订社会组织行业建设标准、管理机制和支持政策，为社会组织参与市场监督提供相融相通的舞台空间，更好地服务深化改革。
抓好区县功能定位，引导各区县因地制宜，发挥区位优势和资源禀赋特色，完善创业服务体系，提升环境品质，推动相关产业资源和创新要素集聚，形成与产业集群相配套的特色创新集群；聚焦紫竹、杨浦、漕河泾、嘉定、临港等重点区域，建设各具特色的科技创新集聚区。引导国家级高新技术产业园区、大型科技企业、国家重点研究基地和重点高校重点联系和支持一个或几个区县的科技工作和科技发展。倡导和推动区县之间的互动，取长补短，推广发展“专业镇”、“科技示范新市镇”、“一区一业”、“一镇一品”，形成全市区县错位发展、协调互动、共同进步的格局。
