第二节 创新成功的关键是世界一流大学

一、科技创新的关键是世界一流大学

世界一流大学作为国家创新体系的重要组成部分，是培养创新型人才、吸引和聚集杰出科技人才，并力图解决国民经济重大科技问题、实现技术转移和成果转化的重要智力支撑。

1．世界一流大学承担培养创新型人才的任务

创新型人才培养是世界一流大学的主要任务。以美国为例，培养科技创新人才是其高等教育的重要目标，哈佛大学和麻省理工学院等世界顶尖高校都致力于培养勇于探索、善于创造的学生。研究生作为科技创新人才的后备军，其培养质量影响着整个国家的创新潜力。美国研究型大学承担着全美80%的博士生和50%的硕士生的培养任务，联邦政府也投入大量资金支持研究型大学的研究生培养工作。除此之外，近些年美国开始进一步关注本科生创新人才培养，许多研究型大学都专门设立了旨在提高本科生创新能力的科研管理机构，为本科生参与科研训练创造机会。

2．世界一流大学吸引和聚集杰出科技人才

世界一流大学不仅培养创新型人才，还吸引和聚集了一批活跃在国际学术前沿、满足国家重大战略需求的一流科学家、学科领军人物和创新团队，致力于发挥高层次人才的社会支撑和引领作用。相关统计显示，世界一流大学中约有85%的教师曾在世界百强大学获得博士学位，同时世界一流大学吸引了全球86%的诺贝尔奖和菲尔兹奖获得者以及66%的高被引学者。以诺贝尔奖为例，自1901年到2017年，892位个人和24个团体被授予诺贝尔奖，每位获奖者（文学与和平奖除外）在获奖时，几乎都在某一所大学或与大学相关的研究机构工作。各高校拥有诺贝尔奖得主的数量在一定层面上也体现出一所高校对社会和国家在科技创新领域的贡献程度。已有统计数据显示，诺贝尔奖得主数量（包括校友、教职工以及研究人员）总计排名前列的科研机构均为世界一流大学。除此之外，世界一流大学中聚集的全球顶尖学者，不仅在科技创新领域做出了重要贡献，也为所在学术界的不断进步和发展提供了有力支撑。研究数据显示，国际重要期刊的编委也大多来自世界一流大学，如105种机械工程学科的科学引文索引（SCIE）和288种经济学社会科学引文索引（SSCI）的期刊主编分别有86%和88%出自世界一流大学。

3．世界一流大学承载着创新的重要功能

第一，世界一流大学为国家的科技创新提供智力支持。相关研究指出，美国战后经济增长的一半以上应归功于科学与技术创新以及由此而出现的高新技术产业，而科学与技术创新的主要力量便来自世界一流大学。美国政府将大学作为其国家知识创新体系的重中之重，依托世界一流大学建立起了一批国家实验室。大学负责实验室的日常管理运营，开展基础研究、技术开发和科技攻关等科研活动。这些国家实验室虽然不是大学主动建立的，但却是研究型大学非常重要的组成部分。实验室的科研人员大多不属于政府雇员，而是大学雇员或是国家实验室与大学共同聘用的“联聘人员”（Joint Faculty），采取这一举措旨在吸引、集聚顶尖科学家和工程师，深化实验室与大学之间的科研合作和联系。截至2016年底，美国能源部（Department of Energy, DOE）下属的17个国家实验室中近半数都依托于斯坦福大学、普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等世界一流大学（见表1-1）。

这些依托于世界一流大学进行科技研究的国家实验室始终以服务国家战略规划、开展前沿基础研究和高新技术转移为使命，不断完成战略性、前瞻性、基础性、继承性的科技创新任务，攻克事关国家核心竞争力和经济社会可持续发展的关键技术，在美国的国家创新体系中占据着不可替代的地位。以劳伦斯伯克利国家实验室为例，实验室共有6个主要研究领域，每个领域均与国家核心科技发展领域相对接。截至2017年6月，共有13位诺贝尔奖得主、13位美国最高科学终身成就奖获得者、70位国家科学院院士和18位国家工程院院士在该实验室从事过相关研究工作，为美国的科技创新做出了杰出的贡献。目前这些国家实验室的优势研究领域主要聚焦于粒子物理、核物理学、加速器科学、凝聚态物理与材料科学、化学工程等方面。

在另一个世界科技和学术发展的重镇——英国，剑桥大学的卡文迪许实验室（The Cavendish Laboratory）同样一直立足于科学发展的前沿，作为剑桥最负盛名的物理实验室，它开创了系统的电磁理论和实验、气体放电和原子结构、核物理、分子生物学等许多重要科学领域，对科技创新做出的贡献包括第一个原子模型、α和β射线、DNA双螺旋结构等跨时代的科学发现，以及血红蛋白质结构的确定、核反应的探测、质谱仪和静电加速器等一系列重大科学创新发明，为英国乃至全人类的科技创新做出了举足轻重的贡献。

第二，重大原创性发明与创造大多出现在世界一流大学。除各国家实验室外，世界重大原创性发明与创造也大多孵化于世界一流大学。据统计，迄今为止，世界科技史上具有重大影响力的科技成果中有七成与研究型大学有着不可分割的联系。例如，青霉素（Penicillin）是1928年由英国伦敦大学细菌学教授亚历山大·弗莱明（A.Fleming）在实验室中发现并于1938年由牛津大学的钱恩（E.B.Chain）、弗洛里（H.W.Florey）及希特利（N.Heatley）领导的团队提炼出来的，它的问世在第二次世界大战期间对救治伤兵起到至关重要的作用；现代电子计算机和人工智能研究的概念雏形与理论模型——“通用计算机”则是1936年5月由剑桥大学国王学院的毕业生艾伦·麦席森·图灵（A.M.Turing）在《论数字计算在决断难题中的应用》一文中首次提出的。图灵的理念使得世界上第一台计算机最终得以在1946年2月14日于宾夕法尼亚大学莫奇利和埃克特领导的研究小组问世。此外，德国维尔茨堡大学物理教授威廉·康拉德·伦琴（W.C.Rntgen）在实验室探索阴极射线实验时偶然发现了X射线，放射学这一门崭新的学科也从此宣告诞生，伴随着这一伟大发现，人类在物理学和医学领域获得了巨大的进步。

另外，近年来在全球范围内掀起研究热潮的人工智能（Artificial Intelligence, AI），其迅猛的发展主要来源于学术研究和企业开发的快速深度结合。世界一流的研究型大学在推动AI理论构建和实践发展中始终起着举足轻重的作用，例如使机器具有智能这一设想的实质性进展是由康奈尔大学的弗兰克·罗森布拉特（F.Rosenblatt）教授提出的感知器（Perceptron）模型开始的，这一模型也成为神经网络模型的始祖，为20世纪60年代带来了第一个AI的研究和发展热潮。目前人工智能领域赫赫有名的一批专家学者如杰弗里·辛顿（G.Hinton）教授、延恩·勒昆（Y.LeCun）教授、吴恩达（A.Ng）教授、李飞飞教授等也都来自世界一流大学。

二、教育创新的关键是世界一流大学

世界一流大学作为世界高等教育的先驱，引领着世界范围内的教育创新。大学作为一种功能独特的高等教育组织和社会文化机构，由欧洲中世纪大学、英国大学、德国大学、美国大学逐渐发展为西方乃至世界范围内现代大学的组织形式，其三项主要职能均由世界一流大学引领与推动。不仅如此，现今许多颇具创新性的教育理念与发展潮流，包括慕课、终身学习等也离不开一流大学的贡献。

1．大学职能的转变与世界一流大学息息相关

现今大学的职能被普遍认为包含教学、科研和社会服务三者。大学这一特殊的社会组织起源于公元12世纪前后的欧洲，最早是作为知识继承与传授的中心。中世纪大学被认为“主要是培养专业人才的职业学校”。19世纪牛津大学著名高等教育思想家约翰·亨利·纽曼（J.H.Newman）对中世纪大学的职能进行了进一步描述和发展，认为大学是“一个传授所有知识的场所”，大学的主要目的在于“传授”学问，主要职能就是教学，即进行高深知识的继承、传授与传播。与纽曼推崇的大学单一教学职能论有所不同，1694年诞生于德国的哈勒大学开创了大学进行科学研究的先河。随后，威廉·冯·洪堡（W.von Humboldt）第一次明确提出“教学与科学研究相统一”的原则。柏林大学在这一理念下孕育而生，并迅速成为世界顶尖的高等院校，各国优秀的青年学者相继前往柏林大学学习，“洪堡理念”随之传播到世界各地。大学职能从单一教学到教学、科研相结合的这一历史性转向最终得以实现，并由德国大学向美国及世界范围的大学扩散，迈出了推动现今研究型大学不断发展的崭新而坚实的一步。大学的第三项职能——社会服务职能则发端于1904年美国威斯康星大学校长查尔斯·范海斯（C.R.Vanhise）提出的“威斯康星思想”（Wisconsin Idea）。至此，现代大学的三项主要职能逐渐形成并在不断地推广和实践中固定下来。由此可见，大学职能的转变始终由世界一流大学的办学目的和方向的转变引领，并逐步扩大到世界其他高校，推动了高等教育理念的不断创新与发展。

2．世界一流大学推动慕课教育理念的创新

慕课（MOOC）是大规模在线开放课程（Massive Open Online Course）的简称，作为近些年的一个非常重要的教育热潮和教育横向创新与改革方向，其起源和推动力也与世界一流大学紧密联系在一起。

MOOCs浪潮作为一个创新的教育概念诞生于2008年加拿大著名的远程教育大学阿萨巴斯卡大学（Athabasca University）。自2011年起，以美国斯坦福大学、麻省理工学院为代表的顶尖研究型大学基于cMOOC的部分思想，借鉴了可汗学院（Khan Academy），以在线课程学习的模式先后创办了Udacity、Coursera、edX等多家教育商业化公司，这也拉开了目前大家所熟悉的xMOOC快速发展的序幕。2013年，MOOCs进入中国高等教育市场，国内一流研究型大学纷纷与三大MOOCs平台运营商签订合作协议，中国高校主导的MOOCs平台，如“学堂在线”等也开始运营。MOOCs作为新世纪教育理念创新与实践创新的代表，起源于大学，并以世界一流大学作为发展的基石和平台不断开拓创新，推广传播，最终席卷全球，引起了传统教育形式和高等教育大众化的新一轮革命。

3．世界一流大学推动终身学习理念深入人心

近年来，终身学习（Life-long learning, LLL）成为教育领域的另一重要创新。终身学习强调学习并不局限于童年的时间阶段和教室的空间区域，不应当给予“学习”任何时空限制，学习应当“始终贯穿于整个生活和生命中的各种情况之下”。终身学习的概念来源于莱斯利·沃特金斯（L.Watkins），并由加州州立大学洛杉矶分校的克林特·泰勒（C.Taylor）教授于1993年开始使用。随后，终身学习的概念在世界范围盛行起来，世界一流大学首先将其投入实践。英国的华威大学、约克大学、爱丁堡大学以及美国的犹他大学、华盛顿大学、卢森堡大学等一大批研究型大学纷纷建立起终身学习中心或开展终身学习项目。

日本的终身学习体系同样颇具特色。值得指出的是，日本的研究型大学是其终身学习实施机构中非常重要的组成部分。20世纪70年代以后，东京大学等日本顶尖高校纷纷设立终身学习研究室，并不断扩大开放程度，不但设立“大学终身学习中心”，广泛开设公共讲座，而且通过实施“成人特别选拔制度”、开设函授班、推广教育班、建立特殊培训学院等多种形式，努力为日本社会成员提供更高质量的终身学习机会，推动可持续发展教育的实现。

在世界一流大学的推动和努力之下，终身学习这一创新型教育理念从被提出伊始得以不断丰富和发展，并最终在世界范围内得到广泛认同和关注，间接促进了世界教育改革和创新。

三、经济创新的关键是世界一流大学

经济创新（Economic Innovation）是经济学意义上的一个重要概念，由哈佛大学的约瑟夫·熊彼特（J.Schumpeter）教授提出，指的是经济领域内知识、制度与政策、技术与企业生产以及环境与系统等一系列创新。在知识经济时代，经济创新在各个环节均呈现出愈加重要的趋势，而世界一流大学作为人才和知识生产的集中地，对世界范围内的经济创新起到了关键作用。

1．一流大学对经济创新的直接影响在于研究成果转化

随着社会的发展，大学逐渐走出“象牙塔”，曾经占统治地位的个人学术研究转向“大科学”（Big Science），尤其是世界一流大学，同时承担着知识发现和转化的重任，充分发挥着自身的智力和人才优势，将科技创新与科研成果向经济应用开发层面转移，“世界一流大学的研究成果经过科技成果转化，变成了社会不可或缺的消费品”。有研究表明，在美国，由麻省理工学院教师和毕业生独立创办的，或是通过该校转让专利许可建立的企业总数已经超过4000个，其中超过八成是以知识创新为基础的高新技术产业。

在促进校企联合，发挥其“双重整合”效应方面，美国联邦政府也出台了多项法案。在政府政策的大力推动下，斯坦福大学工程学院院长弗雷德里克·特尔曼（F.Terman）首先提出，要鼓励大学教授和学生在进行学术研究的同时，重视学术成果向商业产品的转化，以推动地区经济的发展。1951年，他将大学的土地租给高科技公司创办工业园区，这一行动奠定了日后“硅谷”（Silicon Valley）的形成基础。在英国，政府也将世界一流大学视为经济创新和改革的根本基点和有力推手，20世纪80年代以来的“剑桥现象”（The Cambridge Phenomenon）也再次证明了世界顶尖高校在经济创新中的重要作用。目前，剑桥科技园区拥有大约1000个科技与生物技术公司，聚集超过4万人在此工作，剑桥“硅地”（Silicon Fen）已然成为欧洲最大的高科技工业聚集区，成为信息技术、电子与计算机技术、生命科学技术、生物医学技术等领域科技创新与产业革命的助推器。以剑桥大学为轴心建立起科技创新集群，将大学对于知识的创造、传递和应用的职能自觉与国家需要、国家利益紧密联系起来，为国家产业的发展提供了卓越的智力资源和极具竞争力的产业技术。这不仅有利于不断催生出各类高新技术产业，提升英国各产业部门的竞争力、生产力和创新能力，而且还为英国的科技进步和经济增长注入了新鲜血液，促进了国家的进步与发展。

2．一流大学对经济创新的间接影响在于高等教育出口

20世纪80年代以来，各国政府开始把高等教育当作一项重要的服务出口产业向全世界推广，教育出口与输出明显表现出强烈的经济利益诉求，各国纷纷出台各项经济和教育政策，努力开拓留学生市场、扩大国际教育规模。相关研究表明，教育出口已经成为世界上增长速度最快的服务出口产业。

在目前知识和教育日益全球化的新形势下，世界一流大学对于经济创新的间接影响则着眼于将输出高等教育作为拉动经济增长、促进经济创新的重要手段，这一影响主要出现在澳大利亚、英国、美国等发达国家。

在澳大利亚，高等教育出口已然成为该国GDP增长的重要支撑产业之一。澳大利亚联邦教育部的最新调查数据显示，2016年有超过55万的全费留学生在澳就读，与2015年相比增长率超过10%，其中，高等教育阶段的留学生占43%，比重最大。在英国，据英国文化协会（British Council）2010年的初步估计，留学生每年对英国的经济贡献至少达到80亿英镑，2014～2015年度，国际学生更是为英国创造了总计258亿英镑的经济利益。在美国，教育在服务贸易顺差行业中排第四位，众多外国学者和留学生进入美国高校，为美国高等教育带来了数量可观的学费收入。有研究发现，留美学生约占全球留学生总人数的30%，仅2006～2007学年度，在美留学生的总支出就已经超过了200亿美元。

据2017年11月美国国际教育协会（Institute of International Education, IIE）发布的2017年“门户开放”国际教育报告（Open Doors 2017）的数据显示，2016～2017学年全球赴美留学生数量接近108万人，50%来自中国和印度，其中，纽约大学、南加州大学和哥伦比亚大学三所一流大学录取的国际留学生最多，美国的顶尖名校成为众多留学生的首选之地。与之相似，英国的罗素大学集团、澳大利亚的G8联盟也同样成为国际学生争先前往的高等教育殿堂。

世界一流大学以其直接影响或间接辐射，为各国的经济创新提供了立足点。研究型大学通过科技成果转化促进了世界经济结构的根本性变革，推动了高新技术产业的不断革新和发展；世界顶尖大学则以其卓尔不群的教育魅力和教学质量“征服”了来自世界各地的留学生，为发达国家提供了巨大的财力支持。

四、国防创新的关键是世界一流大学

国家军事科学的进步和发展与世界一流大学息息相关，当今各国通过与大学签订国防和军事研究合同，或与研究型大学共同运营国家实验室等不同的方式，将世界一流大学作为提升国家国防硬实力的重要资源，同时也以世界一流大学为媒介，通过推动文化输出、促进文化认同等方式增强国家的“软性”国防力量。

1．世界一流大学承担提升国防硬实力的职能

研究型大学是美国国防基础研究的主要基地，是美国军事科技发展的重要战略资源。美国政府与世界一流大学的军事合作主要有两种形式——在高校内部建立国家实验室和以合同形式委托大学进行军事研究开发。全美60%的国防基础研究都是由研究型大学负责完成的，其中包括许多关键性国防技术研究，如雷达和原子弹等一批对二战胜利起到决定性作用的重大原创性军事技术，对于保障美国的技术领先和军事实力具有重要影响。

第一，在世界一流大学内部建立国家实验室。联邦政府通过与世界一流大学合作，推动本国军事科学的进步和国防实力的进一步发展。美国的国家实验室多成立于二战和冷战期间，严格遵循“任务导向”原则，服务战时需要。纵观美国国家实验室的演变历史，国防科研任务是其国家实验室诞生的需求根源和发展主脉。建立于1943年的洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory, LANL）隶属于美国能源部，2006年以前由加州大学负责管理运行，该实验室的主要职责是确保国家核安全，其作为曼哈顿计划（Manhattan Project）的Y场地，研制出了世界上第一颗原子弹，加速了二战结束的步伐。战后，该实验室作为美国三个核研究机构之一，在冷战时期支持着美国核威慑的国防政策。另外，成立于1951年的林肯实验室（Lincoln Laboratory）由美国国防部（Department of Defense, DoD）资助，是隶属于麻省理工学院的国家实验室，其根源可追溯至二战期间研制出雷达的麻省理工学院物理系辐射实验室。林肯实验室致力于解决国家安全方面的关键性问题，以国防安全作为主要研究方向，承担着包括空间控制、空中导弹和海上防御、通信系统、情报、监视和侦察系统等多个领域的国防科研项目，自1951年以来，林肯实验室的技术人员已获总共800余项国家级研发专利。

第二，世界一流大学接受政府委托进行军事研究。二战时期，在麻省理工学院范内瓦·布什（V.Bush）教授的建议下，美国国家防务研究委员会（The National Defense Research Committee, NDRC）于1940年成立，该研究机构由军方工业和一流大学学者进行合作，从事军事科学方面的研究。NDRC的主要任务是协调、管理和开发战时武器，包括雷达和原子弹的研究。其在存续的一年间先后签订了200多个军事科研合同，最主要的合作伙伴是美国111所顶尖研究型大学。

1941年，科学研究与发展办公室（Office of Scientific Research and Development, OSRD）成立并取代NDRC，范内瓦·布什教授任OSRD主任，负责管理“曼哈顿计划”，进行原子弹等武器研究。OSRD从一流大学中雇用了大量科学家参与研究工作，这些科研人员发明和制造了包括原子弹在内的200多种新型武器，为美国赢得二战提供了非常必要的军事条件。

随后，美国海军研究办公室（The Office of Navel Research, ONR）于1946年成立，其主要任务是从事海洋科学研究，培养未来的海军人才，提升美国的海上军事实力。ONR从成立之日起，就先后与美国81所一流大学签订了177个研究合同，建立了600多个科研课题。同年8月，美国原子能委员会（The United States Atomic Energy Commission, AEC）成立，其主要任务是解决二战后核能的和平使用及相关技术问题，同样，美国的研究型大学承担了AEC的大量研究项目。

2．世界一流大学承担提升国防软实力的职能

国防硬实力会随着社会生产力和科学技术的发展得到有效提升，文化软实力则以其超越时空的稳定性和持久力，成为国防诸要素中最具稳定性的战略要素。尤其在和平年代，提高国际交流能力，加强对外话语体系建设，构筑国防文化更显迫切。在这一方面，美国世界一流大学的实践具有借鉴意义。

1958年8月，美国国会通过了《国防教育法案》（The National Defense Education Act），主要目标是促进美国高等教育中科学、数学和现代语言教育的发展，此法案的签署将美国国防安全发展与一流大学紧紧联系在一起。以耶鲁大学为例，为了实现《国防教育法案》的实施目标，耶鲁大学于20世纪50年代末开始调整课程设置，大量增加现代外语和文化课程，重视亚洲及中东国家的语言和文化研究，还专门加入了中国、俄罗斯和日本等国的相关研究内容。耶鲁大学为实现《国防教育法案》所强调的高等教育“外国语教学”和“区域研究”的发展目标做出的实践，增进了美国对于发展中国家的政治、经济、文化和社会环境的深度了解，为接下来美国进一步提高美国文化输出的影响力，实施以发展中国家为对象的政治策略打下了坚实的基础。

与此同时，美国也一直通过各种形式促进其“美国文化”向世界各国的输出，把文化影响力的增强作为重要向度，其中最负盛名的应当是“富布莱特计划”（Fulbright Program）的实施。“富布莱特计划”服务于美国文化的扩张，包含多个层面的学术资助项目，其中“富布莱特学者计划”（Fulbright Scholar Program）通过资助美国本土学者前往世界各国进行教育交流和学术演讲，加强了对访问国意识形态和价值体系的渗透。2010年迄今的富布莱特学者名单显示，大部分的美国学者来自世界一流大学。另外，巨额的高等教育出口也带来了数量众多的国际留学生，这些来自世界范围内的人才在美接受高等教育的首选之地便是美国的顶尖高校。通过美国大学的高等教育及其国际化的影响，许多来自海外的一流人才对美国的本土文化和价值观产生了高度的认同感，从而降低了其可能对美国国防安全造成威胁的隐忧。