科学、技术和经济领域的里程碑事件相互交织。17世纪，科学始于欧洲文明，牛顿综合了物理和数学的新理念，发展了包括空间、时间和力的牛顿物理。18世纪，这些新理论进一步发展为物理、化学和数学等新的科学学科。19世纪至20世纪，随着生命遗传的生物科学学科的建立，相关科学学科获得引人注目的进展。20世纪末，微观物质结构的物理学和宇宙空间的物理学，无机化学和有机化学，遗传的分子生物学，智能和通讯的计算科学得以建立和发展。总体来看，科学的源起和发展是科学国际化的过程。近代科学诞生以来，在每一个历史时期，总有一个国家成为世界科学中心，引领世界科学技术发展的潮流，经过大约近一个世纪后转移他国。从16世纪的意大利到20世纪的美国，世界科学中心先后进行了四次大转移。
图7-2 创新的知识循环
与科学的国际化相比，经济和技术发展主要立足于国内环境。每一个国家的工业化都是立足自身条件，并且与其他国家存在一定的竞争关系。从1765年到1865年，工业化主要发生在欧洲的英国、法国和德国。从1865年到1965年，其他一些欧洲国家也开始工业化，但是工业化的中心转移到北美，美国的工业能力持续进步。在1950年之后，亚洲开始出现一些具有全球竞争力的国家和地区，如日本、中国台湾、韩国和新加坡。中国在改革开放之后，工业化进程加速，在21世纪初成为世界主要生产制造国。印度在信息技术领域也开始产业化。从世界工业化的历史进程来看，第一个100年在欧洲，第二个100年在北美，第三个100年在亚洲。20世纪后半期，现代技术在全球范围内加快转移，21世纪将逐渐实现技术创新的全球化。如今，跨国公司在华设立的研发机构现已逾两千家，国际顶尖杂志开始在中国建立办事处，全球科学与技术中心呈现向中国转移的趋势，21世纪的中国有成为下一个世界科学创新中心的可能性。
7.2.2 创新生态系统的知识循环
创新生态体系中不同主体之间的交互作用，形成了知识创造的两个循环：一是科学技术交互作用的循环；二是商业和市场交互作用的循环（Frederick Betz，2011）〔207〕，如图7-2所示。人类发展史展现了“科学发现推动技术发明，技术发明推动产业发展，产业拉动技术突破，技术突破推动新的科学发现”的客观规律。科学在试验中发现自然，在理论上解释自然。实验和理论为技术提供关于自然的科学知识基础，而技术反过来可以帮助改进科学工具。技术与工程之间的循环也是双向的，一方面技术为工程提供技术性知识来设计产品和服务，另一方面工程在设计活动中进一步改进技术。在商业和市场的知识循环，企业在市场上销售高科技产品（或服务），而市场需求引导工程设计和技术改进。
在上述知识循环中，不同参与者在创新生态系统中各司其职（Frederick Betz，2011），如图7-3所示。
图7-3 从自然知识到经济效用的创新生态系统
大学是科学进步的主要提供者。研发活动主要由产业研究机构、政府研究机构以及大学来实施。研发活动的资助者主要是产业部门和政府。政府是科学研究的主要资助方，并且对技术进步的特定领域进行资助（如军用技术）。一个有竞争力的创新生态系统应该具备六个特性：产业部门有强大的研究能力；有高质量的研究型大学；有一个以上具备国际竞争力的产业和服务部门；拥有评价高质量绩效的文化；有强力资助大学从事研发活动的政策；科技政策能够在现有技术改进和未来技术探索中找到平衡。
图7-4是新兴技术从基础研究到商业化的实现过程，从“研究”到“效用”要经历基础研究、应用研究、技术开发和商业化四个阶段（Frederick Betz，2011）。不同的阶段，技术成本存在差异，基本上呈现前低后高的“S”形趋势。成本曲线中的拐点处于“功能原型和设计标准”的时期，此时，企业基于新技术能够开发出功能性原型，或者设计出产业标准。“拐点出现之前”主要面临“技术风险”。在基础研究阶段，科学家致力于发现新知识；在应用研究阶段，科学家和工程师共同合作，根据新发现的知识，探索操控自然的途径和方式。“拐点出现之后”主要面临“商业风险”。在技术开发和商业化阶段，工程研究和工程开发工作开始成为重点，随后是新产品和服务的设计，商业化阶段的参与者不仅仅包括科学家、工程师，而且包括市场营销人才和经理人。工程和市场人员逐渐主导设计阶段，科学家的重要性减弱。
图7-4 新兴技术的创新过程
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