横穿厄勒海峡连接丹麦首都哥本哈根和瑞典马尔默的厄勒海峡大桥于2000年正式开通之后，给这两个城市带来了极大的益处：从瑞典可直达欧洲大陆其他地区，哥本哈根的居民也有机会获得靠近城市地区的廉价住房，国与国之间的经济合作也得到了加强。
前景看好的“厄勒地区”
哥本哈根大学的地理学家克里斯琴·马蒂森（Christian Matthiessen）从中则看到了另一种好处：两个新崛起的地区科技发展的合作前景。他说，当大家都在谈论大桥开通常给商业和运输带来的益处时，我们却看到了另一种机遇，即更好地在研究人员之间建立起新的联系。
马蒂森说，十年之后，这样的联系将会变得更为强大。厄勒海峡大桥的建成将促使形成一个大有发展前景的“厄勒地区”，一个由九所大学、16.5万学生和1.2万研究人员建立起来的松散科技“联盟”，哥本哈根和瑞典南部省份的合作将会在目前的基础上增加一倍。目前已经吸引了来自欧盟的许多跨国投资，瑞典南部科研基地欧洲散裂中子源（European Spallation Source）项目，一个投资14亿欧元（约合20亿美元）的中子设施，预计将于2013年开始在瑞典的隆德正式建设。
横跨厄勒海峡连接丹麦首都哥本哈根和瑞典马尔默的厄勒大桥示意图
该地区作为欧洲北部的研究中心正在日益崛起，部分原因得益于厄勒海峡大桥的建成。马蒂森认为，厄勒海峡大桥的建成同时也激发了一个独特研究领域的启动，即对世界各地集聚在某个地理区域内的科学生产力的增长与互相之间联系的情况进行调查分析。
一般而言，大多数的研究活动集中在一些大城市地区。根据马蒂森的统计，从2006年～2008年，世界排名前75位的科学生产力城市集群占据了代表研究成果的约57％（390万篇论文）。也有人认为，一个细化的分析可能有助于确定促成科研集群成功发展的一些因素，比如鼓励后起之秀，帮助城市规划者和决策者在别处建立卓有成效的研究中心等。荷兰乌得勒支大学的凯恩·弗伦肯（Koen Frenken）和同事在2009年的一篇论文中提出，这类在物理空间上定量规划科研集群的研究，可归于“空间科学计量学”领域之下。
到目前为止，大多数成败经验的分析都依赖于个案的研究，而马蒂森的做法却与众不同，他准备利用相关数据，对全球所有城市进行比较和估计，找出其中成功与失败的例子。这不是一件容易的事情。虽然一些国家和国际组织，如经济合作与发展组织（OECD）确实对一些国家科研经费的使用、科研质量和科学家的数量等进行了分析，但却缺少城市一级的相关数据。
事实上，地理学家甚至无法就如何更好地界定大都市地区达成一致的看法，使得这项工作难上加难。一些概念定义上的冲突，如“科学城市”和“创新城市集群”等，常常令分析家们众说纷纭，莫衷一是。比如，马蒂森想要了解的是基础科研的实力，而多数经济学家和区域规划者更为关注的则是技术创新、专利以及由此带来的财富。
随着全球经济持续衰退，对这类数据进行汇总具有重要的意义。“多年来，人类学家、考古学家、历史学家和地理学家一直坚持认为，城市是科学创新的发动机，”亚利桑那州立大学从事地区发展和科技创新研究的统计学家何塞·洛博（JoséLobo）指出，“困难的是，如何将历史上成功的个案研究与数据联系起来，以便为政策制定者提供一种可资利用的工具。”
数量和质量的关系
马蒂森和他的研究团队是以市中心周围40分钟路程的标准来划分城市集群。根据这一标准，英国的牛津和雷丁属于一个城市地区，荷兰的阿姆斯特丹、海牙、鹿特丹和乌得勒支也属于一个城市地区，通过将科研论文的作者分配到他们所属的地区，可得出世界城市科学生产力之排名表。
在马蒂森排名表上名列前茅的城市有东京、伦敦、北京、旧金山湾区、巴黎和纽约。总部设在阿姆斯特丹的荷兰爱思唯尔出版集团是全球最大的科技与医学文献出版发行商之一，该出版集团根据论文作者提供的地址（以这种简单的划分方式）为《自然》杂志提供了一份科技生产力发展城市排名表。在这两个分析排名方案中，都突显了科学生产力正在增长的一些城市。特别是北京，1996年时占全球科技生产力的0.76％，2008年则上升到了2.74％（31.9万篇科研论文）。其他快速增长的城市地区有德黑兰、伊斯坦布尔、首尔、新加坡城和圣保罗。
这些分析结果跟踪了亚洲和中东地区的经济发展以及外文期刊数量的增长，但这些分析结果却并不一定能够反映发表的科研成果的质量。为了弥补这一不足，爱思唯尔根据论文被引用的平均次数做出判断，得出了完全不同的结果：波士顿剑桥地区独占鳌头，其每份论文被引用的次数是全球平均的二倍以上。而在论文质量评估表上，美国的一些城市占据了绝对优势，只有英国的剑桥进入了前10名。在过去十年里相对质量有所提高的城市包括得克萨斯州的奥斯汀和新加坡城，从低于平均水平15％提高到高于平均水平22％。
来自波士顿的经验
在科学研究和发展的质量上，波士顿名列前茅，在某种意义上来说，其原因很容易得到解释。“将三四个世界上最好的大学放在一个港口城市，瞧吧！”洛博说。但是该地区的模式是否能够照搬却完全是另一回事。其他城市是否能够模仿一个存在了几个世纪之久、并吸引了美国大多数研究投资的城市呢？
拥有大量研究预算的一些顶级研究型大学有可能创造一个充满活力的科研集群区，但困难的是如何将杰出的科学家长期留在某个城市地区。加州大学圣迭哥分校的社会学家玛丽·沃尔肖克（Mary Walshok）从她的个案研究中总结了让城市留住科学家的三个重要因素：作出承诺、让他们按自己的想法自由发展、给他们提供实现理想的工具和基础设施。其中，公共资金是实现前两个目标的关键，包括当地民营企业和慈善家也会有所资助。“奥斯汀和西雅图在这方面的成功例子是有目共睹的。”沃尔肖克说。
沃尔肖克提出的第三个因素是有吸引力的生活环境。多伦多大学马丁繁荣研究所的社会学家理查德·弗洛里达（Richard Florida）认为，一个明智的城市规划必须能够吸引思想活跃、才能卓著、拥有创造性思维的科学家；而如何才算是具有吸引力，这一点并不总是那么显而易见的。马丁繁荣统计研究所的统计学家凯文·斯托拉里克（Kevin Stolarick）认为，生物技术孵化器、大学和医院都应集中建立在附近，它们之间来回的距离应保持在一杯咖啡不会变凉的时间内。但是，对于科学城市的成功发展来说，仅靠高文化氛围和一杯热咖啡还是远远不够的，一个萎靡不振的就业市场也不会引来创造性的人才。
即使具备了所有这些吸引和留住科学家的条件：自由发展的承诺、充足的资金和具有吸引力的生活环境，也无法保证他们的工作就一定会产生经济财富。洛博指出，新墨西哥州拥有洛斯阿拉莫斯国家实验室和桑迪亚国家实验室，按美国人口平均来说，也拥有最多的物理学家，但对地区经济的发展并没有很强的推动力。因其研究本身并不适合转化为商业化的财富。而波士顿却与其不同，作为一个强大的基础科学研究基地，吸引了众多的企业和研究所，创造了巨大的财富，从而也吸引了更多的顶尖科学家。
波士顿的经济弹性、多样化的劳动力，是这种良性循环的关键。在经济发展和衰退的一系列轮回中，科学仅是最新介入其中的因素，从早期殖民地美国最大的城市，到19世纪的全球航海时代，一直到如今在生物科技领域内所占据的重要位置，波士顿在潮起潮落的经济轮回中，都体现了这种良性循环。旧金山地区也有着类似的成功故事，比如，具有吸引力的研究环境、冒险投资的文化氛围，以及有利于创造性工作者的法律法规等。
科技创新的财富评估
谈及科学和技术创造财富，一些特性似乎是必要的，但还不够。一般来说，越大越好。例如，洛斯阿拉莫斯国家实验室的路易斯·贝腾科特（Luis Bettencourt）和北卡罗莱纳州夏洛特大学的德博拉·斯特鲁姆斯基（Deborah Strumsky）发现，新的专利权不成比例地授予了一些大城市中心，从这个意义上说，一些大的经济发展中心，如伦敦、东京和纽约，势必在某种意义上成为“科研基地”，尽管他们的经济实力有可能来自于其他领域，如金融市场等。
贝滕科特认为，城市是一些有实际应用意义的科研成果得以施展的好地方。尽管如此，但大型城市究竟是有利于科学家更好地发展，还是仅仅能够吸引科学家来此，仍是一个有着激烈争论的话题。
一些较小的城市也并非没有希望。洛博认为，一般来说，新的产业都诞生于大城市，但只要一旦形成标准化产业，就可以转移到租金和劳动力成本更低一些的地区去。对于寻求科学致富的城镇来说，瞄准一个大型私人研究开发实验室可为城镇注入巨大的利益。马蒂森说，荷兰飞利浦电子公司所在的艾恩德霍芬是一个人口仅20万的小城市，该公司是私人企业得益于当地大学优势、寻求与研究科学家合作的一个成功例子。
但是，过于依赖某家公司或某个行业可能并非稳妥。俄勒冈州科瓦利斯因为有了惠普在这个城市的一个实验室，使得这个只有8万人口的小城镇成为美国人均科技创新指标最高的城镇，平均每1000人推出八项专利。但是，如果惠普创新能力衰减，或不再能继续推出专利，那么，科瓦利斯这个城镇同样也会随之衰落，洛博说。
考虑到所有这些不确定因素，城市经济发展并不一定要将科技创新视为唯一的捷径。斯特鲁姆斯基说：“很多城市都拼命寻找某种方式，以创造更多的就业机会，他们会说‘让我们投资于生物技术领域吧。’但这么做的结果有可能会将钱投入了一个无底洞中。”如果一个城市没有生物技术或专业知识的发展史，就必须从其他地方聘请有创造性的发明家，支付双倍的薪酬让他们来到一个没有生物技术发展基础的地区，并试图将他们的发明应用到本地的生产行业中，而这些行业本身也都必须从头做起。
斯特鲁姆斯基等人认为，纽约州布法罗市就是犯了这种投资错误的城市，在无法留住有关技术人才的情况下，仍然在坚持投资开发生物技术研究的实验室。
各国科学城市发展趋势
尽管许多因素是城市规划者和政策制定者无法控制的，但是，利用更复杂的空间科学计量学对科学家地区分布的原因和分布情况进行研究，将有助于解释这些因素产生的影响。借助于国家和国际政策以及经济学因素造就的类似厄勒海峡这样的大都市科研地区的形成和发展，例如，通过一些国家政策，将科学家群体延伸到一些需要科学推动力的中小城市中，这在很大程度上决定了在过去数十年间法国、西班牙、葡萄牙、南非和俄罗斯等国科学城市的发展道路。
法国图卢兹大学的社会学家米歇尔·格罗塞蒂（Michel Grossetti）发现，与其他城市相比较，这些国家的首都城市在科学出版物这一领域已失去了优势。爱思唯尔出版集团的亨克·莫德（Henk Moed）在一项分析中表明，从1996年～2010年，西班牙瓦伦西亚、巴塞罗纳、毕尔巴鄂、塞维利亚和萨拉戈萨这五个城市的论文发表数量增长率都高于首都马德里。目前，格罗塞蒂和他的团队正在分析从1978年～2008年间世界各国科技发展资源如何集中或分散于各个城市地区的问题。这些分析并不是对论文进行简单的数字运算，还要考虑人口、国内生产总值以及体制转变等问题。格罗塞蒂希望这项研究能够深入下去，进一步探讨科学城市兴衰的原因以及经济和政治因素对其发展的影响。
该领域的研究人员已经隐约意识到了科学城市发展的趋势，但这方面的研究最终是否能够对政策制定者和规划者的决策活动产生有利影响还远未能确定，最完美的创建科技创新城市的计划也会不断地受到经济、社会和政治等诸多因素的影响。
资来料源 Nature
责任编辑 则 鸣
注：本文插图中的英文在杂志中已改为中文。