城市和科學的眉來眼去

城市和科學的眉來眼去
知識通訊評論第97期

跨接丹麥和瑞典南部的橋樑，創造出一個大學和科學群集的新城市區域，也彰顯出城市與科學發展的相輔相成。但是城市發展因素複雜，新興經濟地區的城市發展模式迥異，城市與科學如何共生並進，還有諸多可以探究的。

於二○○○年所啟用的厄勒海峽大橋，連接了丹麥哥本哈根與瑞典的馬爾默，給雙方帶來許多益處。除了瑞典可直接與其他歐洲大陸地區連結外，哥本哈根的居民也能夠選擇鄰近城市的便宜住處；增加彼此間的經濟合作。但哥本哈根大學的地理學家馬修森（Christian Matthiessen）則看到另一個好處；兩個正急速成長的研究區域得以結合。「每個人都在談論貨物運輸與商業關聯，我們認為，另一個好處是可以建立起研究人員之間的聯繫。」

就十年後來觀察，這些聯繫依然強烈。因這座橋而促進建立的「厄勒地區」裡，包含了結盟的九所大學，十六萬五千名學生和一萬兩千名研究人員。哥本哈根和瑞典最南省份研究人員共同發表的論文數增加了一倍，馬修森說，這樣的合作吸引來自歐盟跨國公司的資金。同時一座造價十四億歐元（約合二十億美元）的中子設施「歐洲裂變源」(European Spallation Source)，準備於二○一三年在瑞典隆德開工。

厄勒地區的創建人士聲稱，透過這座橋樑的建設，當地成為了北歐的研究中心區。馬修森認為這座橋樑也引發了一個獨特的研究計畫；就是對世界上各個地理集群的科學生產率的成長和關聯性進行整理。

多數研究活動集中在大都會與鄰近地區。透過馬修森的統計可了解，在二○○六年至二○○八年，排名前七十五的科學生產集群，產生出了大約全世界百分之五十七的研究，也就是三百九十萬篇論文。許多人認為，細緻的分析可能有助於找出研究集群成功的驅動因素，這可以發現新起的明日之星，並幫助城市規劃者和決策者在其他地方也能建立營利中心。在二○○九年的一篇論文，荷蘭烏特列茲大學的弗蘭肯（Koen Frenken）和他的同儕就提出這樣的研究，論文利用「空間計量學」，得到在物理空間裡科學集群的定量地圖。

目前多數關於成敗的分析一直是依賴個案研究。馬修森則相反，他想利用數據去對全球所有城市進行比較，盡力挑選出贏家和輸家，這可不是一件容易的事。雖然一些國家和諸如經濟合作發展組織等國際組織，會做國家科研經費、研究品質和科學家數量的分析，不過卻沒有細分到城市等級的數據。事實上，地理學家甚至對界定都市區域的界限都有歧見，使這一工作難上加難。而對於「科學城」和「創新集群」的定義衝突，就常讓分析討論無法進行。當馬修森想探討基礎研究強度之際，多數經濟學家和區域規劃者所關注，卻是專利和與其相關財富的技術創新：。

隨著全球經濟持續低迷，將這些數據結合是重要的。亞利桑那州立大學天普分校的統計暨經濟學家洛博（José Lobo）說，「人類學家、考古學家、歷史學家和地理學家一直都認為，城市是創新的發動機。但是困難的是如何將這些歷史上的成功案例研究與數據結合起來，以創造出政策制訂者可使用的工具。」

數量和質量

馬修森和他的團隊以由市中心通勤四十分鐘的距離，來劃分城市群集。在這個規範下，英國牛津和雷丁是一個城市地區，荷蘭阿姆斯特丹、海牙、鹿特丹和烏特列茲也是一個城市地區。把研究論文的作者地址分配到每個城市群集，他們便得到了城市在各項產出排名的列表。

在馬修森的名單之中，名列前茅的有東京、倫敦、北京、舊金山灣區、巴黎和紐約（見「論文發表頂尖城市」）。在《自然》雜誌上也有刊出類似的排名，是由總部設在阿姆斯特丹的愛思唯爾出版社提供分析的。它同時包含了史高博期刊資料庫，利用簡單的方法，也就是從作家提供的地址來分配城市。兩種分析都凸顯科學產出正在成長的城市。尤其是北京，在一九九六年只佔全球百分之零點六的產出，到二○○八年，已上升至百分之二點七四（三十一萬九千篇研究論文）。其他快速成長的區域還有德黑蘭、伊斯坦布爾、首爾、新加坡市和聖保羅。

這些結果追蹤了亞洲和中東的經濟拓展，以及日益增加的外語期刊統計名單。但是除了發表數量的提升以外，它們不一定能兼顧到研究的質。於是愛思唯爾出版社由論文的平均引用次數來作判斷（見「被引用次數頂尖城市」）。這就描繪出幾乎完全不同的景象。麻州的波士頓與劍橋成了榜首，其每篇論文的被引用數是全球平均水準的兩倍之上。美國城市在質的排行榜上幾近壟斷，其他地區只有英國劍橋衝進前十名。在過去十年中，論文品質相對進步最快的城市包括德州奧斯汀市和新加坡市，尤其新加坡市更從低於平均百分之十五提升至平均之上百分之二十二。然而，北京在質方面仍是在平均之下：二○○八年時，其論文五年被引用次數，是全球平均的百分之六十三。

波士頓的教訓

在好幾個科學品質分析，波士頓都名列前茅（見「按期刊排名的頂尖城市」），就直觀上其實很容易解釋，洛博說，「把全世界三或四所最頂尖的大學放在一個城市與一個港口之中，就搞定了！」但去複製該地區的公式又是另一回事。一個城市如何能仿效這個美國吸引最多研究經費，並已建立數世紀之久的地區？

擁有頂級研究型大學與龐大預算，便有可能創造一個充滿活力的科學社群。但要維持頂尖科學家在一個地區長期貢獻才是難題所在。

從個案研究來看，加州大學聖地牙哥分校的社會學家沃肖克（Mary Walshok）挑選出能使城市吸引科學家的三個重要因素；首先，能給予他們實現自己想法的工作自由，然後給他們所需的工具和基礎設施。公共資金是實現前述兩個目標的關鍵，但當地民營企業和慈善家提供新建築物或研究講座的捐款也是助力。沃肖克說，在奧斯汀與西雅圖都可以看到這種情況。

沃肖克提出的第三個因素，是一個吸引人的生活方式。加拿大多倫多大學馬丁繁榮研究所的社會暨經濟學家佛羅里達（Richard Florida），列出如何才稱得上是富創造力科學家的要件：靈活、有才華、有創意的思想家，一個城市必須以舒適設施和智慧的城市規劃為誘因。然而怎樣才稱得上有吸引力？卻並不總是顯而易見的。

同在馬丁繁榮研究所的統計學家斯托拉里克（Kevin Stolarick）提出，生物科技育成中心與大學或醫院之間應該要夠近，使得端著的咖啡走過去還能保持是熱的。但是，文化水準高與熱咖啡，都還不足以使城市在科學上成功。一個萎靡不振的就業市場，吸引不到具創造性的思想家。此外，倫敦大學學院地理學家霍爾（Peter Hall）指出，普遍被認為最適合居住的城市，包括溫哥華以及加拿大和澳洲的各個城市中心，往往與優秀的創造力沒有關聯。

即使所有要素都到位：自由、資金和生活方式來吸引和留住科學家，也無法保證他們的工作將產生經濟財富。羅保指出，拜洛斯阿拉莫斯國家實驗室和桑迪亞國家實驗室所賜，新墨西哥州可能有全美最高的物理學家比例，但它很難稱得上是經濟繁榮地，因為其研究本身無法提供商業化。另一方面，波士頓具有很強的基礎科學根基來吸引企業和研究機構，這反過來創造了財富，同時吸引更多的頂級科學家。

波士頓的經濟彈性來自多樣化的勞動力，是良性循環的關鍵。科學僅位於經濟輪迴的最後階段；波士頓從早期美國殖民的最大城市，到十九世紀成為全球航運中心，目前則是生物技術中心。舊金山地區也有類似的成功故事，拜其迷人的氣候、創意投資的文化以及有利於創造性工作者的法律。舉例來說，在加州強制員工必須等待一陣時間才能跳槽到競爭對手的公司是非法的，法律允許人員和點子自由流通。

財富審時度勢

若要從科學和技術創造財富，似乎有一些必要的特質，但光是如此還不夠。一般來說，越大越好。例如，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的貝滕科特(Luis Bettencourt)和在夏洛特北卡羅萊納大學的史卓姆斯基(Deborah Strumsky)就發現，大城市中心所獲得的新專利要多得多。從這點來說，像倫敦、東京和紐約等巨大經濟中心，必然也是科學重鎮，儘管它們的經濟力量，實際來自於如金融市場的其他領域。

許多人認為，至少在應用研究上，成為城市面貌的一部分確實有效。貝滕科特認為，城市是進行實用性研究的良處。不過，大城市是否能成就更好的科學家，或僅只是吸引了更多的科學家，有著激烈的辯論。

小城市並非就此被屏除在外。洛博說，一般而言，新的產業會出現在大城市；不過一旦標準化，它們便可以移動到一個有更便宜的租金和勞動成本的地方。對於透過科學尋求財富的城鎮，將大型私人實驗室留住可以帶來巨大的好處。馬修森說，在荷蘭埃因霍溫（人口二十萬人）的飛利浦電子公司就是一個例子，私營公司尋求與當地大學科學家的合作成為其優勢所在。

但是，過分依賴單一家公司或行業可能會很危險。位於奧勒岡州科瓦利斯的惠普研究實驗室，使這個鎮（人口八萬人）成為全美平均最創新的地區；每一千名人口便會冒出八項專利。洛博說，不過如果惠普衰落或專利到期，利瓦利斯可能一樣會繁華落盡。

史卓姆斯基認為，基於種種的不確定性，城市應該尋找一種方式來啟動經濟，而不一定為了抄捷徑而將賭注押在科技創新和技術上。史卓姆斯基說，「很多城市都在拼命尋找如何創造就業機會，並說：『讓我們投資生物科技研究吧。』你也可能起而效尤，把錢耗盡在一個無底洞。」

如果一個城市過去沒有生物技術方面的基礎或專業知識，就必須聘請其他地方的發明家，支付雙倍薪水使他們搬到一個生物技術隔絕之地，把他們的發明與本地生產的行業連結，一點點的從零開始。史卓姆斯基和其他人都指出紐約州的水牛城，就是一個犯過這樣錯誤的城市；投資於生物技術研究與開發實驗室，即使無法留住有經驗的勞動人力，水牛城依然是一昧地投資於研究。

國家趨勢

許多因素是城市規劃者和地方政策制定者無法控制的，但是更複雜的空間科學計量學研究，探究科學家為何群集以及其群集的地理位置，均有助於解釋這些因素的影響。大都市的演變，例如厄勒地區過往是由國家、國際政策與經濟塑造而成。舉例來說，在法國、西班牙、葡萄牙、南非和俄羅斯，很大程度上是國家政策決定了科學城市的發展，過去幾十年，它們砸錢並且派送科學家進入需要有外助力的較小城市。

法國土魯士大學的社會學家羅賽第（Michel Grossetti）發現，相對於其他城市，這些國家的首都在科學著作上喪失地位。愛思唯爾的研究員默德（Henk Moed）的一項未發表分析顯示，從一九九六年至二○一○年，西班牙五大城市；瓦倫西亞、巴塞隆納、畢爾包、塞維利亞和薩拉戈薩的著作產出，都比首都馬德里的成長要來得快速，這和西班牙日益高升地方自主權的政治趨勢相符。羅賽第和他的團隊開始測試，由一九七八年到二○○八年，全世界每個國家的城市裡，科學資源是如何在城市集中或擴佈的。這不僅是簡單的數據演算論文，他還想要考慮人口、國內生產總值和體制的轉變。羅賽第希望這項工作能夠開始逼近科學城市興衰問題的核心，以及這些城市的發展是如何由經濟與政治因素所塑造的。

在這領域的研究人員知道，他們才剛開始有點頭緒。馬修森說，他們甚至在研究是否只集中在特定城市方面，也不能取得共識。但是羅賽第說，如北京這樣躍昇中的大城市，可能已經扭曲了這個模式。

這個領域最後到底會不會給政策制定者和規劃者帶來助益，還太早無法定論。很多的發展只不過是偶然。厄勒大學的退休校長斯特賴費特（Bengt Streijffert）說，在厄勒集群的案例裡，這些大學已歸入一般跨國整合的討論之中，到後來才被認為是區域經濟增長的主要催化劑。經濟、社會和政治因素，會持續打亂將城市最佳化以適於科學和創新的完美計劃。霍爾也認為，取自全球的數據不會取代完整的個案研究。「數據也許能告訴你一些有趣的參照事物；但是那卻不是從古老的城市發展並且讓當地興盛的那些大學的模式。」他說，「數字運算不會告訴你太多背後的原由。」