黃河流域創新發展現狀、需求與對策研究

本文刊載于《中國科學院院刊》2024年第6期“專題：黃河流域科技創新研究與對策”

陳凱華1 蔺潔2* 薛超凱3 段炜钰1 朱浪梅2 路東柱4 侯保榮4

1 中國科學院大學 公共政策與管理學院

2 中國科學院科技戰略咨詢研究院

3 山東理工大學 管理學院

4 中國科學院海洋研究所

黃河貫穿大陸東中西部9個省級行政區，不僅是大陸重要的生态安全屏障，也是大陸重要的經濟發展帶。黃河流域創新發展是落實國家創新驅動發展戰略、區域協調發展戰略、西部大開發戰略及黃河流域生态保護和高品質發展戰略的重要路徑。但是，黃河流域生态環境承載能力差、産業發展“倚能倚重”特征明顯、民生保障能力不足，制約了黃河流域創新驅動發展轉型的速度和品質。黃河流域必須加快創新驅動發展轉型，強化宏觀統籌、協同推進與深化改革，加快部署黃河流域科技創新一體化發展戰略，系統謀劃建設黃河流域科技創新大走廊，推動形成創新引領生态保護與經濟社會協調發展的新格局。基于此，文章從生态保護、産業發展、社會發展3個方面系統分析黃河流域創新發展現狀與需求，提出黃河流域實作創新發展的總體思路，并從加強生态領域科技創新合作、推動科技賦能産業體系轉型更新、推進科技賦能社會服務提質增效、強化重點區域科技創新能力提升和統籌推進全流域科技體制改革5個方面提出對策建議。

黨的十八大以來，黨中央在東部率先發展、中部崛起、西部大開發、東北老工業基地振興的基礎上，相繼提出京津冀協同發展、長江經濟帶發展、長三角一體化發展、粵港澳大灣區建設等重大區域發展戰略，為實作區域協調發展進行了頂層設計，提供了戰略支撐。黃河貫穿大陸東、中、西部9個省級行政區，不僅是大陸重要的生态安全屏障，也是大陸重要的經濟帶。2022年底，黃河流域省級行政區（除四川外）共有人口3.37億，占全國的23.86%；地區生産總值25.02萬億元，占全國的20.68%；糧食産量24.25億噸，占全國的35.33%。在國家層面對黃河流域發展進行戰略謀劃，不僅可加快推進黃河流域高品質發展，也可有效推動西部大開發戰略和區域協調發展戰略的實施。2019年和2021年，習近平總書記分别在鄭州、濟南召開座談會，将黃河流域生态保護和高品質發展上升為重大國家戰略。黨的二十大報告把“推動黃河流域生态保護和高品質發展”作為促進區域協調發展的重要内容。2021年10月8日，中共中央、國務院印發《黃河流域生态保護和高品質發展規劃綱要》，明确提出“加大科技創新投入力度”“提升科技創新支撐能力”等重大舉措。2022年10月，科學技術部印發《黃河流域生态保護和高品質發展科技創新實施方案》，更加明确以基礎研究、技術突破、科創走廊建設等推動黃河流域高品質發展重大戰略實施。

但是，黃河流域生态環境承載能力差、産業發展“倚能倚重”特征明顯、民生保障能力不足，制約了黃河流域創新驅動發展轉型。是以，黃河流域必須大力提升科技創新支撐能力，推動形成以創新引領的生态保護與經濟社會協調發展新格局，為黃河戰略和西部大開發戰略的實施提供戰略支撐。基于此，本文從生态保護、産業發展、社會發展3個方面系統分析黃河流域創新發展現狀與需求，提出黃河流域實作創新發展的總體思路，并從加強生态領域科技創新合作、推動科技賦能産業體系轉型更新、推進科技賦能社會服務提質增效、強化重點區域科技創新能力提升、統籌推進全流域科技體制改革5個方面提出對策建議，為黃河流域創新發展轉型提供政策參考。

1 黃河流域創新發展現狀與挑戰

生态保護優先制約創新發展的空間和積極性

黃河流域生态系統脆弱。黃河流域是連接配接青藏高原、黃土高原和華北平原的生态廊道，擁有三江源、祁連山等多個國家重點生态功能區。但是黃河流域生态本底脆弱，上遊的高原冰川、草原草甸，中遊的黃土高原，下遊的黃河三角洲等，都極易發生退化，恢複難度極大且過程緩慢。随着經濟社會的快速發展，生态環境的承載力難以滿足工業規模急速擴張的需求，黃河流域人與自然和諧發展的沖突日益突出。

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生态保護優先增加科技創新成本和風險

生态保護優先是黃河流域發展遵循的第一要義，但黃河流域生态問題頻發導緻各省級行政區的發展必須以環境保護與生态恢複為前提。資料顯示，黃河流域以占全國2%的水資源量，承擔着全國15%的耕地面積和12%人口的供水任務，水資源供需沖突突出。同時，黃河流域城市化程序的加快和經濟社會的快速發展使得用水需求不斷增加。是以，為避免對脆弱的生态環境造成污染與破壞，黃河流域更傾向于選擇綠色技術，以适應生态保護政策的需求和限制。但是，綠色科技創新在一定程度上具有較高投資風險和較低收益回報的特征，創新主體科技創新的成本和風險随之增加。同時，當生态保護政策發生變化時，創新主體需要不斷調整和适應新的政策，政策不确定性進一步阻礙了有限資源下創新主體的創新空間與選擇。

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生态補償不足降低企業創新的主動性

現有生态補償機制主要集中在省級行政區之間的“橫向補償”，向創新主體的“縱向滲透”不足。中央層面，财政部聯合生态環境部等多部委印發《支援引導黃河全流域建立橫向生态補償機制試點實施方案》，省級層面也不斷探索生态補償機制。2021年，山東省與河南省簽訂《黃河流域（豫魯段）橫向生态保護補償協定》。但現有生态補償機制尚未建立将企業作為補償客體的有效補償政策體系，不足以對企業通過科技創新進行綠色轉型進行激勵，降低了企業從事科技創新的經濟收益，進而降低企業開展科技創新活動的主動性。

産業整體發展能級低制約創新發展能力

黃河流域産業“倚能倚重”明顯。黃河流域也是“能源流域”，産業主要集中在煤炭開采、石油化工、有色金屬冶煉等資源型和能源型産業。2022年，沿黃9個省級行政區第二産業對地區生産總值增長的貢獻率為42.55%，其中内蒙古、山西、陝西分别為62.3%、54.0%、48.6%，“倚能倚重”的産業結構導緻黃河流域高污染、高能耗、高排放特征明顯；國内生産總值（GDP）占全國25.48%，但二氧化硫排放量卻占全國的36.87%，顆粒物排放量占全國的42.8%，産業資源依賴、結構不合理和創新基礎薄弱等特征極大制約了産業創新發展能力。

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産業資源依賴制約創新發展能力

由于資源禀賦相近，黃河流域傳統産業主要集中在能源産業與重化工等資源密集型産業，其中煤化工企業占全國80%以上，同時這些産業也是資本、技術、人才密集型産業，産業在發展過程中投入大量的人力、物力和财力，導緻其産業轉型更新過程中産生路徑依賴，轉型速度較為緩慢，制約其創新轉型的速度。

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産業結構不合理制約創新發展能力

黃河流域9個省級行政區第一産業比重高于全國平均水準，尤其是農牧産業優勢突出；第三産業占比最低，尤其是現代服務業發展相對滞後；第二産業占主導地位，但初級水準加工業、能源采礦業占比較大。這種産業結構表明黃河流域傳統資源密集型産業比重較高、高技術産業發展不足、産業附加值低，導緻産業發展依賴于效率改進而非技術進步，制約其創新發展能力。

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産業的創新基礎薄弱制約創新發展能力

黃河流域缺乏開展産業關鍵共性技術攻關的重大産業創新平台，産業成果轉化能力在全國處于落後水準，2021年，青海、甯夏的技術合同成交額分别為14.10億元、25.16億元，僅占全國技術成交額的0.03%、0.06%。較為薄弱的産業創新基礎，難以為技術創新提供創新環境，制約産業創新發展。

社會發展滞後制約創新資源吸引和集聚

民生保障能力不足是制約黃河流域創新發展的重要因素，尤其是基礎教育、醫療衛生和綜合交通等領域。

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教育資源不足難以吸引和留住創新人才

黃河流域基礎教育和高等教育發展不均衡，存在由東向西斷崖式減少的特征。一方面，優質基礎教育資源的匮乏導緻流域内難以培養出高品質創新人才隊伍；另一方面，教育資源難以滿足高水準科技人才進行科研活動的“硬體”支援，導緻科研合作和交流受限，緻使在若幹重點領域難以産出有影響力的科技成果，甚至造成人才的大量流失。

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醫療資源不足導緻留才困難

醫療資源不足導緻生活品質下降，創新人才不願意定居。大陸醫院數量呈“東南到西北遞減”的分布特征。截至2022年，黃河上遊的内蒙古、甘肅、甯夏、青海4個省級行政區醫院數量占全國比重僅5.24%，甯夏、青海居末。從生物醫療上市企業分布來看，青海、甯夏沒有上市的醫藥企業，内蒙古僅有4家，甘肅僅有2家。

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黃河流域綜合交通發展不平衡限制創新資源流動

地理臨近是發揮創新溢出效應的重要管道。城市之間一般通過高速公路或軌道交通形成半小時或1小時交通圈會推動跨區域科技合作和産業分工。但是，黃河流域缺乏像長江流域那樣的“黃金水道”和遠洋運輸港口，是以城市群建設、産業集聚和經濟與科技合作并非以水資源和航運條件為基礎。受到自然環境、地質條件和經濟發展水準的影響，黃河流域路網密度和規模、内部及跨區域交通銜接不足，直通型和大容量運輸通道欠缺，難以形成交通網絡。此外，黃河流域不同交通運輸方式之間存在銜接不暢、接駁便利度低等問題，在一定程度上限制了創新人才和資源的流動。

2 黃河流域實作創新發展的需求

黃河流域生态保護創新發展需求分析

黃河流域生态環境總體脆弱，需要以科技創新為核心全面加強黃河流域生态環境保護。

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生态保護治理需要創新發展

數字化、智能化是黃河流域加強生态保護治理的重要手段。黃河流域生态保護是涉及氣象、水文、地質、土壤、生物多樣性及經濟社會發展等的複雜系統問題，需要形成事前預警、事中監督、事後跟蹤的一體化感覺系統，推進黃河流域的大保護和大治理。是以，需完善黃河流域野外觀測站體系，研發面向黃河流域的生态保護領域計算模型算法和核心技術，加強對海量資料的搜集、共享和處理能力，實作對監測資料的綜合分析，加強流域生态感覺能力，提升生态監測、流域運作管理的數字化和智能化。

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綠色生産需要創新發展

通過技術研發、工藝改進、清潔能源和原料替換、采用先進工業技術與裝置等措施可以促進工業企業減少或避免生産過程中污染物産生和排放，實作清潔生産。建構支援綠色生産的創新平台，完善清潔綠色技術創新體系，在黃河流域9個省級行政區的區域科技創新中心、國家自主創新示範區和高新技術産業開發區内，開展綠色生産試點示範，通過低碳、零碳、負碳技術研發和成果轉化，大力培育綠色工廠、綠色園區、綠色企業，推動黃河流域綠色低碳轉型。

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水資源動态監測需要創新發展

數字化技術的深入應用可以實作黃河流域上、中、下遊水源管理變革。通過運用遙感技術、物聯網、地理資訊系統（GIS）、水文監測傳感器等多種技術手段，收集黃河上中下遊流域的各類資料資訊，通過綜合分析和預測，實作對黃河流域的水資源排程、水質監測、水文預測等工作的自動化和智能化。同時，也可以為黃河生态建設與水利工程協調發展、有效防範化解洪旱災害風險提供科技支撐。

黃河流域産業創新發展需求分析

受生态保護優先和資源禀賦的限制，黃河流域産業發展需要在綠色發展的前提下，以科技創新為引領培育新質生産力。

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傳統産業綠色低碳轉型需要創新發展

傳統産業的産品結構、用能結構和原料結構的優化調整，以及工藝流程的再造均需要綠色成效顯著的關鍵共性技術。黃河流域煤化工、焦化、有色金屬冶煉、鋼鐵等高能耗、資源型的傳統産業較為集中，需要建構綠色低碳技術創新體系，通過生态化、綠色化、循環化、低碳化等一攬子技術支援，賦能傳統依能、依重産業結構的調整和發展動力轉換，實作傳統産業綠色低碳技術改造更新和産業綠色化轉型。

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培育戰略性新興産業和布局未來産業需要創新發展

黃河流域高品質發展需要在“雙碳”目标和能源轉型目标下發展新興産業，新興産業能源資源消耗少、環境污染少、附加值高，符合黃河流域生态保護需求。黃河流域培育戰略性新興産業和布局未來産業，需要黃河上、中、下遊各省級行政區依據資源禀賦和産業基礎，建構産業創新發展的技術體系，加強前沿技術多路徑探索、交叉融合和颠覆性技術供給，加快新興技術研發和轉化，培育黃河流域高成長性和戰略性的先導産業。

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優化“三大産業構成”需要創新發展

黃河流域現代化産業體系建構要以現代農業為基礎、先進制造業為主幹、現代服務業為主體，以科技創新賦能優化“三大産業構成”。黃河流域“三大”産業發展需要借助科技創新對其進行産業特征畫像繪制、産業路徑選擇，需要借助科技創新平台進行“三大”産業的科技成果轉化，需要強化科技創新和産業創新深度融合，加強科技創新對現代農業、先進制造業和現代服務業的支撐和引領作用。

黃河流域社會創新發展需求分析

民生發展不足制約黃河流域創新發展轉型，是以需要以科技創新賦能黃河流域社會服務體系現代化，提升沿黃地區教育、醫療、養老等基本公共服務水準。

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教育資源均衡需要創新發展

由于地理和經濟條件限制，黃河流域尤其是中上遊地區的基本公共教育體系發展不充分、職業教育體系不健全、高水準研究型大學數量較少，黃河流域上、中、下遊之間存在明顯的教育資源差距，教育不均衡明顯。是以，需要堅持以創新發展促均衡，進一步完善教育經費在省域縣域的改革創新、教師資源配置調動上的制度創新、運用資訊化手段促進教育資源共建共享的技術創新，促進教育資源在黃河上下遊均衡發展。

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醫療水準提升需要創新發展

黃河流域中上遊醫生數量與醫院設施等醫療資源匮乏、高端醫療服務體系供給不足，導緻群衆就醫困難，尤其無法滿足高水準的醫療需求。是以，需要大力培養與引進高水準醫療人才，鼓勵醫院等機構積極引進先進的醫療裝置，加快醫療裝置的數字化、網絡化、智能化，提升科技支撐能力和服務水準，并通過數字化技術推動“網際網路+醫療”發展，促進與大城市優質醫療裝置與醫療專家的資源共享。

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養老服務供給能力提升需要創新發展

城鎮化程序和農業經濟轉型導緻黃河流域産生大量農村失地老人，養老民生保障壓力增大。通過物聯網、人工智能等技術，建立養老服務平台，研發智能家居裝置和健康監測系統，整合社群資源，使老年人的生活可以更安全、更便捷、更舒适。

3 促進黃河流域創新發展的總體思路與對策建議

推進黃河流域實作創新發展，必須堅持“創新、協調、綠色、開放、共享”新發展理念，強化宏觀統籌、協同推進及深化改革，深入實施創新驅動發展戰略和區域協調發展戰略，加快部署黃河流域科技創新一體化發展戰略，以生态保護優先為前提，改變黃河流域生态脆弱現狀；以科技創新能力提升為主線，強化科創中心、城市群及中心城市等重點區域的引領帶動作用；以科技體制機制改革為抓手，統籌推動黃河流域科技創新走廊建設；以綠色低碳為目标，加快形成新質生産力；以數字化轉型為手段，加大社會公共服務的優質高效供給，推動黃河流域形成以創新引領生态保護與經濟社會協調發展的新格局。

加強生态保護領域科技創新合作

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争取國家重大科技項目的支援

黃河流域水安全、生态系統修複與提升、環境污染防治等是長期、複雜且系統的工程，推動國家重點研發計劃中設定更多黃河生态保護領域的重點專項，強化國家重大科技項目對沿黃生态保護科技創新的引導。從上遊生态保護及修複、中遊水土保持及流失防治、下遊濕地保護及水污染防治等方面，全面評估黃河流域上、中、下遊的生态環境保護現狀，研判制約黃河流域生态保護和高品質發展的關鍵共性科學問題，統籌組織全域及國内相關優勢科研力量聯合攻關。

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建設黃河流域生态保護和高品質發展先行區

大力發展綠色和特色産業，加強黃河流域各省級行政區在水資源高效利用、生态治理、産業綠色化轉型等方面的協作，打造黃河流域綠色發展高地。

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探索省級行政區聯合設立“黃河流域生态保護聯合攻關計劃”

水資源短缺沖突和生态環境脆弱等突出問題是沿黃省區高品質發展面臨的共同難題，需要各省關聯以增加科技投入。聚焦3—5年可取得突破，且需要跨區域協同解決的科技需求，鼓勵沿黃創新主體聯合域内外優勢科研力量以“揭榜挂帥”“賽馬制”等組織方式開展基礎理論和關鍵技術攻關，為解決黃河流域生态保護面臨的突出問題提供系統性科技支援。

推動科技賦能産業體系轉型更新

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調整優化流域産業空間布局

綜合考慮黃河流域上、中、下遊地區的資源禀賦、環境承載能力、産業特色、區域功能定位等因素，遵循地區差異性、互補性發展宗旨，統籌協調沿黃地區重點産業布局，适度支援生态農業、生态養殖、生态旅遊、生态制造等綠色生态産業發展。青海、甘肅、甯夏等黃河上遊地區重點挖掘農業、畜牧業、文化旅遊業等産業潛能，内蒙古、陝西、山西等黃河中遊地區重點推動煤、石油、礦産、文化旅遊業等産業轉型發展，河南、山東等黃河下遊地區重點發展農業、能源化工、制造加工、運輸服務、海洋、文化旅遊業等産業領域。此外，黃河中上遊地區還可充分利用其豐富的風能和太陽能資源，有序推進水電、風電和光伏産業發展，以降低傳統火電等高污染、高能耗行業發展對黃河流域生态保護和高品質發展的制約力。

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加速黃河流域産業結構轉型更新

結合地域特點和資源禀賦，推動傳統産業振興更新，加快推動5G通信、人工智能、元宇宙、物聯網、區塊鍊等數字技術對沿黃地區傳統産業賦能，實作農業、制造業、文化等傳統産業的轉型更新。推動能源産業綠色轉型發展，優化調整能源結構，推動煤炭清潔高效利用，加快形成風光火多能互補的發展格局。

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培育發展戰略性新興産業和未來産業

發揮黃河流域已有的國家技術創新中心、國家産業創新中心、國家制造業創新中心等國家級創新平台對重點産業領域技術創新的戰略引領作用，強化基礎共性技術供給，開展共性關鍵技術和工程化技術研究，推動新技術成果的應用示範、轉移轉化和産業化。發揮黃河流域中上遊地區風力和光照資源豐富優勢，發展新能源産業，推動能源結構調整。以高端裝備制造、生物醫藥、新材料、新能源汽車等為重點方向，大力發展戰略性新興産業。以綠色化、智能化為發展方向，加快培育未來能源、未來材料、未來資訊、未來制造等未來産業，開辟新質生産力發展新賽道，為黃河流域産業高品質發展培育新動能。

推進科技賦能社會服務提質增效

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推進教育高品質發展

針對黃河流域優質教育資源分布不均衡問題，重點改善青海、甯夏等上遊地區薄弱學校的辦學條件和辦學能力，加強流域内上、中、下遊省級行政區及流域外優質教育資源的共享，推動更多優質教育資源納入國家智慧教育公共服務平台，以數字化技術推動沿黃地區優質教育服務資源均等化，為黃河流域教育水準相對滞後的地區提供更加多元化的教育學習路徑與教育成長方式。

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推進醫療高品質發展

發展數字健康，推動網際網路醫院和網際網路診療的規範化發展，拓展醫療教育訓練、醫療衛生、養老服務等優質公共資源的服務和共享範圍，建立高品質、低成本、多層次全方位的醫療服務體系，提升黃河流域醫療保障水準。

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推進社會服務的數字化轉型

加快推進城鄉教育、醫療、養老等公共基礎設施的數字化改造，提升原有基礎設施的供給能力和服務品質。系統布局5G通信、資料中心、雲計算、人工智能、物聯網、區塊鍊等新型數字基礎設施，重點提升沿黃地區尤其是中上遊地區的網絡覆寫率，加快縮小城鄉之間、流域上下遊之間、東西部地區之間的硬體差距。鼓勵沿黃省級行政區在毗鄰地區打破行政限制，共建共享公共服務設施，推動優質社會服務資源的互聯互通。

強化重點區域科技創新能力提升

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發揮龍頭省級行政區的引領帶動作用

加強山東、河南、陝西等科教資源和和創新基礎較好的省級行政區之間的創新合作，強化濟南、鄭州、西安、蘭州等省會城市的帶動作用，在黃河流域形成若幹個高創新能級的中心城市，帶動區域科技創新一體化發展。

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以城市群為載體打造創新都市圈

強化山東半島城市群、中原城市群和關中城市群等城市群的創新能力，提升城市群的經濟發展密度和品質，将城市群打造為聯結黃河流域的創新增長極，帶動黃河上中下遊地區實作群體性發展。

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強化國家級平台的協同關聯

依托蘭州新區、西鹹新區等發揮區域潛在比較優勢和競争優勢，開展創新體制機制改革；依托西安國家自主創新示範區、鄭洛新國家自主創新示範區推進自主創新和高技術産業發展方面開展先行先試、探索經驗，并對區域創新發展起到示範引領作用。

統籌推進全流域内科技體制改革

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打造黃河流域科技創新走廊

加強頂層設計，謀劃建設黃河流域科創大走廊，在科研資金流動、大型科研儀器互聯互通、科研項目管理、人才團隊引培育等方面率先實作突破，加強創新資源的跨區域配置，促進區域創新要素自由流動、創新主體高效協同，推動黃河流域科技創新一體化發展。

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建立沿黃省級行政區協同創新機制

在政府層面，建立黃河流域重大規劃和決策橫向通報會商制度。在中介組織層面上，建立黃河流域産業發展的服務支援體系，為跨地區的聯合發展提供金融、科技、管理等方面的服務。在産業層面，搭建中上遊地區承接産業轉移平台，培育特色産業基地，建立黃河流域産業發展及分工協作的協調機制，推動形成上、中、下遊一體化布局。

陳凱華 中國科學院大學長聘體系特聘教授，中國科學院大學國家前沿科技融合創新研究中心副主任，《中國科學院院刊》青年編委。主要研究領域為國家創新系統、創新管理與創新政策、創新計量學等。

蔺 潔 中國科學院科技戰略咨詢研究院副研究員。主要研究領域為區域創新政策、區域創新績效評價、區域科技創新規劃等。

文章源自：陳凱華, 蔺潔, 薛超凱, 等. 黃河流域創新發展現狀、需求與對策研究. 中國科學院院刊, 2024, 39(6): 947-956.DOI: 10.16418/j.issn.1000-3045.20240524009