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改革开放40年来，粤港澳科技创新紧密合作成效显著，为新时代粤港澳大湾区深化科技创新合作与发展打下坚实基础。2017年，粤港澳大湾区GDP总量超过10万亿元人民币，大湾区内约有70万名科研人员，共有国家级实验室40多个。2012～2016年，大湾区内的发明专利申请量增加了1倍。
2017年，粤港澳大湾区的GDP总量超过10万亿元人民币，达到1.5万亿美元，低于东京湾区的1.8万亿美元，超过纽约湾区的1.4万亿美元及旧金山湾区的0.8万亿美元，与世界级湾区的经济实力相匹配。
世界一流湾区都是全球及区域的金融中心。纽约湾区被誉为“金融湾区”，华尔街拥有纽约纳斯达克证券交易所。美国国内7家最大银行中的6家以及全球近3000家银行、期货、证券、保险及国际贸易等公司的总部都在这里设立机构，金融保险产业占纽约湾区经济总量的16%，在三大湾区中占比最高。东京湾区有日本最大的东京证券交易所，东京证券交易所占日本证券交易量的80%，同时，东京也是日本最重要的银行集中地之一。旧金山湾区的硅谷地区的风险投资非常发达，科技银行推动了科技与金融紧密融合。
目前，粤港澳大湾区内，在香港有香港证券交易所，在深圳有深圳证券交易所，在广州的南沙有商品期货交易所，在珠海及澳门分别有一定规模的债券市场，在湾区已经实施了“深港通”以及“债券通”，加强了香港与内地的资本流动。其中，香港作为国际金融中心、人民币离岸中心，其金融业竞争力一直居于世界前列。广州是中国现代金融的发祥地之一，也是当前中国金融业发展最为迅猛的城市之一。2013～2017年，广州金融业增加值增长超过一倍，增速达106%，在中国大城市中排名第一。现在金融业占广州经济总量的比重约为10%，在广州的各产业中排名第5。近年来，广州有3次入选“全球金融中心指数”（Global Financial Centers Index，GFCI），在全球近100个金融中心城市中排名前30位。另外，深圳有平安、招商、中信证券等金融公司，在股份制银行和证券金融方面实力雄厚。
东京湾区的京滨工业区内，聚集了佳能、三菱、索尼、东芝等一大批世界著名企业及其研究所，每年企业研发经费占日本研究与试验发展经费的80%左右。这些企业及机构的强大产业创新能力，奠定了京滨工业区雄厚的管理和科研实力，创造了东京湾的经济奇迹。粤港澳大湾区现在有一批世界一流的创新型企业，包括华为、腾讯、中兴、比亚迪、华大基因、大疆等，是中国国内科创高地，是中国的硅谷。这些企业的PCT国际专利申请量约占全国总量的50%，按照国家和地区排名，位列全球第六；大湾区内的研发经费支出占湾区内经济总量的2.7%，与德国和美国的占比基本一致；大湾区内拥有2万多家国家级高新技术企业，总数居中国第一位；国家级孵化器83家，科技企业孵化器634家，也位居全国第一；PCT国际专利申请量占全国的56%。从大湾区内各区域的国家重点实验室看，广州、香港分别有30家、16家国家重点实验室和伙伴实验室，共有6个国家工程技术研究中心，澳门有1家国家重点实验室。此外，香港更是有4所高校进入全球百强大学，广东省内的中山大学、华南理工大学也是世界知名大学。在世界知识产权组织发布的《2017年全球创新指数报告》的全球创新集群排名中，东京湾区排名第一，深圳—香港地区排名第二，硅谷所在的旧金山湾区排名第三。这些科技资源，为把粤港澳大湾区打造成世界级科技创新中心奠定了坚实的基础。
强大的产业集群是世界一流湾区经济成功的重要因素之一。旧金山湾区硅谷片区的名企、名校、人才、资金形成了强大科技产业生态系统，这里有苹果、谷歌、Facebook等互联网巨头和特斯拉等企业的全球总部。纽约湾区在二战之后，逐渐从制造业经济转型至服务业经济，第三产业（特别是现代服务业）迅速崛起，吸收了大量就业人口，尤其是商业服务业、银行业、证券业的就业人口急剧增长。东京湾区是在雄厚的产业基础上发展起来的，在100多年的发展历程中，东京湾区打造出了世界级的京滨工业带及京叶工业带。
粤港澳大湾区的城市各具优势与特色，香港、澳门及珠江三角洲九市的产业基础完整，集聚特色鲜明，科技、金融、制造、商贸等都有较好的基础并融合发展。广州、东莞、佛山是我国重要的制造业基地；深圳在高端制造业、信息技术和科技创新方面优势显著；香港作为国际金融、航运、贸易、资产管理和离岸人民币中心，其专业服务业及金融业汇聚了一大批多元化国际人才；澳门则是著名的全球休闲旅游中心，这些都是打造全球科技中心的优势资源。从产业结构的特征来看，粤港澳大湾区和世界另外三大湾区一样，已由第二产业阶段迈入第三产业阶段。2016年，粤港澳大湾区的服务业占比已经达到65.44%，远远超过工业33.23%的占比，且第二产业的占比还呈现缓慢下降的趋势。
世界三大湾区都是依托港口交运的便利，构成了湾区与其国内和全球主要城市之间的海陆空立体交通网，实现了经济发展要素的快速、自由流通，从而在世界经济发展的不同时间段迅速发展起来的。东京湾区的六大港口、纽约湾区的纽约港、旧金山湾区的旧金山港都是世界天然良港。目前，粤港澳大湾区拥有吞吐量分别位于全球第三、第五、第七位的深圳港、香港港和广州港，2016年，该三大港货物运输总量高达6247万标准箱，吞吐量居世界第一位。粤港澳大湾区还拥有世界级的跨海大桥——港珠澳大桥，大桥连接粤、港、澳三地，珠海至香港只需半个小时车程。除此之外，广深港高铁、穗莞深城际快轨、深中通道、虎门二桥等重大交通工程，都在紧张密集地建设中。根据广东省交通运输“‘十三五’规划”，到2020年，要实现“12312”交通规划：广州与大湾区内的各市1小时通达，大湾区各地与粤东西北各地市陆路2小时左右通达，大湾区与广东周边省会城市陆路3小时左右通达，大湾区内的各区域与全球主要城市航空12小时通达。从基础设施建设规划来看，未来一两年内粤港澳大湾区的基础设施将具备建设世界一流湾区的基础条件。
纵观世界三大湾区，每个湾区都由数个城市组成，城市之间如何分工配合、如何携手共建实现经济效益最大化，都考验了各地之间的默契程度和政府的规划协调能力。东京湾区内的城市之间，有多层次、多渠道及多形式的协调沟通机制，对湾区内城市之间出现的问题，一般采取会议的形式，通过协调协商的机制解决。纽约湾区一直重视区域建设过程中的协同发展。1921年成立的纽约区域规划协会，旨在研究、制定并推动落实区域的发展规划，协调纽约湾区内各区域的建设发展。该协会分别在1929年、1968年、1996年和2013年制定并发表了纽约湾区的规划发展报告，成为纽约湾区100多年来取得持续发展的最主要推动力量。因此，在一定意义上，纽约湾区的建设发展是湾区内四次规划、长期协同推动各区域落实的结果。旧金山湾区建立了一系列区域治理机制，成立了旧金山湾区综合治理委员会（如湾区政府协会、湾区保护和开发委员会等），以及专项治理委员会（如大都市交通委员会、湾区空气质量管理区等），这些委员会在推动湾区协同建设与发展，基础设施、生态保护等专项工作协同管理和发展方面，起到了积极的作用。
粤港澳大湾区相比于世界其他湾区，具有独一无二的“一个国家、两种制度、三个法律体系”的特点。这使得粤港澳大湾区如果只是建立像纽约湾区和旧金山湾区那样的城市协调机制是远远不够的，还必须有中央机构的参与。2017年7月1日，香港特区、澳门特区、广东省以及国家发改委共同签署了《深化粤港澳合作，推进大湾区建设框架协议》（以下简称为《协议》）。《协议》对体制机制进行了细致安排，并编制了《粤港澳大湾区城市群发展规划》。为了推进规划落地实施，四方决定每年定期召开磋商会议，在会议期间各方提出推进大湾区建设年度重点工作，由国家发改委征求香港特区、澳门特区、广东省以及国家有关部门意见并达成一致后，再由各方共同推动落实。粤港澳三地共同建立推进大湾区建设的日常工作机制，发挥广东省发改委、香港特区政府政制及内地事务局、澳门特区政府行政长官办公室在合作中的联络协调作用，推动大湾区发展规划深入实施。
纽约湾区以发达的金融业、便利的交通、高水平的教育和优良的环境，吸引了超过4300万人口，其中纽约市区集聚了超过1800万人口。目前，纽约湾区经济总量占美国的10%，对外贸易周转额占全美的20%，制造业产值占全美的30%以上，超过1/3的美国《财富》500强公司把总部设在纽约湾区，是世界金融的核心中枢。旧金山湾区人口约770万人，被公认为是全球最主要的科研中心之一，如果视其为一个经济体，在全球可排名第21位。2017年，有16家《财富》500强企业的总部设立在此，包括谷歌、苹果、Facebook等互联网企业以及特斯拉等新能源汽车企业。东京湾区仅占日本国土面积的3.5%，但人口占日本的1/3、经济总量占日本的2/3、工业产值占日本的3/4，是日本最密集的人口集聚区域，最广阔的工业城市群，最发达的金融中心、商贸中心，最便利的交通中心，以及最繁华的消费中心。
与世界三大湾区比较，粤港澳大湾区包含5.60万平方千米的土地面积，比东京、纽约、旧金山三个湾区中的任何一个湾区的面积都大。粤港澳大湾区有很多独特之处，例如两种制度、三个关税区等。从表1可以看出，目前粤港澳大湾区与世界三大湾区在发展程度上还存在一定的差距，从另一个方面来看，又正好表明其具有巨大的发展潜力。
表1 粤港澳湾区与三大湾区发展基础与潜力比较（2017年）
旧金山硅谷有斯坦福大学、加州大学伯克利分校等世界一流大学，旧金山湾区内有28所世界500强大学。这些高校培养了大量高素质人才，成为硅谷源源不断的人才库。2017年，纽约湾区的科研人员发表的SCI高水平论文有9.4万篇，粤港澳湾区只有3.7万篇。东京湾区有60所世界500强大学，粤港澳湾区只有16所。目前，在高等教育实力及科研人员产出等方面，粤港澳湾区与世界一流湾区相比还有很大的差距。可喜的是，近年来内地的清华大学、北京大学等世界一流大学建设突飞猛进，广东省内的中山大学、华南理工大学等世界一流大学建设也卓有成效，广州及深圳中外合作办学取得很大进展，广州及深圳将成为中国教育的高地，这些将源源不断地为湾区建设输送人才。
粤港澳大湾区作为中国最具创新活力的区域，以0.6%的国土面积创造了全国12.6%的生产总值。2016年，粤港澳大湾区经济增长速度是旧金山湾区的2.93倍、纽约湾区的2.26倍、东京湾区的2.19倍，均超过三大湾区的2倍。目前，粤港澳大湾区内的GDP、人均产出及单位面积产出等都在快速增长，其发展速度是其他三地湾区难以比拟的。与此同时，粤港澳大湾区内的产业结构优化也有巨大的发展空间，第三产业比重还不到60%，远远低于世界三大湾区80%以上的水平。
广东研究与试验发展（R＆D）经费内部支出逐年递增，从2000年的107.12亿元增长到2017年的2343.63亿元，增长了20.88倍，跃居全国第一位。R＆D经费支出占地区生产总值比重也是逐年上升，从2000年的0.99%增长到2017年的2.61%（见表2）。
表2 近年广东科技投入情况
从广东研究与试验发展经费结构看，试验发展经费占绝大部分，应用研究占比次之，基础研究经费占比最少。2017年，以上各项经费占比分别为86.13%、9.20%和4.60%。从资助主体看，广东研究与试验发展经费主要来自企业，2017年，企业资金占比达87.37%，已从根本上改变了主要靠政府投入的格局，科研团队可以直接参与到企业研发活动中来（见表3）。
表3 近年广东研究与试验发展（R＆D）经费结构
香港在高等教育方面的优势非常突出，汇聚了诸多领域的国际顶尖科研人才，在特色领域重大科技创新上有很强的实力和巨大的潜力。香港有4所大学跻身全球100强，拥有40多位中国两院院士，在整个华南地区处于领先地位。因为有良好的科研环境、平台以及大量的国际顶尖人才，香港在不少科研领域都站到了世界前列。比如，香港中文大学的纳米光催化技术、香港科技大学的大脑神经信息传递及蛋白质分子功能研究、香港理工大学的光纤和超声导波传感技术等。据统计，2016年，香港学者参与的国家重点研发计划立项61项、84人次，香港科技大学的科研团队更凭借“聚集诱导发光”项目荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。2018年，香港6所高校共有国家重点实验室、伙伴实验室16家，香港3所高校同香港应用技术研究院设立了6家国家工程技术研究中心香港分中心。建设粤港澳大湾区科技创新中心有助于香港雄厚的科技实力被充分激活利用，必将推动粤港澳大湾区科技快速发展，创造出世界级的科技创新基地。
粤港澳科技创新中心的建设，可以促进香港科技成果在大湾区内地城市的快速转化，为打造“中国硅谷”奠定坚实的基础。大湾区的科技成果转化环境不断改善，除了可以直接签订技术合同进行技术贸易外，还包括加速建设创新载体，如孵化器或者高新技术开发区，推动成立科技创新公司。香港科技成果可以与珠三角科技企业结合，形成香港—深圳—东莞—广州科技创新走廊。大湾区内地城市的技术贸易活跃，技术合同成交额从2000年的48.21亿元增至2017年的949.48亿元，增长了18.69倍。另据科技部有关统计，2017年，广东科技企业孵化器数量达868家，在孵企业总数超过2.4万家。此外，国家级高新区的数量也在不断增长，从1999年的6个增长至2018年的14个。