当今世界是知识经济的时代,知识创新已经成为推动国家创新能力提升和可持续发展的基本动力和关键因素,知识和人才对国家经济可持续发展的作用日益显现,国家间的发展竞争越来越依赖于知识和技术的生产、扩散和应用,人才的培养与引进,大学在国家创新系统中扮演着日趋重要的地位,国家和区域的发展竞争越来越依赖于高水平大学的发展。经过多年的快速发展,我国经济发展取得了巨大成就,但是发展的动力长期以来依赖要素驱动,在目前经济增速放缓的新常态下,需要大力发展知识创新和技术创新,促进经济增长方式的转型升级。美国已经构建起完善的国家创新系统,拥有发达的高等教育和联邦资助研发机构体系,各创新主体间业已形成了良性的产学研交流合作机制,研究型大学日益成为引领美国知识创新体系发展的核心。本研究依托国家哲学社会科学重大攻关项目“科学研究与高等教育深度融合的知识创新体系建设研究”,通过对美国大学知识创新体系的研究,揭示大学在美国知识创新中的作用机制和耦合模式,为我国正在加快建设的科教融合的知识创新体系提供借鉴。在系统梳理和评述国内外有关知识创新体系研究文献的基础上,结合相关理论分析阐明了大学在美国知识创新体系中的地位与作用,大学与其他科研机构的协同创新关系。以美国51个州作为研究单元,对美国大学知识创新体系的发展过程与趋势、空间格局进行了分析。首先分析了美国大学知识创新体系的发展趋势、美国大学知识创新在国际上的地位,美国建立和发展多层次和多样化的高等教育体系,拥有世界最多的世界一流大学,美国大学研发总支出持续增长并遥遥领先世界其他各国,美国高校在SCI&SSCI论文发表、PCT专利、博士学位授予方面也持续增长并保持世界领先地位。接着定量分析了美国高等教育资源、美国大学知识创新投入和产出的发展趋势与空间格局,发现这些指标的总量都在稳步增长,从空间格局上看存在较大的区域差异,比较集中分布在美国东北及五大湖地区、加州和德克萨斯州,从格局演化来看,研究期内区域差异有缓慢缩小的趋势。再则,对美国大学运营的科研机构的知识创新与空间格局进行了分析,发现大学运行的科研机构在美国科研机构中占有重要地位,研发经费投入持续增加,大学运营的科研机构促进了大学与科研机构的优势互补,对区域知识创新和研究生培养都发挥着重要作用。最后对美国主要高水平研究型大学的科研与教学的融合关系进行了测度和分类,运用回归模型验证了大学科研对人才培养具有促进作用,大学教师是促进高校科教融合的最重要因素,通过科研提升教师的水平,然后通过教师的教学向学生传播最新的科学知识是实现科教融合发展的重要路径。在对美国大学知识创新体系发展现状分析的基础上,构建指标体系对美国大学知识创新体系进行综合测度,分析了美国大学知识创新水平的空间格局与演化、空间差异及其成因。研究发现,2000-2010年美国大学知识创新水平持续提升,表现为创新环境的持续优化、知识创新投入的稳步增长和创新产出的不断增加。从区域层面来看,美国大学知识创新高水平阶段的州主要分布在沿海(沿湖)地区,包括太平洋沿岸地区、大西洋沿岸地区、五大湖沿岸地区墨西哥湾沿岸地区,美国大学知识创新整体空间差异主要取决于九大区域内部差异的影响,人口压力和人才储备、区域经济发展水平和人口素质差异是造成美国大学知识创新区域差异变化的主要因素。运用空间计量经济学模型检验了大学对美国区域知识创新的溢出效应,结果发现美国大学主要通过两个方面影响美国知识创新体系的发展：一是通过科研投入直接参与,二是通过人才培养和知识溢出改善区域的知识创新环境。大学对美国知识创新产出的影响作用存在空间非平稳性,大学作用于美国知识创新的效果在州一级层面上存在较大的区域差异。总体格局是美国东部尤其是东北部地区高校对区域知识创新的影响效果比中西部地区显著,中西部尤其是西部高原山区高校对区域知识创新的影响较小。空间计量经济学模型的运用,实现了比经典回归模型更好的拟合效果,同时也体现了地理空间因素对回归模型所起到的作用,地理加权回归模型则具有比空间滞后模型和最小二乘法模型更好的统计属性效果。空间滞后模型结果显示,美国特定区域的知识创新不仅受到本地区高校的影响,同时也会受到周边地理临近地区大学知识溢出效应的影响,而地理加权回归模型能体现出大学对美国各州知识创新产出影响的空间差异。构建指标体系测度了2000-2010年美国51个州的科技创新能力,通过空间分析揭示了美国区域科技创新能力的空间格局特征。通过与美国大学知识创新水平空间格局的比较,发现两者具有较高的空间耦合特征,马萨诸塞州、纽约州、宾夕法尼亚州、马里兰州、密歇根州、威斯康星州、伊利诺伊州、加利福尼亚州和德克萨斯州是美国大学知识创新水平与区域科技创新能力高高耦合的州。接下来运用耦合协调度模型,分别计算了2000年和2010年美国51个州的大学知识创新水平与科技创新能力的耦合协调度值,结果发现美国大学知识创新与区域科技创新系统之间的耦合度很高。协调度模型的引入修正了低发展水平条件下高耦合的不合理现象,结果发现美国各州的协调耦合度值在研究期内都有所提升,说明美国大学知识创新与区域创新系统的融合关系越来越好。将美国51个州的耦合关系分为四个耦合协调类型区,协调耦合较好的州主要分布在美国东部大西洋沿海地区、五大湖周边地区和美国西部太平洋沿海地区,原因是这些地区经济发达,科研与教学高融合型研究型大学集中分布,产学研合作网络完善,高校与区域其他创新主体之间创新合作频繁。本研究的创新之处主要体现在以下几点：第一、系统的对美国大学知识创新体系的发展趋势和空间格局进行了分析,创新性的构建了美国大学知识创新体系综合测度指标体系,从大学的科研和教学两个方面选取指标,在指标权重的设定上突出了大学知识创新产出的权重,进一步拓展了大学知识创新体系研究的方法体系。文章从地理学视角出发,运用了经济学、管理学和教育学的多种理论与方法,大量采用的GIS分析工具和地图表达,丰富了研究结果的变现方式。第二、运用分析模型对美国108所高水平研究型大学的科研与教学关系进行测度并将其分为四种科教融合关系类型,发现科教融合水平较高的大学集中分布在美国的东北大西洋沿海地区。中北部五大湖地区和加州沿海地区的空间特征。对大学科研在人才培养方面的作用进行了定量分析,揭示了大学科研因子对教育影响的作用机制。第三、分析总结了美国大学知识创新体系的空间格局和演化规律,深化了对美国创新体系空间格局的认知。发现美国知识创新体系空间格局呈现倒三角的空间特征,美国大学知识创新体系空间结构特征与美国的GDP和人口空间分布个局有将强的空间相关性,由此可以推断出资金和人才是影响美国大学知识创新发展的重要因素。第四、空间计量经济学模型的运用,揭示了美国区域知识创新的发展不仅会受到本地区大学活动的影响,同时也会受到邻近地区的大学溢出效应的影响,地理加权回归模型能体现出高等教育水平对美国各州知识创新产出影响的空间差异,更好的说明了大学发展水平的差异对区域知识创新溢出效应的空间异质性的问题。