新材料开发，一段精彩绝伦的故事
我们通常认为，智带就该如我们以往所见，有随处可见的咖啡馆和酒吧，有改作他用的仓库，有极其先进的实验室，还有自动化晶圆厂。然而，当我们第一次踏上美国的锈带，俄亥俄州的阿克伦就以其不寻常的表现引起了我们极大的关注。
彼时，阿克伦市中心已然翻修一新，我们在闹市中一间装潢入时的餐厅落座，与我们在一起的是阿克伦大学校长路易斯·普罗恩扎（此次会面后不久，他便于2014年退休，改任名誉校长）。普罗恩扎并非独自前来，而是邀请了几位资深顾问和同事，一道参与这场席间之谈。这些人的文化背景将我们脑海里过时的锈带形象一扫而空。我们原本连想都没想，便认为要见的应该是一群土生土长的俄亥俄人，但这顿饭的主角们却来自世界各地，墨西哥人有之，希腊人有之，印度人有之，美国人亦有之。我们本以为只是随意聊几句，说实话，我们觉得在智带这股新兴力量方面，我们都快成为专家了。然而，呵呵……普罗恩扎的团队做了周密的准备，他们带着文件和数据，并且对我们参观过的或正要研究的智带了若指掌。毋庸讳言，一顿饭的时间里，我们受益良多。
阿克伦大学名誉校长路易斯·普罗恩扎
图片来源：北京论坛（2009）
正是阿克伦让我们真正了解了唤醒睡美人的情感基础和社会动力。普罗恩扎为我们讲述了阿克伦如何从荣耀之地沦为鬼城，又如何重拾其荣耀。阿克伦地区曾一度是美国的工业重镇，地处纽约与芝加哥之间的战略要地，因而既是底特律汽车制造业供应链中的关键环节，又是许多美国产品极为重要的集散中心。这里是费尔斯通（Firestone）、固特异（Goodyear）、普利司通（Bridgestone）等世界轮胎巨头的大本营，同时也是该地区谷物运输的铁路枢纽。当地的谷物有相当大一部分存储在桂格燕麦公司（Quaker Oats）的筒仓中。
一位员工正在阿克伦的一家轮胎制造厂里工作（1945）
图片来源：盖蒂图片社/卡斯通（法国）
像我们描述过的其他智带一样，20世纪下半叶，俄亥俄州的一切都改变了。当时，几大轮胎公司极为强势，长期统治着整个行业，以至于它们开始与世隔绝，各自为政，故步自封。它们几乎毫不理会国外日益激烈的竞争，在通过自动化降低成本方面也作为甚少。等它们意识到威胁的时候，为时已晚。大部分供应链已经迁往国外，确切地说，迁往了墨西哥和中国。随着世纪之交的临近，阿克伦城受创日益严重。轮胎工厂被废弃，桂格燕麦公司的筒仓失去了原本的用处，货运列车也不再在此经停。
这些年来，阿克伦一直在苦苦挣扎。普罗恩扎告诉我们，用于发展的资金是有的，但驱动人们用这笔钱做事的力量却不足。他坦言：“几乎没有人愿意承担风险，失败的记忆让人们一蹶不振。”1然而，与我们在德累斯顿看到的情况一样，阿克伦和扬斯敦地区仍有很多有才智、有技术的人，对其中许多人来说，如果风险在所难免，那么他们愿意承担风险。他们开始创办自己的公司，并且通常会依托自己多年来在橡胶和钢铁产业中练就的技术能力。
先是蹀蹀而行，旋即突飞猛进，就这样，俄亥俄东北部最终卷土重来。如今，这里的智带已是美国排名前五位的产业市场，有一万余家制造企业（其中1/4是出口企业）、390万名员工。这一切得以开始是普罗恩扎的功劳，但真正让此地起死回生的是企业、教育机构、政府机关之间的智力共享，是突出而有价值的传统专长。这里的专长就是聚合物科学。
深耕某一学科往往会拓宽研究的视野（正如我们在奥尔巴尼所见，纳米技术的研究工作正在朝半导体领域发展，有助于该领域取得新突破）。阿克伦的聚合物研究已经拓展至更广阔的研究领域——由多种分子组成、呈现出各种形态的新材料，包括各种纤维、复合材料、涂层、粉末、液体、薄膜、晶体、塑料等等。这些新合成材料将会引发产品的变革，带来各种各样的应用，包括油漆、医疗设备、航空航天零部件等，如此种种，不一而足。伴随材料创新而来的是前沿研究中的新发现和新的制造工艺，尤其是3D打印技术。
阿克伦大学聚合物研究中心
图片来源：凯文·奎恩（Kevin Quinn）
本章中，我们将拜访四个智带，它们以不同的方式参与到材料研究中。阿克伦是美国的聚合物之都，专攻用于发电系统、医用敷贴及钢铁抗腐蚀涂层的材料。在北卡罗来纳州的三角研究园智带，材料研究活动与我们关注的三大领域中的另一领域——生命科学息息相关，那里正在研制的材料将应用于尖端纺织品、高效能源以及纳米医疗领域。在纳米医疗领域内，新材料可用于制造预防、治疗疾病的疫苗和药物。在瑞典南部的隆德–马尔默地区，移动通信领域的先驱爱立信公司停业后，当地失去了最大的企业，不得不转向材料研究领域。然而，当地采取的路线与其他智带大相径庭，它选择专攻一项设施（与卡洛耶罗斯在奥尔巴尼的做法如出一辙）——MAX IV粒子加速器。这是瑞典最浩大、最具雄心的研究项目。得益于此，研究人员将能开展史无前例的研究项目，探索材料、气体、表面、生物物质的特性及相互作用。此外，我们还将参观“欧洲的阿克伦”——荷兰东部地区。荷兰之于欧洲，恰如俄亥俄之于美国聚合物市场。阿克伦依靠橡胶轮胎制造业的悠久历史和专业知识树立起了自己的声誉。与此相似，荷兰在新材料领域依托的，一方面是当地在航空领域长期钻研积累下的经验；另一方面是壳牌、阿克苏、帝斯曼、陶氏化学等企业在战后积累下的专业知识。
我们会看到，在我们的日常生活中，智能新材料将无处不在。我们穿的衣服，我们乘坐的汽车、飞机，我们在医疗手术中替换的关节、移植的器官，甚至包括我们创造的艺术作品，所有这一切都会发生变化，而转变的根源正是在昔日橡胶之都、钢铁之都展开的智力共享活动。
俄亥俄州东北部智带：缔造阿克伦高分子谷
俄亥俄州东北部是锈带变智带的典范，阿克伦市中心的桂格燕麦大楼正是这段转型故事最生动的写照。曾几何时，这家业务兴隆的企业用这里连片的巨大筒仓贮存着燕麦，随时准备由铁路发往全国各地，此番光景持续了许多年。然而，随着企业迁离此地，留下的设施已于20世纪70年代陷入荒废，此后，地产开发商将它改造成了一家酒店。这正是我们访问期间下榻的地方，在我们访问后不久，筒仓就被再度改造，变成了阿克伦大学的学生宿舍。那里矗立着的筒仓，不仅以有形的方式提醒着人们往事，更标志着未来：桂格广场中心如今汇聚了各色商店、餐厅、写字楼、公寓，充满市井生活的气息。
和奥尔巴尼的情况相同，大学在唤醒阿克伦这位睡美人的过程中起着主导作用。但路易斯·普罗恩扎又与卡洛耶罗斯不同，后者只专注于纽约州立大学理工学院纳米技术中心，而普罗恩扎在考虑阿克伦大学的作用时，有着更广阔的思路。1999年普罗恩扎初到阿克伦大学时，他立誓要将该校变为地区重塑的主力，并当即着手制订了一份书面计划，他将计划命名为“阿克伦模式：大学作为经济增长的引擎”。2在计划中，他指出大学不应该是一座象牙塔，而应该是开放的知识资源，是公私实体间的联络者，大学有必要并且有条件成为所在地区的推动力量。阿克伦大学成功地扮演了这样的角色，并且与材料研究可谓天作之合：该校多年来一直是聚合物研究领域的领导者，培养了数以千计的科学家和工程师。其中许多人毕业后即进入大轮胎企业的研究实验室工作。由于这些实验室储备了大量人才，积累了丰富的专业知识，这些企业在转移制造业务时并未将它们关闭。因此，普罗恩扎很清楚，阿克伦地区具有雄厚的知识基础，其中大部分知识涉及轮胎制造中所用的材料：橡胶、合成材料、钢铁。人们需要做的只是再度唤醒这些宝贵的知识并另作他用，将其应用于那些21世纪迫切需要的适销产品。
目前，阿克伦大学的工学院和高分子科学与工程学院共有120名教职工、超过700位研究生和博士后，已经成长为美国最大的聚合物学术研究机构，同时也被公认为全球最重要的聚合物专业知识中心。两所学院的研究人员正致力于开发耐高温陶瓷、复合材料、新型金属合金等先进材料。这些材料正在改变汽车工业、航空航天工业乃至国防工业。
根据普罗恩扎的描述，阿克伦模式是“以大学为中心的”，然而，他的意思并不是大学必须掌控或领导所有的行动，他要表达的仅仅是这些活动和项目会以大学为中心向外辐射，并且其中往往涉及对知识的求索。奥斯汀生物创新研究所就是此类项目中的一例。该所由阿克伦大学、阿克伦儿童医院、第一能源公司（First Energy）、奈特基金会和苏马卫生系统（Summa Health System）合作创立于2008年，其宗旨是“集结最聪明、最具创造性思维的人才”以解决医疗问题，通过“结合创业精神与科技创新取得丰硕成果”。3
高级聚合物是奥斯汀生物创新研究所的重要研究课题，这种材料在医疗设备和生物医学领域有着极为重要的应用。这里进行的研究可能相当异想天开，例如发光涂料、自愈涂层以及能根据佩戴者胰岛素水平改变颜色的隐形眼镜材料。
此外，普罗恩扎也没有说以大学为中心的活动总是以阿克伦大学本身为中心。同样，位于阿克伦附近的肯特州立大学也有自己的聚合物研究项目。该校的格伦·H.布朗液晶研究所以液晶显示技术（LCD）发明者的名字命名，也是如今随处可见的液晶显示材料的诞生地，这种材料正越来越多地运用于高级材料和传感器中。俄亥俄州立大学位于阿克伦以西150英里（约240公里）处的哥伦布（Columbus），在那里，科学家同样也在进行聚合物的深入研究，他们重点关注的是聚合物与纳米技术之间的联系。4俄亥俄州立大学莱特中心集结了6家教育机构和60余家企业合作伙伴（包括固特异、通用电气、波音、杜邦、巴特尔、本田），同时还在多家新公司的创建过程中起到了关键作用。5
随着这些项目中的研究工作开始以新知识的形式产出成果，普罗恩扎看到，以大学为中心的模式还需要一个元素：学术界与产业界之间的桥梁。不能理所应当地认为研究人员就该在研究出新材料后与企业开放共享知识，然后在前期投入转化为盈利产品时被冷落一旁，分毫不取。这种想法大有旧时代的痕迹，那时学者染指商业仍是一种禁忌。有鉴于此，普罗恩扎创立了一个独立的研究基金会，为州立大学的教授们提供了一个平台，让他们可以从自己的发明中取得经济收益。
在实施与阿克伦模式相似的各类计划时，州政府同样有所作为。2002年，俄亥俄州州长鲍勃·塔夫脱（Bob Taft）斥资21亿美元发起了一项名为“俄亥俄第三前线”（Ohio’s Third Frontier）的计划，旨在“创造以新技术为基础的产品、企业、产业和就业岗位”。6在当时，这是美国各州政府发起的同类计划中最大的一个。“第三前线”计划的宗旨于2010年进行了更新，致力于为俄亥俄州的科技企业提供资金支持，帮助它们联系大学及非营利研究机构。
在“第三前线”的资助下，阿克伦大学的两位教授弗兰克·哈里斯（Frank Harris）和程正迪（Stephen Cheng）创办了阿克伦聚合物系统公司（Akron Polymer Systems）。他们聘请到了12名博士和多位来自当地的科学家，这还要归功于阿克伦巨大的聚合物专业人才宝库。他们的任务是开发可弯曲液晶屏的特殊薄膜、太阳能电池以及医疗和航空航天领域都会用到的可弯曲液晶屏。他们的研究成果取得了经营许可，多年来销售额已达10亿美元。7
专注于材料领域的创业公司已经蔚然成风，阿克伦聚合物公司仅仅是这新生代中的一员。它们能从轮胎制造业的废墟中崛起，要感谢普罗恩扎富有远见的工作、重整旗鼓的研究活动、各种商机以及政府的支持。以阿克伦表面技术公司（Akron Surface Technologies）为例，这是一家创业公司，由坐拥50亿美元资产的制造商铁姆肯公司（Timken）8和阿克伦大学合作创立。为了便于开展合作研究，铁姆肯公司将部分实验室搬到了大学校园里，双方在此共同研究抗腐蚀、传感器和涂层。如此布局兼顾了开放式知识共享和专有研究。铁姆肯公司保留了在特定领域（例如轴承领域）内的独家商业权利，但允许其他人在生物医学、航空航天等其他领域运用这些知识。
采取商业行动的并非只有创业公司和大轮胎企业留下来的实验室。阿克伦地区其他的大型老牌企业认为，它们也能从阿克伦模式中获益。总部位于阿克伦的高品质特种塑料生产商舒尔曼公司（A. Schulman）即为一例。尽管舒尔曼已在墨西哥、亚洲、欧洲等世界各地设有工厂，但它还是选择在阿克伦新建了一座塑料加工厂，就因为这里有以大学为中心的环境。舒尔曼公司董事会主席兼首席执行官约瑟夫·M.金戈（Joseph M. Gingo）称“自家后院有一家顶尖的聚合物研究机构”，公司从中看到了巨大的价值。于是，舒尔曼公司从阿克伦大学招聘实习生，并雇用了大量该校毕业生，供职于阿克伦当地及世界各地的工厂。9
阿克伦大学工学院的乔治·哈里托斯（George Haritos）和阿贾伊·马哈詹（Ajay Mahajan）表示，俄亥俄州的企业从智力共享中受益良多，并且矢志不渝地坚守此道，现在它们正大范围地分享各自的知识。它们教给其他公司如何检测并减少污染，如何利用传感器来开发清洁能源，如何用聚合物生产燃料电池组件。
正如前文所述，钢铁行业是这种智力共享的受益者之一。阿克伦已经在利用聚合物领域的专业知识为当地的钢铁生产商研制抗腐蚀涂层，这些钢铁企业因此得以生产下一代性能更佳、抗锈蚀性更强的产品。新一代钢材还可以最大限度地减少轴承的磨损。这是一个鲜为人知的问题，一些分析师估计，每年由轴承磨损造成的经济损失可达美国GDP的1%。10
铁姆肯公司时任技术和运营副总裁汤姆·史汀生（Tom Stimson）始终对合作创新和智力共享充满热情，笃信不疑。他为我们讲述了铁肯姆公司和阿克伦大学的研究人员开展合作研究的过程。他们的研究目标是开发特殊聚合物基轴承涂层，这种涂层的抗磨损性和抗腐蚀性比普通涂层高40%。公司为此投资500万美元建立了铁姆肯表面处理实验室，这是一所与阿克伦大学合资共建的实验室。历经18个月的艰辛谈判，双方才就知识产权问题达成协议，但由此产生的解决方案正变为美国知识共享的典范。
抗腐蚀涂层是一个鲜为人知的领域，但阿克伦在此领域取得的突破却对许多行业都具有重要意义，其影响不仅限于汽车产业，从发胶、唇膏等个人护理产品到外科手术设备的抗菌表面，聚合物基涂层广泛应用于各种产品当中。这项研究具有的巨大商业价值，我们前文提到过的阿克伦大学独立研究基金已经开始将其变现。人工支架生产商波士顿科学公司（Boston Scientific）为获取该校在涂层方面取得的研究成果支付了500万美元，美国国防部也对这一领域非常感兴趣，赞助了该校的一个项目，以进一步开发抗腐蚀涂层。
未来之路：发挥俄亥俄州东北部独有的创新潜能
“俄亥俄的制造业还在运转。”扬斯敦企业孵化器的首席运营官芭芭拉·尤因（Barbara Ewing）如是说。那些未能由旧模式过渡到新模式的企业已经被甩在后面，而那些转型成功的企业已经变得更聪明，并且找到了新的成功之路。尤因说：“人们又变得乐观了，我们不再认为自己无力与中国人一较高下。”11这印证了中国人自己对我们说过的话，也再次证实了这段旅程中我们在其他智带听到过的内容。奥尔巴尼的纳米技术研究中心和格罗方德证明了在半导体研究和制造方面输给亚洲只是暂时的；在北卡罗来纳州的三角研究园，科锐（Cree Inc.）这样的公司深信，LED领域的持续创新意味着照明领域的未来不在中国；通用电气、苹果、卡特彼勒（Caterpillar）这样的大公司也正在回迁部分业务。
从普罗恩扎提出阿克伦模式的构想算起，阿克伦已经活跃了15年，这段辉煌岁月取得的成果就是，俄亥俄州如今是公认的美国聚合物之都。在美国各州中，俄亥俄州是最大的聚合物和橡胶制品生产地、第二大塑料生产地，聚合物生产是这里的主导产业。12同时，俄亥俄州也是公认的全球聚合物和特种化工行业领导者，拥有约1300家公司，员工超过8.8万人。
阿克伦有一个最大的优点，这就是它能敏锐地意识到，一个一度辉煌的工业区可能转眼间就会发现自己正面临着生存危机。同样重要的是，当地的高校管理者和政府官员已经认识到，借助智力共享，这种威胁是可以化解的，整个区域也可以成功转型。阿克伦可能永远都不会再体验到昔日世界轮胎之都享有的那种牢不可破的安全感和优越感了，在竞争异常激烈的当今世界，这无疑是件好事。然而，阿克伦人已经摆脱了汽车泡沫破裂后曾盛极一时的自我否定和风险规避之风。据普罗恩扎介绍，目前，阿克伦众多小型聚合物企业雇用的员工比大型轮胎企业鼎盛时期还多。
这不仅仅是一次觉醒，更是一次复兴。
三角研究园：围绕困境中的先行者形成的智带
当我们的飞机靠近北卡罗来纳州罗利–达勒姆国际机场时，映入眼帘的是一派苍松林立的田园风光。但真正吸引我们注意力的是这里的建成环境，特别是阳光照耀下的现代化航站楼，顶棚高耸，俨然一道气势惊人的大门，通往那些一度苦苦挣扎的城镇。这些城镇如今正演变为该地区的知识创新中心。
半个世纪以来，北卡罗来纳州皮德蒙特地区经历了翻天覆地的变化，谱写了一段与其他智带相似的故事，但这相似之中又有殊异之处。20世纪50年代，北卡罗来纳州基本上还是一个农业州，在美国最穷的州中排名第三。它是城镇化锈带州的乡村版：就经济上的重要性而言，纺织、烟草、家具制造之于罗利–达勒姆–教堂山，恰如钢铁、汽车等重工业之于中西部地区。这些产业一如北方地区的经济支柱产业，面临着充满挑战的未来，不少已经开始衰败。州政府官员和商界人士明白，如果没有新的收入来源，当地的经济将有存亡之虞。北卡罗来纳大学化学教授威廉·利特尔（William Little）直言：“过去我们相当墨守成规。”13
利特尔等人偶然间提出了一个惊人的新想法：创建美国第一个完整意义上的科技园区。拟建的园区将依托本地三大高校的力量——杜克大学（达勒姆）的医疗保健专业、北卡罗来纳大学（教堂山）的教育专业、北卡罗来纳州立大学（罗利）的材料研究和农业研究——在一个以科研为基础的经济区内，建立起统一的研究社区。利特尔称，这样做的目的不是要“抛弃我们的传统产业”，而是要增进产业的多样性。
创建三角研究园是一项浩大的工程，需要各方的参与，其中包括三所高校、连续几任州长及其他州政府官员、银行家、投资者以及北卡罗来纳州内外的企业和房地产开发商。研究园并没有立即出现在达勒姆那块7000英亩（约2833公顷）的土地上。乔治·辛普森（George Simpson）回忆道：“一开始，我们还只是虚张声势。”他是三角研究园委员会首任主任，也被普遍视为研究园的灵魂人物。辛普森和追随他的同事走访了200余家公司，以争取它们的支持，鼓励它们参与进来。四处走访时，他们会带着一本宣传册一样的东西，上面三所高校标志性的钟楼图案为它罩上了一层诱人的常青藤盟校光环。14
研究园的招租过程持续了十余年。随着租户的增加，园区声名日盛，博得了一些美国顶尖企业的关注。1965年，三角研究园取得了一项重大突破，IBM决定在此投资建厂，生产最新推出的System/360大型计算机。“蓝色巨人”（IBM绰号）认真考量过工厂的选址，提出了非常严苛的要求：实力雄厚的大学；高品质的生活；政府、学术界、企业之间良好的协作关系；勤劳的职工；不参加工会的工人。三角研究园提供了这一切，于是IBM决定在此扎根。System/360取得了巨大的成功，这至少在一定程度上归功于IBM在北卡罗来纳的业务。同时，System/360的成功也为此项投资正了名，《财富》杂志15就曾将其称为一场“50亿美元的豪赌”。对有些人来说，冒险看起来纯粹就是赌博，但IBM看到了三角研究园的潜力，做出了明智的选择——此举与数十年后通用电气在贝茨维尔（Batesville）做出的明智决断颇为相似。
IBM投身三角研究园所产生的影响远不止其计算机系统取得的成功。此举开辟了通向未来智力共享的道路，对企业、政府以及以往封闭孤立的学术研究机构来说，这是一种新的合作方式；同时，此举也在美国正式确立了研究园区这一概念。
研究集群不同于智力共享生态系统
三角研究园如今已不再垄断罗利–达勒姆地区的创新活动。郊区的景致、郁郁芊芊的草木、与世隔绝的环境，这些东西在五六十年代足以吸引来最优秀的人才，但在今天，它们并不能吸引到年轻的研究者。如我们所见，年轻的研究者如今更喜欢热闹的城市氛围、开放的工作空间、小餐馆和咖啡馆，这样的环境可以促进日常交际活动，方便开放式合作创新。
翻修前的美国烟草园区
图片来源：本·凯西（Ben Casey）
罗利–达勒姆地区让人感兴趣的地方在于，智力共享环境兴起之地就在三角研究园附近，包括罗利的百年纪念校园和达勒姆的一些场所、设施。2010年，距三角研究园仅数里之遥的好彩香烟厂旧址重新开放，变为美国烟草园区的一部分。整个园区占地100万平方英尺（约92 900平方米），被美国烟草公司称为北卡罗来纳州“有史以来最具雄心、规模最大、影响最深远的历史遗迹保护和改造项目”。16杜克大学校长理查德·布劳德海德（Richard Brodhead）说：“现在，那里才是施展拳脚的地方。”17
焕然一新的美国烟草园区
图片来源：美国烟草公司
然而，三角研究园的管理层也非常清楚这种由新创新方式引领的文化转向，他们正在努力提升园区环境，以便园区能与周边新的活动密集带互通并从中受益。三角研究园中的许多企业都在投资材料研究。举例来说，我们拜会了LED半导体制造商科锐公司（Cree）的首席执行官查克·史沃博达（Chuck Swoboda），这是一个精瘦结实、热情开朗的男人。史沃博达从1993年公司上市起就一直在此任职，他办公的总部办公室就在公司生产与研发基地隔壁。史沃博达称，获取新知识在科锐是头等要事，公司之所以会选址在北卡罗来纳州附近，就是因为这里的研究人员专注于LED关键制造材料的发展。18
从早期率先在世界上推出蓝色激光开始，科锐公司走过了一段漫长的道路。当时，大多数研究者认为使用LED照明的想法太过疯狂。但随后，产品开发中出现了意外的突破口。时任大众公司首席执行官费迪南德·皮耶希（Ferdinand Piëch）的妻子厄休拉·皮耶希（Ursula Piëch）在匆匆一瞥间，看到了蓝光LED，发现了那灯光的迷人之处。不久后，蓝光LED就装点在了新款大众甲壳虫汽车的仪表盘上。
当时，北卡罗来纳地区的企业界已经具备了雄厚的实力，但没有三所创始成员大学以及其他附近教育机构的共同参与，这里绝不会成为智带。
以北卡罗来纳州立大学为例，该校拥有全美第四大的工学院，19同时还设有顶尖的纺织品专业。纺织品是世界上最古老的材料之一，也是一种极具发展前景的材料。但在纺织品制造商迁离这一地区后，其他大学大多放弃了这一学科。北卡罗来纳州立大学的工学院和管理学院还依托学校的百年纪念校园提供了一项创业联合培养项目。百年纪念校园身兼大学校园、工业园区、研究设施、企业孵化器等多项功能，是三角研究园的升级强化版。
在促成高校、创业公司、研究型公司的合作（通常是同地合作）方面，斯坦福和麻省理工遥遥领先。尽管如此，百年纪念校园是唯一一个由州立大学主导的此类项目。北卡罗来纳州立大学校长兰迪·伍德森（Randy Woodson）在谈到百年纪念校园时说：“这里是真正适合生活、学习、娱乐的环境”，园区内有多达64家企业。“你可以早上去上课，在世界一流的图书馆里自习，下午去实习，毕业后找一家公司工作，完全不必走出校园。”20
不仅有许多企业迁入百年纪念校园，还有些企业就是在这里诞生的。材料是这里的主要研究热点。以匙花公司（Spoonflower）为例，公司创建于园区的一栋宿舍楼内，这栋宿舍楼被昵称为“车库”，以此致敬美国创业者最青睐的创业地点。我们认为匙花公司最值得关注的地方在于，它和许多智带企业一样，依托的是该地区的某项传统优势，具体而言，它依靠的是纺织业。公司生产的产品由客户自行设计的墙纸、织物和礼物包装。
然而，更多的活动还是关于不太熟悉的材料的。以百年纪念校园内的非织造研究所为例，该所重点开发的是足以令人吃惊的先进新材料。这些材料通常具有独特的性质：抗菌；可滤除紫外线；耐化学品（包括用于武器的化学品）；耐热。从尿不湿到防护服，所有这一切都会受此研究影响。恒适（Hanes）等大型纺织公司和军方都对这里的研究抱有很大兴趣。该所研究成果卓著，名声显赫，以至于总部位于斯图加特的曼胡默尔集团（Mann+Hummel）在2013年将旗下的过滤技术研发中心搬到了百年纪念校园内。
从研究设施到各种餐馆，百年纪念校园不仅为企业提供了智带环境的一切好处，它还有一些新特色。百年纪念校园1/4的科研经费来自企业，远高于美国主要研究大学平均5%的比例。作为回报，投资者有机会接触到开拓性的研究项目，还可以取得对项目中产生的创新成果进行商业化的权利。为使上述过程顺利进行，北卡罗来纳州立大学制定了一份标准合同，企业因此可以不必再就每一笔交易协商新的协议。21合同中明确规定，企业实体将保留创新成果商业化的全部权利，但是知识产权价值一旦超过2000万美元这一临界值，公司就需要付给大学一定的费用。这样的协约避免了繁文缛节，节省了时间，确保了合作关系的一致性，实现了由研究成果到热门技术、适销产品的转化过程。
如今，这一地区正发展为成熟的智带，这里有百年纪念校园，有尖端制造设施，有全州教育机构组成的各类协会，还有好彩香烟厂这类改造过的废弃设施。原来的三角研究园也随之发生了变化。园区内的5个孵化器培育出了80家创业公司和早期公司，其中超过四成企业只有不到10名雇员。三角研究园总裁鲍勃·乔勒斯[Bob Geolas，即Robert Geolas（罗伯特·乔勒斯） ]从这些企业身上看到了研究园的未来。其中有些公司有一个显著的新特征：生产规模小，所需资金少。前IBM制造业务负责人迪克·多尔蒂[Dick Daugherty，即Richard Daugherty（理查德·多尔蒂）]将其称为由年轻企业主导的“手工艺作坊式制造业”，这些企业仅雇用少量员工，根据需求生产小批量、高质量的零部件。
三角研究园总裁兼首席执行官鲍勃·乔勒斯
图片来源：三角研究园
总而言之，三角研究园的当前目标是，比重新利用传统制造工厂的残迹更进一步，创造一种全新的模式，将学术界、国际商务、纳米产业、政府、社会工程等诸多要素统统收纳于当地的环境中。这里依旧以群山起伏的风光而闻名，但更有名的是，这里有智力共享。乔勒斯说：“要想让这里活力永驻，持续吸引勇于创新的青年才俊，我们就要坚持高度合作，做到独一无二、值得信赖，还要能激发人们的创造力。”22做到了这些，当地就可以在数十年来积累的知识（多数与材料科学相关）的基础上再接再厉，将这些知识投入到未来的应用当中。
瑞典隆德和马尔默：世界一流工具助阵材料研究
每个锈带都需要一位联络者，他们或动之以情，或晓之以理，最终促成了锈带的转型。阿克伦有路易斯·普罗恩扎，隆德和马尔默则有尼尔斯·赫耶尔（Nils Hörjel）。20世纪80年代早期，瑞典正经历经济衰退。赫耶尔当时是瑞典南部地区的一位省长，他确信，造船业等重工业走向衰落的同时，整个地区也会随之沦为锈带。
远在斯德哥尔摩的政府各部部长试图采用传统的凯恩斯主义政策措施来解决这场全国性的经济危机，与此相反，赫耶尔思路一转，为他治下的城市描绘了另一种未来。他所构想的新经济结构有两大支柱：一是计算机和电子产业，二是化学和生物技术学科，这两项如今依然是隆德大学的重点研究领域。
赫耶尔认为，第一步是要建立一座科技园，营利性企业可以在此与非营利性大学的研究人员合作。按赫耶尔的构想，科技园将激励、扶持研究创新和商业创新，最终为当地塑造出新一代大规模知识型产业。赫耶尔在为商界人士和学者牵线方面起到了良好的作用，以前的同事形容他是一位非典型政治家——既是公务员又是企业家。23他是爱立信等多家瑞典公司的董事会成员，因此，他在公私经济部门都建有广泛的人际关系网络，是一位成功的联络者。
瑞典马尔默考库姆造船厂中一艘在建的油轮（1961）
图片来源：盖蒂图片社/温菲尔德·帕克斯（Winfield Parks）
赫耶尔为科技园选中了一个既靠近大学又方便企业的好位置，但这片区域早已被划为居民住宅区。于是，他与隆德地方政府共同努力，改变了这片区域的指定用途，随后又获得了宜家（IKEA）创始人英格瓦·坎普拉德（Ingvar Kamprad）的资金支持，买下了这块土地。接下来，赫耶尔召集了多位当地建筑公司和地产开发公司——其中不乏互为竞争对手的企业的领导，赫耶尔与他们展开合作，组成了企业联盟，共同开发园区。
赫耶尔与当地的商界领袖商讨了园区内活动的商业重点应该是什么，是芯片，还是医疗设备？赫耶尔与一位出身瑞典望族瓦伦贝里家族的爱立信董事会成员非常熟悉。在一场在其家族城堡中举办的董事会晚宴上，瓦伦贝里在董事会同僚面前提出了有力的理据，指出隆德的产业重点应该是移动电话，并且爱立信急需年纪轻、有技术的工程师，因此应该把公司的研究中心落户在赫耶尔正在开发的新科技园中。这样，爱立信也许能及早进入市场，取得领导地位。
短短两年时间，科技园（现名为“易得用”）就取得了成功。和北卡罗来纳州的三角研究园一样，科技园的诞生是多方共同努力的结果，涉及开发商、企业家、当地政治家、知名企业以及附近的大学。隆德大学或许只能算是一所地方院校，但它是斯堪的纳维亚地区最大的大学，拥有48 000名学生，占隆德城市人口的一半。该校是世界百强研究型大学之一，翻开学校的创新史，超声诊断、人工肾脏、蓝牙技术、尼古丁药物力克雷（Nicorette）等赫然在列。
爱立信首席技术官马茨·林多夫（Mats Lindoff）是爱立信易得用科技园团队的早期成员。当时，林多夫的上司尼尔斯·鲁贝克（Niels Rubeck）给他看了一部手机原型机，告诉林多夫，他们的任务就是要把这部笨重的原型机从“大如砖块”变到“小如火柴盒”。随着项目势头日盛，爱立信每周要招聘多达20位工程师，先是从瑞典招，后来又从世界各地招。在研发活动的巅峰时期，爱立信雇有4000位工程师。爱立信与隆德大学的科学家有着密切的合作，其中著名无线电技术专家斯文·奥洛夫·厄尔维克（Sven Olof Orvik）院士为爱立信做出的贡献尤为突出。他和他的得意门生们在科研过程中解决了多项最棘手的技术难题，这些学生一毕业就加入了爱立信的实验室。
在爱立信手机研发活动的带动下，隆德及周边地区形成了一个由合作商和供应商组成的广泛的生态系统。爱立信每雇用一位研发工程师，就会相应地有十几位工程师在附近的供应商或其他移动技术公司工作。由于对手机的需求激增，爱立信力图将产量提升至年产100万部。然而，即使有高度自动化的生产线，公司仍然无法达到生产目标。公司考察了从中国进行采购的能力，随即发现，在那里公司可以以更低的价格生产出质量更好、可靠性更高的手机。于是，从1999年起，爱立信开始在中国进行生产。虽然此举能使公司迅速提高产量，但它有一个严重的缺点：它将工程设计从制造中分了出来。由于各学科独立运作，泾渭分明，爱立信无法从多学科的合作中受益。因此，当智能手机开始兴起时，爱立信的工程师否决了涉足这块市场的主张，因为他们看到有太多的技术壁垒摆在面前。林多夫说：“因为过多地从工程设计角度进行考虑，我们丧失了在手机领域的主导权。” 24
接下来的事已经载入史册。2007年，苹果公司推出了iPhone（苹果智能手机），而到2009年，爱立信移动事业部已经归入索尼旗下。不过，正如我们在其他智带所看到的，由于隆德拥有强大的研究专长，索尼保留了爱立信在易得用科技园的研究中心，目前仍有2500名工程师在那里工作。
隆德智带的成员开始考虑采取新的举措。赫耶尔一开始就提出过新经济结构的两大支柱：电子与计算机科学、化学与生物技术。从全球来看，生物技术的前景一片光明，因此，它们决定将努力的方向重新聚焦于生命科学。
2014年，阿斯利康公司（AstraZeneca）整合了旗下的研究部门，将研发人员由隆德迁往哥德堡（Göteborg），腾空了紧邻易得用科技园的研究基地——医药村（Medicon Village）。隆德和瑞典、丹麦的参与者联手，在这里启动了新的生命科学项目——医药谷（Medicon Valley）。如今，谷内已有多家领先的制药企业，其中包括：全球糖尿病研究领导者、斯堪的纳维亚地区最大的制药企业丹麦诺和诺德公司（Novo Nordisk），巴沃温特公司（BioInvent），从事免疫类药物开发的活性生物技术公司（Active Biotech），卡穆鲁斯公司（Camurus），著名医疗器械制造商金宝公司（Gambro）也在这里。此外，谷内还有数百家其他小型生物技术创业公司，这些创业公司有望使医药谷成为世界一流的生物技术园区。谷内目前有4万名工作人员，分别占丹麦、瑞典两国生命科学从业人员的90%和20%。即便生命科学领域内的风险回报率不容乐观，他们仍愿意奋力一搏。进入临床试验阶段的药物只有1/15能取得成功，其中能在市场上热销的更是极少。
易得用科技园接纳、孕育的企业涉及多个科技产业，包括清洁技术、软件、新材料、电信和生命科学。科技园孵化器负责人里卡德·莫塞尔（Richard Mosell）是一位专利律师，也是一位发明家的儿子，他对我们说：“创新大多出现在交叉领域。我们在易得用创造的环境可以让工程师与创新人才和创业者进行交流。”莫塞尔表示，造船、轮胎等锈带产业的研发过程中存在严格的等级制度，智力共享过程与此截然不同，“它更像是在拍一部电影”。25
智力共享还催生了一个了不起的项目，一个你可能只有在电影里才能见到的项目——耗资3亿美元的Max IV粒子加速器。Max IV粒子加速器呈环形结构，大小与体育场相当，看上去绝对是瑞典有史以来最大的研究项目，事实上也是如此。Max IV很可能会引起世界粒子研究重心的转移。它的用户不仅包括大学教授，还包括那些从事新材料研究、希望研究纳米级分子的企业。据负责管理加速器与企业用户关系的化学家卡塔琳娜·诺伦（Katarina Noren）介绍，Max IV“胜过几乎所有”美国、欧洲、日本最先进的加速器。26
这台超级先进的设备内部是如何工作的？诺伦解释道：“我们提供的东西是光。我们将电子加速至接近光速，利用磁场引导电子沿圆形轨道穿过狭窄的管道，进而发出光。这种光的光强是普通日光的1000倍。”Max IV可以产生从紫外线到红外线光谱内的所有光，科学家可以借此研究各种气体、表面和生物材料。研究人员可以探索原子和分子混合在一起时彼此间如何相互作用，他们甚至可以微调它们的结构，以产生具有特殊性能的新材料。诺伦称：“Max IV将成为在纳米水平进行新材料研究的标准方式。”
你可能会猜想，在这样的设施中取得的知识会被赞助它的企业小心翼翼地保护起来，就像旧日里的研发活动一样，大家大门紧闭，遮遮掩掩。然而，面对Max IV，企业有两个选择：如果它们同意分享从实验中获取的知识，那么它们就可以免费使用设施；不同意则必须付费。但有些类型的研究，非如此口径的加速器绝不可能完成，企业很可能会乐于为这种项目支付一大笔费用，而这笔钱将会用于支付管理费用、改善设施，反过来惠及所有用户。
荷兰：煤矿区的重生
荷兰南部的煤矿区是一位典型的睡美人，她正在寻觅一位能释放其潜能的王子。20世纪60年代初期，荷兰北部地区发现了欧洲储量最大的天然气田，随后，政府关闭了煤矿区。最初，矿区的关闭被视为一场灾难，尤其是从就业上看，因为煤矿的所有者帝斯曼是当地最大的雇主。然而，帝斯曼转向了生产基础化学品，生产基地就位于废弃的矿区附近，在很多年里为该地区提供了很多就业岗位。但到90年代，帝斯曼决定再次转型，此次转为生产维生素和生物基材料。工会和地方政府担心这位当地最重要的雇主如今将要离去，就业岗位也会随之一去不返。但2007年出任帝斯曼首席执行官的谢白曼（Feike Sijbesma）让所有相关人士相信，他的公司不仅将留在当地，而且会在这里发挥更大的作用。如何做到这点？谢白曼提出要建立一个研究园区，各公司及研究人员可以在此推动生物基材料领域的发展，并且园区的选址就在帝斯曼原来的化工生产基地上，靠近马斯特里赫特市（Maastricht）。
长期以来，荷兰在新材料开发领域一直处于领导地位。近一个世纪以前，荷兰政府就成立了国家航空航天实验室27，以便与两位合作伙伴共同开展研究。这两位伙伴分别是荷兰皇家航空公司（Royal Dutch Airlines）和福克公司（Fokker），前者是全世界最早的商业航空公司之一，后者是飞机制造业的先驱。它们的研究目标是提高飞机的效率和可靠性，而对此影响最大的因素就是飞机材料的性能。20世纪80年代，材料研究的焦点是合成纤维。荷兰的两家化工企业——阿克苏和帝斯曼分别推出了特瓦纶（Twaron）和迪尼玛（Dyneema），这两种材料与杜邦公司研制的凯芙拉（Kevlar）相似，但更为牢固。这些纤维已成为汽车和航空航天产业普遍使用的热固性复合材料的关键成分。
自20世纪90年末代以来，谢白曼一直是南方地区的联络者。他最大的贡献在于消除了各工会和各地地方政府普遍持有的怀疑态度。他总是在思考如何解决问题，而不是只想着问题本身。因此，他能够创造条件，最终将马斯特里赫特大学、地方政府和他所在的公司聚到一起，形成平等的伙伴关系，继而在研究园区中展开合作，聚焦生物基材料研究。开放式创新已经成为它们的口号，在原化工生产基地上兴建起来的园区也被命名为“切梅洛特”。“切梅洛特”（Chemelot）一词由chemical（化学的）和Camelot（卡梅洛特）两词组成，后者是传说中亚瑟王和他的骑士们所在的城市。
最终，有超过50家公司搬入了切梅洛特，创造了超过1100个高质量的就业机会。这些公司中包括由壳牌石油公司分立出来的阿凡田公司（Avantium）。28该公司专门从事催化剂研究，服务对象包括英国石油、壳牌、帝斯曼、可口可乐等企业。阿凡田的研究人员凭借催化剂方面的知识，发现了如何使用PEF（聚乙烯呋喃酸酯，一种植物基可再生材料）替代目前塑料瓶普遍使用的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。2012年，阿凡田在可口可乐、达能（Danone）、阿普拉（ALPLA，一家奥地利包装企业）等合作伙伴的支持下，在切梅洛特园区内建起了试点工厂，随后，商业生产设施也于2015年开建。
同样位于切梅洛特的QTIS/e是一家创业公司，定位是开发卫生保健领域的新材料。29公司的两位生物工程师——米丽娅姆·鲁本斯（Mirjam Rubbens）和马丁·科克斯（Martijn Cox）——正在进行一项关于活体心脏瓣膜的突破性研究。他们与材料专家密切合作，开发出了一种可生物降解聚合物，并取得了相关专利。这种聚合物可以与健康的人体细胞融合，制造出新的血管和瓣膜组织。新组织会逐步接替原身体组织的机能，聚合物则逐渐溶解。这项成果有一个巨大的优势：患有先天心脏缺陷的幼儿（每年仅在欧洲就有4000例）可以仅用一次手术就解决问题，而不必像使用其他塑料心脏瓣膜一样，需要两到三次手术。新技术已经通过了动物测试，并且已有10位人类患者成功接受了治疗。科克斯现在是公司的首席科学家，他表示，2016年将有更多心脏病患者接受临床测试。他说：“如果这些测试取得成功，瓣膜将于2018年开始投入市场。” 30
地方政府、大学、私营企业之间的合作是切梅洛特出现并取得成功的关键因素。近年来，马斯特里赫特大学先后将一些硕士专业开设在切梅洛特，并且研究和教学都在与园区内企业的紧密合作中进行。十年间，切梅洛特得到了慷慨的资助，还从财力雄厚的林堡省（荷兰）取得了6亿欧元的投资，已足以吸引顶尖人才。彼得·彼得斯（Peter Peters）教授就是其中一位。他原本就职于阿姆斯特丹自由大学和著名的安东尼·范·列文虎克（AVL）肿瘤医院。后来为了主持新成立的纳米显微研究所，他从阿姆斯特丹搬到了马斯特里赫特。彼得斯和他的团队将探索癌症和某些传染病是如何产生的。在帝斯曼的资金支持下，他们在工作中将用到专门的显微镜。31另一位学术大家克莱门斯·范布利特尔斯瑞克（Clemens van Blitterswijk）——被称为荷兰最有企业家精神的教授——也携其团队离开特文特大学来到了马斯特里赫特大学。该团队由20名研究人员组成，专攻组织工程学。32他们利用干细胞来创造可以重建组织、修复骨骼的智能材料。除了自己的研究项目，范布利特尔斯瑞克还有一个目标，那就是与帝斯曼和其他切梅洛特的企业紧密合作，共同创造一个“衍生公司池”。
从纺织品到热塑性塑料
正如我们所见，俄亥俄州的聚合物研究并没有止步于阿克伦地区，而是经由该地区向外扩散，在不同地区、不同机构间形成了紧密的联系。荷兰也是如此。除了南部原矿区的锈带，荷兰东部与德国交界地区的特文特（Twente）也进行了大量材料生产活动。特文特的纺织业曾辉煌过上百年，但与马斯特里赫特的遭遇相同，20世纪六七十年代，南欧国家廉价劳动力带来的竞争对当地就业造成了灾难性的影响。位于特文特的昙卡（TenCate）公司一直致力于制造热固性复合材料，但这种材料难以制造且不可回收。经过十多年的努力，一位昙卡的工程师取得了一种新加工工艺的专利，这种工艺可用于生产一种名为“Cetex”的材料，这是一种柔韧性更好的热塑性复合材料，可以轻易地加工成各种形状。
Cetex的生产工艺与之前的热塑性塑料相似，都是基于该领域内长期采用的传统织造方法。第一步是将极细的合成纤维编织在一起。昙卡公司首席执行官勒克·德弗里斯（Loek de Vries）解释说，编织细丝而不出现断裂是一门艺术。33凭借织造方面的专长，他们创造出了强韧、高度耐冲击的热塑性材料。不仅如此，通过喷涂一种专利涂层，这种材料还可以做到防潮、防火。
昙卡将Cetex的应用领域锁定在三个全球性利基市场上：国防和安全、汽车和航空航天、人造草皮（美式足球和英式足球的运动场地以及中东等炎热地区的公共草坪）。昙卡如今已在人造草皮领域处于世界领先地位，公司还在继续与合作伙伴共同努力，以使材料更柔韧、更坚固耐用、更安全。
昙卡已凭其热塑性塑料在航空航天零部件市场占据了有利位置。航空航天零部件要求材料必须能在极端条件下工作，一旦出现故障，可能会引起灾难。材料必须能承受-55℃~45℃的大范围温度波动。在极端寒冷的条件下，纤维不能变得太脆弱以致断裂或粉碎；而在高温条件下，材料又不能变得过于柔软或者达到熔点。材料还必须能承受飞行器在起飞、降落、颠簸中经受的强烈外力。
昙卡一直在工作中与客户保持智力共享关系，荷兰福克公司就是其中一位。1996年，福克公司经历了破产，随后公司变为一家零部件企业，专攻机身、机翼部件和起落架。34福克公司首席技术官维姆·帕斯特宁（Wim Pasteuning）向我们解释了他们在产品所用热塑性塑料的研究中与昙卡进行合作的重要性。他们要求昙卡对材料进行频繁地测试，以取得在航空航天领域应用所需的认证。帕斯特宁对我们说：“即便他们知道我们的订货数量不会太多，他们还是准备这么做。”35而在昙卡公司看来，此举可以改善它们的产品，使其达到最高标准，同时还可以逐步扩大公司的商业活动范围，以便进军利润颇丰的汽车市场。
多年来，昙卡和福克还与国家航空航天实验室以及代尔夫特（Delft）、特文特两地的理工院校保持着密切合作。2009年，上述合作伙伴与波音公司在热塑性复合材料研究中心展开了智力共享，该中心位于特文特大学校园内，就在昙卡公司总部附近。
目前，昙卡正凭借其航空航天材料方面的专长，将热塑性塑料的应用领域扩展至汽车产业。2013年，昙卡与瑞士汽车零部件生产商克林格兰（Kringlan）签署了合作协议，共同生产汽车轮毂等模塑复合材料部件。德国汽车制造商宝马公司早在2011年就购入了克利夫兰17.5%的股份。宝马公司希望能以更轻便的复合材料代替钢制轮毂，而克林格兰是第一家能量产复合材料轮毂的公司。复合材料轮毂将比钢制轮毂轻30%~40%，因而将降低油耗、减少二氧化碳排放。
昙卡与克林格兰分别分享了自身的材料专长和制造技术，再结合双方在汽车产业和航空航天产业的丰富知识，必定有助于制造新一代更安全、更节能的汽车和飞机。