硅谷创新生态的演进伴随着硅谷创新集群的更迭，物种、种群、群落呈现出不同的时代特征。
一、半导体时代：地平线上的新曙光
20世纪初，美国的国防工业直接推动了硅谷的发展。随着半导体商业用途的日益广泛和国防市场份额的下降，一部分军用技术开始转向民用消费领域发展。1958年仙童公司的Robert Noyce与美国德克萨斯仪器公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，使得半导体工业在20世纪60年代到70年代出现爆发式增长。1959-1976年诞生在硅谷的半导体公司有45家。“硅谷”因大量芯片企业的集聚正式得名。
1.物种：从创业开始的创新物种
（1）企业
这一时期的典型企业以科学家创办企业、大企业衍生企业和发烧友创办企业为主。
科学家从大学中带着最新成果创办高技术公司。弗雷德·特曼是20世纪美国最成功的科学家、工程师和高等教育的管理者，他构筑了硅谷“大学—政府—产业”的合作模式。特曼认为大学应该是商业计划的孵化器，鼓励他的学生留在湾区创业。
发烧友完全由个人兴趣创办的技术型企业。费罗·范斯沃斯是一名无线电发烧友，他14岁时构想了一套研制接收器的理论，21岁时他在硅谷创办公司，进行了全球第1次全电子电视广播，开启了此后电视机的大规模生产。当时团队中还有此后发明速调管并创办瓦里安公司的拉塞尔·瓦里安和创办海因茨—考夫曼公司的拉尔夫·海因茨。
（2）政府
美国的国防工业为硅谷发展的早期提供了资金支持和技术保障。第二次世界大战以及朝鲜战争时期，硅谷成为当时美国国防工业的集聚地。
（3）大学
硅谷的发展离不开斯坦福大学强有力的支持与参与，斯坦福不仅为硅谷提供人才，更是直接参与了硅谷的布局与发展。斯坦福支持硅谷半导体产业发展体现在3个方面：
① 成立斯坦福大学工业园。1951年，在特曼的推动下斯坦福大学创建了斯坦福大学工业园，工业园通过吸引公司聘用斯坦福的教师、毕业生和荣誉合作项目为公司员工提供实时培训等方式，成为惠普、通用电气等高技术公司的集聚地。
②产学研合作研发。1909—1937年间，西里尔爱尔威尔、戴维·斯塔尔乔丹、拉夫尔海因茨、比尔·休利特和戴维·帕卡德等斯坦福大学研究人员及校友们先后创办了鲍尔森无线电话公司和电报公司、联邦电报公司、海因茨-考夫曼公司等企业，推动了硅谷无线电、半导体等产业的发展。斯坦福大学还经常与产业界共同举办学术研讨活动，进一步加强了产业与研究机构、学校师生之间的联络。
③鼓励学生创业。硅谷电子工业的发展可以说是在斯坦福电子工程学院一手扶持起来的，1906年斯坦福大学工程学院毕业的西里尔·埃尔维在斯坦福电子工程学教授的支持下研究新型的电波发射仪器，并于1909年成立了联邦电信（Federal Telegraph）公司。像这种斯坦福大学毕业或者是在斯坦福做教授而出来创业的数不胜数。
2.种群：偶然又必然出现的产业集群
农业-无线电产业-半导体产业的变迁。圣塔克拉拉谷位于帕罗奥图和圣何塞之间，曾因大片的果园得名“欢心谷”。19世纪末，火车冷藏车厢的发明使这里成为全球最大的水果生产和加工区，同时铁路也把更多的人带到了湾区。
第一次世界大战为无线电产业快速发展提供了重要契机，战后无线电技术开始转向民用消费领域。1939年，比尔·休利特和戴维·帕卡德创办了惠普公司，此后公司迅速发展成为高技术大公司，并聚集了一批相关联的初创企业，硅谷无线电产业集群由此迈向成熟。
3.群落：初步形成的创新圈
硅谷的创新圈在半导体时代已经初步形成，不断涌现的新思想、信息流动和要素循环的创新生态3大生命体征交互作用，使得一种全新的价值观在硅谷发酵：获取财富是价值的体现，人人都是自由的。科学家创办企业、斯坦福大学以及风险投资等创新主体占有较高的创新生态位，发挥了重要作用。
4.生态：一种不同于传统的创新模式的萌芽
硅谷的创新生态在军方订单、斯坦福大学和早期风险投资机构的共同作用下，实现了技术进步，创业群体和风险资本的聚集。以科学家创业者为核心、大学第1次建立科技园、风险投资开始出现成为时代显著特征。
二、个人电脑时代：初步形成的区域创新体系
进入20世纪70年代，随着微处理器的发明和现货芯片领域日益激烈的竞争，硅谷的半导体工业逐步转向了更专业化的芯片领域，从而开启了个人电脑时代。
1.物种：生长在车库中的创新源头
（1）企业
进入个人电脑时代，在原有的物种基础上，又衍生了一批新的物种。
施乐硅谷研发中心（PARC）成为美国最成功的公司研究所。1970年，PARC正式成立。PARC让科学家拿着钱去做他们想做的研究，由此吸引了一批能工巧匠和黑客，创造了一系列重要科研成果：首台个人电脑Alto、图形用户界面（GUI）、以太网技术、激光打印机、第一个商用鼠标、位映射显示、个人分布式计算、信息可视化、所见即所得技术等，几乎囊括了个人电脑时代所需的全部重要技术。
工程师直接选择进行创业。1968年，仙童公司的联合创始人集成电路的发明者罗伯特·诺伊斯和摩尔定律的发现者戈登·摩尔一起退出仙童公司，共同创办了英特尔。
（2）政府
美国政府选择通过制定优化风险投资环境的一系列政策和发展计划，间接激励企业创新。这一时期的政策作用点大致可以分为4类：一是出台一系列鼓励对科技型小企业的长期风险投资的优惠政策，直接刺激社会风险投资供给规模；二是优化风险投资的投资结构来源；三是改革风险投资公司组织形式；四是推行小企业投资（SBIC）发展计划，进一步提高政府对风险投资的参与行为。
（3）大学
这一时代的斯坦福大学已经形成了一个活跃的科学氛围，并迅速向学校之外扩张。1968年，尼尔斯·雷默斯在斯坦福建立了一个办公室，后更名为技术许可办公室（OTL），专门把斯坦福的发明推销给工业界。到2001年，OTL的收入已超过10亿美元。
2.种群：自然而然的产业过渡
1971年，英特尔推出了世界上第1台商用微处理器，开启了硅谷从半导体时代进入个人电脑时代的纪元。1972年惠普公司、德州仪器公司、卡西欧公司和准将公司等公司推出了基于英特尔处理器的小型计算器。1973年，PARC研制的Alto投入运行，这是区别于已有大型机的全球第1台个人工作站。1976年，乔布斯和沃兹奈克在车库里设计出了可以装到一个旅行箱里的苹果I代电脑，之后推出的苹果II代具有更加优秀的显示处理功能、操作简便的键盘和美观的外壳，在更大范围内引起了轰动。
3.群落：多方合力铸就的创新圈
风险文化开始根植于硅谷。这一时期随着美国放宽养老基金和共同基金的投资范围，风险募集资金的来源大大扩展；资本利得税（CGT）的下调促进了风险投资进一步繁荣。风险投资的成功，吸引了更多的财富来到这块区域，并由此带动了新技术领域大量企业和新兴产业的快速发展。发烧友文化的形成。硅谷有一批高度个体化、以家庭为基础的发烧友群体，他们通过刊物、商店和俱乐部建立社区的方式，以克服资金、技术和营销基础设施的不足所带来的困难。例如1975年3月，湾区的一批沉醉于用自己动手的套件组装计算机的发烧友在车库中建立了“家酿电脑俱乐部”，俱乐部的成员通过自己动手设计并在俱乐部展示了一批优秀作品，其中包括苹果电脑的第1台原型机Apple I和为伯克利微处理器技术公司设计的全球第一台内置视频驱动器的微型计算机Sol-20。
4.生态：初见雏形的创新生态
个人电脑时代，一批由工程师、大学生和科学家组成的车库创业者，以及由创业者、大学、研究所、企业研发共同推动的技术创新的效用叠加，通过不断优化产品，赢得消费市场，进而创造了巨大的财富。同时，巨大的财富一部分进入了风险投资，继续支持技术创新和创业，形成了有效的正反馈机制。这一时代硅谷创新生态的阶段性特征呈现为：以车库创业者为核心；工程师文化、发烧友精神和反叛精神并行不悖；风险投资日趋成熟；创业及创新围绕消费市场进行；获得的巨大财富反哺于创新创业；吸引全美及欧洲的科学家。
三、互联网时代：发育完成的生态体
20世纪90年代初，硅谷再次陷入了发展困境。这主要受2个方面的影响：一是这一时期国际局势发生巨变，美国支持技术开发的国防支出再次缩减；二是随着半导体及计算机硬件技术的逐步成熟，来自全球的竞争也日益激烈。伴随外部环境的改变，硅谷发生了一次重要革新，这次革新以网络经济的迅速发展为主题。
1.物种：天使投资成为创新创业之母
（1）企业
互联网的崛起让硅谷的创业浪潮变得更加多元化，包括大学生创业、技术人员创业和移民创业3类。
大学生掀起创业浪潮。互联网时代最具代表性的大学生创业就是斯坦福大学的学生创立的两大搜索引擎企业：杨致远和大卫·费罗于1994年推出的雅虎及拉里·佩奇和谢尔盖·布林于1998年推出的谷歌。
公司技术人员选择创业。互联网产业的轻资产模式，使得创业门槛大大降低；同时，早期的互联网服务的用户是技术专业人士，其更了解自身的需求，因此一批技术人员纷纷从公司辞职选择创业。例如，苹果公司的两名前雇员杰克·史密斯（Jack Smith）和沙比尔·巴蒂亚（Sabeer Bhatia）在1996年共同创办了Hotmail。微软公司的雇员纳文·詹（Naveen Jain）同年创建了InfoSpace公司。
全球移民来到硅谷进行创业。美国政府开始大量向留学生提供“绿卡”，吸引全球的技术人才来到美国，部分移民选择了在硅谷创业，其中也包括了众多的中国大陆留学生创业者。例如，朱敏于1996年创办了提供网络会议服务的网讯；陈宏先后在硅谷创办了4家企业，1997年创办了提供国际互联网接入服务的GRIC。
（2）政府
政府采取默许在互联网上的商业活动合法化，加速了互联网发展的进程。1997年初，美国的互联网供应商已超过3 000家，再之后的6个月内又增加1 000多家。另外，美国政府还通过《高性能计算和通信法案》提出建设“国家信息基础设施”（信息高速公路）计划，为研究项目提供资助。
（3）大学
旧金山湾区的大学变得更加开放，每年培育出成千上万的软硬件工程师，吸引了一大批世界各地的人来到这里学习。“斯坦福创业企业”已经成为了这一时期硅谷的重要标志，众多的师生依靠在斯坦福的职务发明创办企业，而学校并不控股或长期占有大比例股权。据统计，截至2000年，斯坦福大学已经衍生企业3000多家，硅谷高技术产业销售收入有一半都来自斯坦福创业企业。
2.种群：硅谷选择了互联网，互联网改变了世界
硅谷得益于个人电脑时代的积累，拥有了强大的技术和人才储备，在计算机硬件设施领域也已实现了全球领先。特别是网景的成功上市打破了“首日获利”记录和以雅虎为代表的“硅谷神话”出现，使得商业模式成为商业话题，互联网为众多的创业者提供了一个全新的平台。
互联网时代形成的3大产业特色。一是技术人员引领。谷歌、雅虎等一批硅谷的技术极客对于技术的不懈追求和探索精神，催生了一批优秀的初创企业和改变世界的高技术大公司，不断地引领着硅谷在互联网时代的发展。二是服务于普通大众日常生活。网景浏览器的出现，扫平了技术障碍，使得互联网日积月累的混乱而难懂的数字信息群变得明白易懂、富有意义，推动了普通大众，而不仅是技术人员向网络添加内容。另一方面，浏览器对个人和非营利组织是免费的，方便公众使用。三是硅谷的软件外包产业向印度班加罗尔等地区辐射。
3.群落：充分流动的创新圈
进入互联网时代，硅谷的创新圈开始充分流动，新思想、信息流动和要素循环的创新生态3大生命体征相互作用更加密切，不断促进互联网企业的快速发展。企业数量的爆发式增长，带来创新生态位大范围的重叠，使得创新主体在激烈的竞争中加速优胜劣汰，天使投资、中介机构等主体诞生或加入，抢占各自生态位，不断激发创新创业活力，推动创新生态进一步发育完善。
4.生态：创新生态圈的形成
互联网时代具有以技术创业者为核心，财富神话、另类艺术与无政府主义并行不悖，创新创业围绕新的商业模式进行，天使投资的诞生和风险投资的黄金时代，更加注重研发而不是发明与吸引全世界的技术人才。技术人员、科技移民、风险投资、商业模式、营销机构、中介机构、办公室/工厂与实验室等创新要素相互循环流动（如风险资本的巨额回报吸引越来越多的技术人员、科技移民等），形成发育完全的生态体。
四、社交媒体与多元化时代：被全世界学习的标杆
1.物种：创新创业从伟大的梦想开始
（1）企业
这一时期硅谷的企业不断涌现更具时代特色的创业者，具体表现为3类企业：改变世界的创业者、连续创业者和企业型孵化器。
改变世界成为第一原动力的创业者。硅谷存在大量怀有改变世界梦想的创业者。
Facebook的出现，就是开始于创始人在互联网上建立用户社会关系网络的梦想。哈佛大学的新生扎克伯格认为，互联网的信息应是共享的。基于这样的想法，他向校方提出要建立一个网络版的花名册。在得到校方的拒绝后，扎克伯格来到了硅谷并和他的2位室友创建了Facebook网站。
成功的创业者选择继续创业。连续创业者是硅谷创新精神和开拓精神的最好体现，这类创业者的特点归纳起来有2个方面：一是精力异常充沛，二是喜欢从头开始。麦克斯·拉夫琴(Max Levchin)被誉为硅谷十大连续创业者之一。2002年，麦克斯·拉夫琴创建的第一家企业PayPal以15.4亿美元的价格卖给eBay。此后的10余年间，他创立了近20家企业，包括游戏开发网站Slide、美国最大的点评网站Yelp、商业智能软件公司Quid、孵化器HVF等。截至目前，这些公司累计市值已经超过100亿美元。
企业型孵化器为伟大的梦想提供翅膀。硅谷企业取得成功后，往往会为其他初创企业建立孵化器或加速器项目，帮助新的创业者建立企业并为其创业提供支持，形成了良性循环。谷歌创业之初，曾得到过天使投资人安迪·贝托谢姆的投资和帮助。2009年，谷歌成立了谷歌投资（Google Venture），不仅投资到其他公司，还在谷歌总部为创业公司提供约2000m2的场地办公。
（2）政府
据《硅谷指数2013》介绍：硅谷当地政府努力缩短了个人和企业申请安装新能源装置的审批时间，简化了安装许可的要求。同时加强了与中介服务组织的合作，共同研究硅谷内基础设施建设、区域环境规划等。这一时期硅谷发展了一批由政府资助帮助中小企业发展的中介机构，如硅谷国际贸易发展中心、硅谷中小企业孵化中心、硅谷企业家中心等具有影响力的组织。
（3）大学
MIT媒体实验室虽然并不在硅谷，但是它在社交媒体时代发挥了重要作用。MIT媒体实验室致力于颠覆式创新和原始创新，产生了一批高技术的研究成果，吸引了大批硅谷企业积极参与，其中包括与谷歌公司合作开发的谷歌眼镜项目。在社交媒体的推动下，一批硅谷的大学人员通过运用新的数字媒体把知识辐射到全球的方式正在改变传统的教育方式。2011年，斯坦福大学教授彼得·诺维格和塞巴斯蒂安·史郎创办的网上大学Udacity标志着MOOC时代的正式开启。同年，斯坦福的2名研究人员吴崇安和达芙妮·科勒创办了Coursera公司，并向全球用户提供近500门世界各地大学的互动课程，目前Coursera已成为全球最大的MOOCs平台。
2.种群：在社交化的基础上探索下一个核心集群
伴随着智能手机的产生与发展，人们慢慢从PC端转向移动端，这为社交媒体的产生打下坚实的基础。社交化时代的到来，使得人与人之间、人与物之间的互动更加频繁、更加紧密，同时商业模式成为第一要素。这一阶段的创新更加多元化。一方面社交媒体的崛起，提供了更多元化的工作机会，吸引了大批历史、心理学、音乐等人文专业毕业生，更多的女性和少数族裔人才也加入到硅谷寻梦行列。另一方面，创新领域不再局限于互联网等领域，在可穿戴设备、基因技术和清洁技术等领域也保持高度的创新创业热情。
3.群落：运转成熟的区域创新圈
多元化时代的到来使得区域创新圈运转成熟，新思想、信息流动和要素循环3大体征均体现出多元化的趋势，迸发出创新与创业的热情。多种多样的创新主体依托自身长板占据着各自独特的生态位，彼此之间形成有效互补、良性竞争、协同发展，同时，也不断有新的主体涌现，来挑战、占据现有生态位，打破平衡态，硅谷创新生态呈现旺盛的生命力和活力。新思想具体体现在：开放成为共识；WEB2.0的催生；众包、众筹、开放式研发。信息流动具体体现在：移动互联网的交互作用越来越大。要素循环包括人才、技术与资本，具体体现在：全球人才涌入硅谷，创意超过技术；新技术和新模式都由创业公司发明和推广；天使投资的成熟，众筹模式的出现，大众特别是年轻创始人成为天使投资人。
4.生态：与全球进行高端链接的开放生态
社交化时代具有以改变世界的创业者为核心，充满未知与机遇（云计算、位置服务、社交应用），创新创业围绕新的想法进行，非常成熟的天使和风险投资，更加注重应用型研发和整合资源，吸引全世界的“异端”与被全世界所学习和模仿的阶段性特征。世界10大新经济创新尖峰地区包括：硅谷、中关村、新竹、班加罗尔、以色列、波士顿128高速公路、伦敦地区、索菲亚、深圳和大德。硅谷通过与这些创新高地进行高端链接，共同合作研发，实现产业国际化。与此同时，这些创新高地通过借鉴硅谷的创新模式、利用硅谷的创新要素，逐步走出适合自身发展的道路。
硅谷创新生态构成及基本规律
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来源：长城企业战略研究所
在“十三五”规划的背景下，各地高新区普遍把创新生态当作新的发展理念，因此学习借鉴硅谷创新生态经验就具有特别意义，这对于推动我国各地高新区，特别是中关村科技园区、武汉光谷高新区、成都高新区等科技园区建设具有重要的理论和现实指导意义。
首先，重视思想流动。硅谷创新生态核心是形成了“质疑权威”、“不同凡想”、“改变世界”的创新思想，基于想法和爱好而非金钱的发展驱动力。
其次，打造以远离平衡态为目标的创新生态。远离平衡态是所有生命的共同特征，远离平衡态使得区域增长规模不再受物理空间限制。硅谷的实践经验表明，不断衍生多样的产业组织形式、不断拉长区域的长板、不断建立更加开放的区域合作，是实现远离平衡态的重要路径。
最后，抓住非线性、爆发式增长的契机。非线性增长成为硅谷创新群落自组织成长的主要路径。具体表现为：一个技术突破或是模式创新可以促成一个产业；涌现出大量“瞪羚”企业，它们成为新时代的产业引领者；三五年内就出现一个引领世界的高技术大公司。其中，培育“瞪羚”企业是实现非线性增长的关键。
一、硅谷创新生态构成
“创新生态系统”概念首先从美国受到高度重视。20世纪以来，美国一直是全球创新能力最强的国家，科技贡献率在全球首屈一指，创新是美国经济保持长盛不衰的活力源泉，美国政府高度重视创新生态系统建设，从结构、功能、重要性等层面阐释美国创新生态系统。将自然生态系统研究方法应用于创新生态系统研究中，提炼出创新生态系统的构成主体、生命体征和发展规律等方面的对应关系，有利于更好理解创新生态系统。
1.美国关于创新生态的研究
美国被广泛认可为世界上最具创新性的国家，也是率先重视并深入研究创新生态必然性的国家。1994年，克林顿政府发布总统报告《科学与国家利益》，提出：“今天的科学和技术事业更像一个生态系统，而不是一条生产线”，要实现科技发展，必须加强各级政府与大学、科研院所、私人部门的通力合作，形成活跃的创新生态系统。从此，“创新生态”就成为美国科技战略与政策的统领性概括。
2004年和2005年，美国民间智库美国竞争力委员会发布2份报告：《创新美国：在挑战和变化世界中保持繁荣》与《创新美国：全国创新高峰会议和报告》，提出了一个“创新生态模型”，围绕人才、投资和基础设施3方面提出了“国家创新倡议”。
2008年，总统科技顾问委员会发表的《创新生态中的大学与私人部门研究伙伴关系》，深入剖析了在创新生态2大基本过程中，各类行为主体的使命、功能及其动态性。
关于美国创新生态的主要特征，发布于2012年的《崛起的挑战：美国应对全球经济的创新政策》指出：企业与大学间密切的合作，公共和私人的风险投资以及鼓励研究者创办公司的技术，构成了美国创新生态体系的主要特征。美国的创新系统具有强大的自调节、不断超越的功能，这与其中活跃的创业经济密不可分。2011年，奥巴马政府发起“创业美国”倡议，在“帮助和鼓励建立更多优秀的美国企业”总体目标的统筹下，号召联邦政府和私人2大力量共同推进“创业美国”。
2.从自然生态到创新生态的类比
（1）关于自然生态和创新生态定义的基本共识
除美国之外，欧盟于2006年发布了《创造一个创新型的欧洲，独立出口小组关于研发和创新的报告》，提出建立创新生态系统的侧重点。加拿大政府强调“加拿大的创新战略主要依赖知识经济的原则，经济繁荣依靠于创新，而创新则取决于所有科技人才的创造力”。美国、加拿大、欧盟等国家、地区经济体关于创新生态系统的研究就创新生态定义、构成要素、生命体征等方面达成了基本共识。
生态系统是指在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间，由于不断进行物质循环和能量流动过程而形成的统一体。在这一视角下，创新生态系统是指由各类创新主体、创新种群、创新群落与其环境之间，不断进行能量流动和物质循环而形成的复杂统一体。
（2）创新生态系统构成要素
自然生态系统的基本构成单元包括物种、种群和群落，对应创新生态系统，包括创新物种、创新种群和创新群落。
物种是生物分类学的基本单元，物种多样性是衡量一定地区生物资源丰富程度的一个客观指标创新主体，具有多样性，能开展多种创新活动，并通过联结创造出多种多样的产业组织。
种群在一定空间范围内同时生活着的同种个体的集群创新产业集群，可以按产业的技术领域划分创新种群。
群落包括生产者、消费者、分解者3大群落。生产者制造有机物，为分解者、消费者提供物质和能量；消费者消费有机物，利用物质和能量满足生长、发育，繁殖需求；分解者将有机物分解为无机物，促进物质循环和能量流动包括研究者、开发者、应用者3大群落。研究者生产新知识；开发者应用新知识开发出新技术、商品和服务；应用者消费新商品和服务，同时提出新知识新技术的需求。
（3）创新生态系统的基本规律
开放性规律。创新生态具有耗散结构的特征，在技术研究、开发、扩散等每个环节上都与外界发生着广泛的联系和交换，并产生关联效应和辐射效应，实现要素资源的转移、流动、整合和提升。
自组织规律。市场需求的增加或减少导致产业资源流向的变化，影响企业诞生、产品和服务供给，自组织行为是为了响应市场发出的信号；市场主体按照自己的判断分别进行决策，自组织过程是各创新主体分散化决策的过程；市场主体根据不断变化的市场信号进行自我调节，达到平衡态，自组织的结果是使系统能够自我调节。系统中政府的作用表现为他组织，若他组织力量能够与自组织力量协同互补，则创新生态系统的发展会处于良性状态。
演替与突变规律。系统在不同发展阶段，创新主体与创新环境构成要素的组成及比例会产生变化，由低级向高级、不成熟向成熟方向进化。在初始期，系统内创新主体较少，其间联系也较少，创新环境不完善。在成长期，主体之间联系增多，中介机构不断发展，创新环境不断优化并吸引外部资源向系统内聚集。一部分企业试错成功，涌现出大量“瞪羚”企业。随后，“瞪羚”企业群体出现爆发式成长，产生世界级大公司，演替出原创新兴产业创新种群和创新群落。在完善期，不同类型、不同规模的创新主体同时发展，系统内主体与环境间联系进一步增多，创新活动有序开展。不断涌现出创新主体与创新群落使系统出现爆发式增长。
3.物种：多样性的硅谷创新主体
硅谷的创新主体包括政府、企业、大学&科研机构、金融投资机构等。政府是硅谷创新生态的保障者。联邦政府投入大量资金扶持大学进行基础研究，推进相关的法律制定与实施。州政府和地方政府致力于基础设施建设，兴办职业与技术类教育，为企业培养各梯级的人才。创新创业企业、高成长企业（“瞪羚”企业）和高技术大企业成为硅谷最为活跃的创新主体。大学是硅谷走向高技术产业的第一推手。硅谷聚集了斯坦福大学、加州大学伯克利分校、加州大学旧金山分校等全球一流的大学和美国SLAC国家加速器实验室、帕罗奥多研究中心等全球知名的研究机构，为硅谷产业界提供了技术源头和优秀人才，通过产学研合作和技术转移，与产业界保持密切联系。各类投资人成为连接企业与科研、企业与市场、企业间有效整合的关键环节，特别是硅谷众多的天使投资人在创新发展中起到了核心的作用。硅谷还有一大批创新活动的间接参与者，包括律师、会计师、专家、顾问、培训者、孵化器、政策制定者、监管者、非政府组织（NGO）等中介机构。
硅谷物种的互动表现为大学与企业、政府间的互动。大学为企业提供技术和人才，企业反过来影响大学的科研方向。斯坦福大学为硅谷半导体、计算机及通信网络产业提供了技术支持和优秀人才，产生了许多创业企业。高校通过师生创业，衍生出许多相关的高技术公司。加州大学伯克利分校注重技术研究和产业应用联系，借助与企业的交流、反馈进行技术改进和创新。美国联邦政府通过立法支持大学进行科研活动，并鼓励大学、企业与政府进行联合研发。此外，联邦政府还通过人员互派、交流任职等方式，实现了政府和大学间的深度合作。
4.种群：不断演进的硅谷创新集群
第1阶段：从电力工程与无线电产业到半导体产业诞生与发展。硅谷无线电产业的发展离不开斯坦福校友西里尔·埃尔维尔在帕罗奥图创办的联邦电报公司（FTC），其将欧洲电弧无线电发射机的专利成功商品化，衍生出的公司成为湾区的主要初创公司。第1次世界大战为无线电产业快速发展提供了重要契机，战后无线电技术开始转向民用消费领域。半导体产业的诞生得益于美国电话电报公司（AT&T）分享了晶体管技术，大范围地促进了技术创新，带来产业发展。此外，肖克利晶体管实验室聘用的8位工程师离开并成立仙童半导体公司，进而衍生出英特尔、AMD和国家半导体公司等一批领军企业。
第2阶段：从半导体产业到计算机产业诞生与发展。半导体产业衍生出微处理器产业，从而产生个人计算机，催生出计算机产业与软件产业。1971年，英特尔推出了世界第1台商用微处理器，开启硅谷从半导体时代进入个人电脑时代的纪元。从小型计算器诞生、Alto投入运行、苹果I代电脑问世，到之后苹果II代推出，无数新企业在硅谷控制着个人电脑产业链从配件到整机的各个环节。
第3阶段：从计算机产业到互联网产业与软件产业诞生与发展。计算机产业催生了软件业的发展，而软件业更大规模的扩张又得益于互联网。1969年，IBM将产品的软件开发业务向竞争者开放，为一批独立的软件公司快速发展创造了条件。同时，伴随着个人电脑大范围的普及应用、互联网服务器的出现、浏览器技术的进步及搜索功能的不断完善，为互联网时代的到来奠定了基础。网景的成功上市打破了“首日获利”记录，出现以雅虎为代表的“硅谷神话”。
第4阶段：从互联网产业到多元化产业发展。从互联网产业过渡到以移动互联、生物技术和新能源为标志的产业领域的最根本原因在于人们生活方式的转变，多元化的产业改变了人们生活的方方面面。硅谷社交媒体产业领域以Facebook与Twitter等领军企业为代表，不断扩大辐射范围。多元化产业涉及到的领域通常是最前沿的，因此多依赖于大学与企业研究中心的协作。
5.群落：思想引领的硅谷区域创新生态系统
硅谷创新生态系统流动包括能量流、创新要素循环和创新信息流动。3大流动可以说硅谷创新生态系统最突出的特征，正是流动促进系统内外的循环，推动创新生态系统的实现平衡与进化。在能量流方面，体现在从创新文化到创新精神再到创新理念的传承与发展。硅谷的创新文化包括“反体制情绪”和“质疑权威的传统”；创新精神包括改变世界的追求和爱好技术的狂热；创新理念是指特立独行者的不断探索，追求另类生活方式和反乌托邦的存在。在创新要素循环方面，包括人才、资本和技术跟随创新思想进行集聚和循环。成功的创业者转化成天使投资人和风险投资商支持新的创业者，构成了人的循环，人的循环在创新生态系统流动中起到至关重要的作用；天使投资和风险资本用大量资金支持创意，而成功创业者又将创业所得拿来进行天使投资和风险投资，构成了资本的循环；大学从创业企业中获得了持续不断的市场需求刺激，开展前沿课题并提高创新研究能力，又通过人才培养和技术转移正反馈于创业与创新构成了技术的循环。在创新信息交换方面，非正式的沟通比正式的会谈更重要。
在3大群落构成方面，创新群落包括生产知识的研究者、知识应用与技术开发的开发者和消费知识与技术及其产品的应用者3类，对应以斯坦福大学为代表的大学及研发机构，惠普、苹果为代表的企业群和来自全世界的硅谷产品和服务的消费者。
在生态位方面，创新创业企业、高成长企业、高技术大企业、大学、政府等各类创新主体均依据自身长板，在硅谷创新生态中占据各自独特的生态位，并在竞合中促进创新生态提升。
二、硅谷创新生态的基本规律
2014年，硅谷上市公司150强的营业收入总量达到47 728.7亿元（折合7493.4亿美元），市值1 722 961.7亿元（折合270505.0亿美元），从业人员136.7万人。硅谷地区创新创业十分活跃，各类公司构成了硅谷充满生机和活力的高新技术产业集群，《硅谷指数2014》数据显示，2013年，硅谷创业人数达到18.5万人，同比增长2%，2013年前3季度，A+系列投资达到了10.28亿美元，风险投资数额占美国风险投资总数的39%，IPO数量20支，占全美IPO发行量的10.8%。而这一切成功的关键在于硅谷拥有健全的创新生态，符合开放性、协同性与非线性增长的创新生态运行规律。
1.开放性
开放性确保了系统与外部环境之间的资源、信息与能量交换，使硅谷保持持续的创新运转。具体表现为：
世界发明—硅谷开发—全球应用：长于开发，而非研究是硅谷的一个显著特征。例如，硅谷并没有发明晶体管、集成电路、个人电脑、互联网、万维网、浏览器、搜索引擎和社交网；也没有发明电话、手机和智能手机。但是，这些产品是在硅谷得以开发和迅速传播，不断演进，臻于完美为世界所用。
全球链接能力：即硅谷通过与其他区域之间建立合作关系，实现技术和资本的全球化流动能力。
大量移民企业家：硅谷的成功与大量的技术移民正相关。《哈特·塞勒法案》和《移民规划法案》等一系列的政府干预和环境塑造，吸引了全球的熟练技术移民到硅谷。安娜利·萨克森宁的一项研究表明，硅谷所有成立于1995-2005年的公司中，25%的公司至少有一名联合创始人是移民（其中约1/3的创始人来自中国和印度），这些公司在2005年创造了520亿美元的营业额，雇佣了45万名员工。
向亚洲地区辐射：硅谷产业发展的过程中，华人、印度人和犹太人等移民社群发挥了巨大作用。例如，硅谷的软件开发产业向印度的班加罗尔进行辐射，建立了“硅高原”；硅谷的集成电路和个人电脑产业向中国台湾的新竹进行辐射，打造了“亚洲硅谷”。
2.协同性
协同性是系统自组织增长的主要路径。在硅谷，人们基于对创新创业观念的认同，使一些新的行为模式在硅谷迅速传导并普及，从而产生协同共生的自组织效应。如：
期权的推广使用：硅谷是美国最早实行股票期权的地区之一，目前不仅惠普、苹果等大公司使用了期权，众多中小企业也普遍采取了期权方式对管理层激励。
天使投资的普及：从特曼对惠普公司第一笔天使投资开始，硅谷天使投资逐步发展为一种普遍现象。目前硅谷的天使投资已经非常多元化，既有3F（Family/Friend/Fool）、天使投资人结成的联合体（橡子园）等形式，还出现了“人人都可以做天使”的众筹模式。
律师群体的发展：与其他地区所不同，由于初创企业的巨大成长潜力，硅谷的律师事务所和会计师事务所更偏向于为初创企业服务。如为他们提供有关期权结构设计，新的商业行为模式的会计核算等规则。同时，这些律师事务所和会计师事务所经常会在周末为创业者提供聚会的场地，让创业者与投资人，以及创业者与创业者之间进行交流。
3.非线性增长
非线性增长揭示硅谷创新生态系统演替和突变的结果。非线性增长指创新系统的无数创新行为中某类创新行为（系统变量）突破了原有体系的平衡，并由此引发了创新群体中相当一部分成员甚至包括外部环境中的某些因素的集体性的、几何指数级的巨大变化。表现为：
一个技术突破或者模式创新促成一个产业：硅谷一直是不断孕育和产生新兴产业的策源地，从仙童公司发明集成电路开启半导体产业时代，到个人电脑整机在车库诞生宣布个人电脑时代，再到网景的上市推动互联网创业在硅谷成为热潮。硅谷的企业通过不断开拓创新的领域、技术和商业模式，使硅谷几乎每隔十年都有一个创新的产业出现。
“瞪羚”企业引领新兴产业：硅谷每年诞生几万家企业的同时也关闭了几万家企业，少部分创业企业在试错中幸存下来，成为了“瞪羚”企业。当围绕一种新的商业模式或一条新的技术路线集中涌现出一大批由创业企业发展而来的“瞪羚”企业时，一个新兴产业就诞生了。
三五年内出现一个引领世界的高技术大公司：硅谷创新生态的演进过程中，不断出现一些引领世界的高技术大公司。例如从1994年雅虎的创办使“网上冲浪”成为了可能，1998年谷歌的出现，使所有用户都能成为搜索信息的生产者和发布者。从此后的Ebay到Facebook，再到Twitter、Zynga，一批高技术大公司的快速出现伴随了硅谷互联网时代的兴起和发展。
