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党的十八大提出实施创新驱动发展战略以来,各大城市纷纷提出建设创新型城市。深圳作为我国首个国家创新型城市试点,在实施创新驱动发展上走在全国前列。为更细致地研究深圳的创新型城市建设历程,借鉴深圳的发展经验,本文基于1km~2空间网格,采用空间自相关(全局Moran’s I指数)等分析方法,借助2005—2017年共5个年份截面带地理坐标的创新产出数据,刻画出深圳城市创新空间结构的时空演化过程。分析结果表明,深圳市整体的创新空间趋于集聚发展,最初由零散起步,随后核心逐步集聚并向外围轴向拓展,目前已形成多中心网络格局。最后,本文试图解释深圳城市创新空间结构的演变机制,认为城市空间结构会影响创新发展方向,创新载体集聚促使创新中心的极化,创新制度实施提升了整体的创新水平。