爱华网从19世纪60年代开始的洋务运动，其目的是“师夷长技以制夷”，到20世纪民国初期孙中山的实业计划，力图科学救国、实业救国，这一切都缘于比差引力（马雪娣:《科学技术宏观管理的“规划模式”：对中国第一个科学技术发展规划的评析》,《自然辩证法通讯》1995年第４期）索引而导致的危机意识和内在追求。1935年国民党制定重工业建设五年计划，最后以失败告终。1928-1947年间,高等学校毕业生不到18万人,1949年全国科技人员不超过5万，其中专门从事科学技术研究的不超过500人，科研机构30多个，且集中在地质科学和生物分类学方面的研究。工业技术落后，工业产值占GDP的2.6%，农业仍是落后的传统产业。在工农业、科技教育、国防科研全面落后情况下，根本谈不上国家创新系统，同时也表明我国的国家创新系统是从1949年新中国成立后才正式建立和发展起来的。对于中国国家创新系统（CNIS）的历史划分,可分为行政体制期、转型Ⅰ期和转型Ⅱ期三个阶段。
1．行政体制期（1949-1978年）
行政体制期是中国创新系统建设的第一阶段，即政府行政主导型创新阶段。这一阶段以计划体制为基本制度安排，组织体系按照功能和隶属关系严格分工；创新动机源于政府所认可的国家经济和社会发展及国防安全需要；创新决策由各级政府制订；政府是创新资源的投入主体，资源严格按计划配置；创新的执行者或组织者进行技术创新是为了完成政府任务，其利益不直接取决于他们所实现的创新成果，也不承担创新失败造成的风险和损失。这种模式的显著优点是国家可以在短时期内有计划地集中人力、物力、财力等资源，进行大规模的重大技术创新活动，减少因资源的重复配置而产生的浪费并具备将创新成果迅速向全社会扩散的条件。中国在20世纪60、70年代研制的两弹一星，合成牛胰岛素等成果，就是例证。
这种体系特征的形成有其特定的历史根源。我们从建国后党和政府制定有关政治、经济纲领中可见国家创新系统的理论端倪。早在建国前的《共同纲领》中就曾提出了实现工业化的目标，而1954年宪法明确规定：通过社会主义工业化建立社会主义。以后的宪法进一步写明中国共产党的任务就是有计划地发展国民经济，尽可能迅速地实现国家工业化，有系统有步骤地进行国民经济的技术改造，使中国具有强大的现代化的工业、现代化的农业、现代化的交通运输业和现代化的国防。中国共产党必须努力促进中国的科学文化、技术的进步，为在这些方面赶上世界先进水平而奋斗。上述对现代化的强调，表明中国政府已在考虑为实现这个目标所必须的内在步骤和过程设计。周恩来后来明确表述“四化”关键在于科学技术现代化，其含义是深刻和丰富的。这里有二层含义：（1）科学技术是国家经济增长的源动力；（2）科学技术的创新发展是通过实现“四化”目标体现出来的。对此美国中国问题专家萨特米尔（Richard P·Sattmeier）曾作出评论：新中国的科技目标是近百年来现代化问题上努力奋斗的一个组成部分。在整个奋斗过程中，无论科学还是技术都被当作目标看待，而对这种目标的设计不仅具有经济性同时兼有政治性。萨特米尔曾把此目标分解为三个方面：为经济建设服务，为国防建设改造服务，为文化改造服务。因此可以非常清楚感觉到目标中具有丰富政治内容和思想底蕴。但这三方面的关系及处理正确与否会直接影响中国国家创新体系（CNIS）的状态绩效。1949-1971年间中国创新系统的成就与代价同这种综合性的影响密切关联。中国建国初的国家创新体系（NIS）的运行机制是以强大的行政力量来对创新活动进行全面的指令性管理。具体方法主要有：（1）政府制定具有权威性的创新任务；（2）创新活动的展开依靠政府力量强力推动；（3）创新投入靠政府拨款。这种运行机制以《1956-1967年全国科学技术发展研究规划》的产生和实施为典型代表，主要目标是使科学彻底国家化、将科学资源纳入国家发展的目标。
这种政府指令性机制产生主要有以下几方面原因：
第一，经济发展的特定水平。已有的知识存量和与此相关的人力资源状况同政府追求目标的显著差异，为政府对创新资源的全面规划提供了现实基础。要使科学技术迅速发展以满足整个社会经济的需要，就必须最大效率、最大效益地调配创新资源，即一方面需加强资源之间的协调，另一方面需集中资源以解决最关键的问题。这种选择与以毛泽东为首的中国共产党在长期的革命中形成战略思想有一脉相承之处，即集中优势兵力，打歼灭战。《1956-1967年全国科学技术发展研究规划》正是在这种原则上建立发展起来的，即按照可能和需要把世界最先进的成就尽可能迅速地介绍到我国的科学、国防、生产、教育等部门中来，使科学和技术水平可以接近苏联和其它世界大国，规划提出了57项任务、六大类。由此可见，科学技术的推动是通过完成规划中的任务来达成的，这与苏联的科学计划是不同的。
第二，国家安全对NIS具有较大影响。因为经济不发达国家的国防开支（包括国防R&D）占GDP的比例较高，对经济建设具有较大的冲击，因此导致对国家创新系统的影响。新中国成立之初，本身的政权需要巩固，国际环境也需要加强国防建设。当时国际形势是：20世纪50年代的东西方尖锐对峙，苏联与中国结盟同西方对抗及后来的抗美援朝，台湾局势紧张；20世纪60年代的中苏边境珍宝岛武装冲突。在这种较为严峻的国际形势下，当时中国政府必须对科技创新资源起主导作用，通过行政手段集中力量对创新资源进行调配，保证以军事为目的的重大科学技术计划能顺利进行，如原子弹技术的突破就是这种以政府规划为主体的运作机制的成就。对国防目标的高度关注导致提高了重工业的投资分配比例，影响了中国技术结构和技术部门的区域分布。1965年实施的三线建设，不但规定了当时投资的区域分布（投资集中在西南和西北）、部门分配（机械、钢铁、能源为优先发展部门），而且对中国以后的技术创新、技术转移模式及效率造成了深远的影响。应该说中国走的是一条独立自主发展工业体系的道路，即以自主创新为主。但这种自主创新不是在国际比较中的领先创新，更多的是在无法获得先进技术和知识支持的封闭型环境中的自主创新。对此美国学者吉尔伯特·罗兹曼曾作过这样的评论：中国革命以来的30年中，至少有20年可以由自力更生这一口号相当正确地表达人民共和国的行为。
第三，社会主义计划经济体制在制度上提供了保障。当时人们对社会主义的理解一般以二方面为主：即生产资料公有制和计划经济。因为发展社会主义才能解决社会基本矛盾，即生产的社会化和生产资料私人占有之间的矛盾。因此就能得出生产资料公有制是实行计划经济的前提和保证。有了这样一种经济制度就可以统一协调全社会的科学力量，有领导、有计划、有组织地发展自然科学并实施一种比较极端的方式：即政府指令型。这使得中国在科技基础弱、经济落后的情况下，仍能取得“计划科学”的成功。另外中国科学研究的生产资料远比农业或工业生产资料公有化难度要小，因此进入国家整体布局计划的制度性阻力比较小。从新民主主义向社会主义过渡之前，科技工作的计划性事实上已基本展开，在1950年8月召开的中华自然科学工作者代表会议上开幕词中就有：在我们人民民主专政的国家里，科学工作不再依靠私人所谓慈善性援助，而是明确成为国家的事务，这实际上表达了科学国家化的基本概念。从创新动力模式角度看，中国创新系统在这一阶段的动力模式应该是政府计划政策的技术推动模式。
第四，中国的传统文化和意识形态降低了政府指令性机制的社会成本。因为意识形态从广义的制度概念出发应是制度建设中的重要内容，形成一种意识形态意味着世界观和价值观的重构。20世纪50年代毛泽东提出的对知识分子的思想改造是彻底民主改造和逐步实现工业化的重要条件，这种思想改造的实质是使个人的学术研究意识形态服从于国家意志。因此无论是迫于政府压力还是政治荣誉，其改造后的效果多少在形式上是趋于一致的。这就使得政府在创新过程中的决策成本及执行成本都大大降低。李约瑟（Joseph·Needhan）在《东西方的科学与社会》中写道：中国的基本传统，也许比欧洲传统更符合科学世界大合作的利益，这种传统被有些研究者称之为文化民族主义。所谓文化民族主义，从知识分子这个群体来说应该理解为一种民族自豪感，是一种自强、自主的精神，是一种希望国家强盛的理念，从大局出发，这就使得中国知识分子对国家意志的认同。所以国家意志的贯彻与知识分子价值观和个人追求之间并不存在严重冲突，这也许就是政府指令性创新机制发挥作用的心理力量。
政府行政指令创新体制下的CNIS能充分调动各方面创新资源，因而是高效率，但效益不一定好。由于靠行政力量推动、组织、计划和实施创新，因此能降低创新的社会成本，能在较短的时间内有效集中人财物进行重点攻关，保证国家目标的实现，并取得了巨大成就：建国初到1977年，中国已建立了许多新兴工业部门，如电子工业、航空工业、石油化工工业、汽车工业、原子能工业等。从固定资产装备程度的提高看，反映出中国工业技术的进步和提高；从产业结构的变化看，至1978年正从以第一产业占主导向第二产业占一半的格局发展。以配第-克拉克定理解释：中国正逐步从一个农业为主的国家向工业化社会迈进，同时也表明中国已基本建立了完整的工业体系。不过中国行政指令型系统在此期间付出的代价也是惨重的，主要表现在以下几方面：
（1）中国的传统经济体制是一种高度集权的计划经济体制，此间作为创新主体的政府用行政集权的手段控制创新问题的选择、创新资源的配置、创新成果的推广和应用。此时CNIS的主要特征为:以计划和行政调节为核心的双向结构，封闭结构，强烈的意识形态，科研、生产系统分立。有了这样一种CNIS，创新的重点就随着政府的意志而转移，主要表现在重工业优先、军民分立、军工优先、重视尖端、轻视市场、大量的人力资源集中在高精尖项目里，生产等一线工艺流程缺乏科技力量的支持，尤其是人民群众迫切需要的广大消费市场的产品创新和改进性创新没有得到应有的重视。一句话：在政府忙于实现主要创新目标的同时，广泛多样的社会需求却难以被兼顾。因此这种排斥市场机制、否定价值规律的创新机制从局部利益来看是高效率的，但从整体来看是长期违背市场经济的，所以创新机制必将带来创新的无效益价值效果。
（2）国家创新系统中的技术转移方式或创新转移形式简单，创新主体少，科研院所完全独立于国企之外，自我封闭性强等，这些不利于科研院所与企业之间的广泛联系。一是技术成果从政府所属的发展密集型R&D机构经由政府主管部门或政府所属的推广部门转移到生产-学习系统（企业）；二是经过政府主管部门审批，采用引进设备或生产线的形式，从国外直接向企业转移技术。在这里需要解释的是政府主管部门包括中央政府、地方政府以及下辖的不同的产业与职能部门。这种模式的缺陷是各个主管部门的沟通需要通过纵向的行政关系来进行，条块分割，因此会产生许多弊病。如行政式的技术转移方式难以适应各个企业经常性的处于变化之中的需求，研究机构与企业之间缺乏在市场机制下的那种快速信息反映和交流。国家的R&D与企业的生产实践存在严重脱节，使科技成果难以或不能迅速转化为现实生产力，不利于企业整体创新能力和水平的提高。
（3）企业创新缺乏激励机制，创新动力不足。首先企业作为行政组织中的一员，缺乏推动技术创新的自主权。在职能方面企业仅在于向上级主管部门汇报企业的情况，提出本企业的要求，而在创新问题的选择、创新资源（如资本、劳动力）以及生产资料的需求和分配、直至产品价格的制定、创新成果进入市场、创新收益分配等全部由上级行政部门决定。企业既得不到成功创新所带来的相应收益，也不需要承担失败创新所带来的风险损失，在这种情况下企业当然没有创新的动力。当然从市场经济角度来看，企业经营者进行生产的目的是追求利润最大化，因为只有这样企业才能生存和发展。在那个特定的历史时期，不求效益只求集中力量把“重点工程”高效率地完成的体制下，要求企业符合经济规律的内在创新动力是不可能的。另一方面，由于产权形式主要是国有产权，国家所属的任何单位都可以无偿使用，这就使得作为知识发明者的个人权益受到侵害。作为个人的知识产权带来的收益可以被他人无偿占有，个人创新的积极性必将受损。在这种情况下创新的热情几乎消失殆尽，也就丧失了对企业和个人的创新激励作用。
第四，中国的NIS中的政府强化作用与西方国家的NIS中的政府作用不断增强有本质的区别。二战后西方国家在NIS中的作用主要是弥补市场缺陷的不足，指那些无法由个人或个人不愿承担的活动，如公共基础设施等基础项目，政府采取的是间接干预为主，主要通过金融、政策的诱导方式，与市场竞争机制、部分创新资源的个人所有结合在一起，使创新行为有了相应的自主性。而我国政府在NIS中过分强调国家意志与个人创新活动的关联作用，创新行为易受政治干扰。一旦发现发生在意识形态领域中的认识偏差就会不同程度地冲击国家创新系统，如“文化大革命”等政治运动中科技和知识界所发生的悲剧，即所谓的知识分子的阶级属性，科技知识是否具有阶级性等问题。意识形态扩大甚至是畸形的夸张，导致往往由政治标准取代技术、学术标准，必然导致知识分子在国家创新系统中无法得到其应有的主体地位，最终造成国家创新系统主体结构的严重缺损。
