在经济全球化与区域经济一体化的前提下,如何解决人类工业活动对自然生态环境的不可逆的负外部性,实现产业与生态环境的均衡,如何达到经济发展与资源节约型、环境友好型社会建设的和谐发展,需要重视产业集群创新与自然生态共生的理论研究与实践探索,对此本文以武汉城市圈为例,提出了产业集群发展的绿色创新模式,通过揭示产业集群与产业生态系统、新型工业化之间的内在关联,系统考察了产业集群绿色创新的基本内涵、发展形态、运行机理、激励与学习机制等,以武汉化工新城园区建设为实证分析,探讨武汉城市圈产业集群绿色创新的主要问题及其对策选择。主要研究内容与创新点表现在以下几个方面：首先,提出了产业集群发展的绿色创新模式。与产业集群的传统模式相比较,绿色创新模式是不同于对传统的以资源消耗和环境污染为特征的产业集群模式,并对这种“资源-产品-废物”的线性发展模式进行深刻反思,从而构建出的符合新型工业化要求的发展模式。产业集群绿色创新依据生态学、环境科学、系统科学等基本原理和集聚经济理念,在自然系统承载能力以内,对特定空间上的产业集群系统、自然系统与社会系统之间进行耦合优化,以实现特定区位上经济、社会、生态环境三者之间的整体协调与和谐发展。其次,提出了产业集群发展绿色创新的两种形态及其成本推动、效益拉动、环保需求以及微观行为创新等运行机理。产业集群绿色创新的两种形态,即生态工业园区模式和虚拟集群模式。生态园区模式是集群绿色创新的典型模板,着力于绿色创新,既注重资源节约、又注重环境保护。虚拟集群模式通过发挥网络效应,利用现代传输技术和处理技术对分散的资源进行整合,突破地域、资源、环境等因素的制约,有效减少资源消耗和环境污染。产业集群绿色创新运行机理主要表现为成本推动、效益拉动、环保需求以及微观行为创新等作用的结果。追求低成本的内在推动力及其生态效益拉动了绿色创新,两种绿色创新形态构建了集群企业之间的共生关系,环保法规与政策压力、满足联盟企业环境标准、绿色形象塑造等环保需求促进了绿色创新,此外,集群企业的微观创新行为包括生态设计创新、清洁生产创新、绿色营销创新等有效强化了产业集群绿色创新。再次,构建了产业集群绿色创新的激励与学习模型。由于产业集群内企业追求生产经营的利润最大化,忽视生态效益和社会效益,绿色创新行为的高成本难以激发其内在的绿色创新动力。针对此悖论,本文构建了产业集群绿色创新的激励与学习模型,探讨产业集群绿色创新中企业与政府、企业与企业之间的不同利益动机及激励与学习行为,运用激励理论考察政府监督和激励的必要性,并从市场自身运行的机制和企业行为学习的视角,分析集群绿色创新过程中企业是如何进行学习的,以及学习机制构建的条件等问题。最后,以绿色创新为研究切入点,剖析武汉城市圈产业集群发展问题,开拓了武汉城市圈产业研究的新视角,并创造性地提出了武汉城市圈产业集群绿色创新的主要对策选择。选择武汉化工新城园区建设为实证分析,指出武汉化工新城通过绿色创新规划,模拟自然生态系统建立工业系统“食物链网”,形成生态工业链网；同时在集群创新过程中推行清洁生产,实现产业集群的绿色技术创新与绿色制度创新。在理论阐释与实证分析相结合的基础上,从绿色创新的层面深入考察武汉城市圈产业集群问题,提出武汉城市圈产业集群绿色创新的对策建议,主要包括完善产业生态布局、加强绿色技术创新、健全创新服务网络、加强绿色宣传教育、完善绿色创新法律体系、培育绿色市场机制和技术支撑体系等。