“一带一路”是创新之路，科技合作是“一带一路”建设的先导和支撑。梳理“一带一路”国际科技合作的模式和现状，分析其作用机制，构建“一带一路”国际科技合作理论模型，数值模拟其创新与增长效应，并在此基础上进行实证检验，结果表明：（1）当前“一带一路”沿线国家与中国的科技合作处于起步阶段，合作较多的为东南亚、南亚等地理邻近国，且具有偏向性；（2）各种科技合作可归为研发合作类、技术转移类，二者分别通过影响研发能力和知识存量促进“一带一路”沿线国家的创新与增长，对技术水平较低的国家作用更大，但在当前合作水平下该异质性不明显；（3）两类合作在产生创新与增长效应过程中相互促进、相互加强，因此两类科技合作同时开展才能充分发挥其效应；（4）若将“一带一路”沿线国家分为创新落后者和创新追赶者，则研发合作类作用效果在两类国家存在明显的差异，这与合作的技术层次、难度有关，也与技术转移类合作直接的生产率效应有关。由此得到的启示是，“一带一路”国际科技合作要因国施策、坚持研发合作和技术转移并举、注重研发合作的质量和效果。