第二次世界大战是美国科技发展的大好机遇，全面崛起的转折点，同时，美国科技的全面崛起也是长期建设的必然结果。
崛起的历史之路：北美殖民地时期的移民在含辛茹苦谋生存时，不忘播撒欧洲的科技知识种子，这是美国科技事业的初创时期。殖民地经济不发达，人们累于谋生，远离欧洲科技中心，人才更缺乏，科技发展缺乏良好的社会经济和教育基础。尽管困难重重，种子已落地萌芽生长，且有所成就，如本杰明·富兰克林的电学研究。
1776年建国到1861年内战前，是美国科技事业奠基时期。虽然美国有“热心科技事业的政治家群体”以及多种鼓励政策，但由于基础薄弱、人才和经济发展有限、国家资助不易等，美国有“欧洲科学殖民地”之称，科学人才多出国求学，甚至以发表法语、德语论文为荣。
从内战结束到第一次世界大战爆发，美国科技事业迅速发展，初步崛起。内战中，林肯政府创立农业部和国家科学院以促进科技发展，颁布《莫里尔法案》划拨国家土地建立全国高等教育体系，以大量培养科技人才。随之抓住第二次科技革命机遇，推动科技进一步发展，形成经济和科技循环推动之势。美国经济由此强劲兴起，成为世界第一经济大国。
第一次世界大战对美国科技事业影响深远：科技的军事意义得到高度重视，工业科研大规模强化，政府大规模组织运用全国科技力量。这为美国应对第二次世界大战做了良好准备。美国科技事业中政府、高校、工业界科技体系、私人基金会四大支柱构成的全国科技体系全面形成，各有分工侧重又交叉互补，为日后科技腾飞奠定了基础。
全面崛起前的严重困境：1929年华尔街股灾引爆经济大危机，严重冲击了西方政治经济和社会。科技经费大幅度削减。政府总预算中研究与开发经费从1930年的2％以上急剧降到1935年的1％以下。大批科技项目停止或延缓，大批科技人员被解雇。1933年，国家标准局、通用电气公司和美国电话电报公司解雇几乎一半科研人员，一些大学甚至解雇终身教授。美国科技事业和科技队伍受到沉重打击，士气低落，悲观失望。
同时，科学技术的声誉一落千丈。芝加哥大学校长哈金斯声言，国家陷入绝望是因为“打开天堂的钥匙却把我们引入一个更大和更压抑的牢狱。我们原以为这钥匙就是科学和人类的自由智识，它们却使我们失望了”。公众认为科学技术失败了，不仅未能阻止危机，反而加速生产过度引发大危机。有人认为这种失败在于美国政府的政策服务企业利益，不服务公共利益，工业界只把科技当作谋私利的工具。人们批评科学家跑得太快，“他们既不注意也不在乎自己为什么或怎么样跑，甚至跑到什么地方去。他们也不在意他们的科学发现被滥用”。
1935年后罗斯福政府的“新政”开始援救科技事业。罗斯福总统提出科学研究是一种最伟大的国家资源。政府和工业界科技经费开始回升，增加雇佣科技人员。其中社会科学也得到政府重视和资助。此时，第二次世界大战逼近，军方也要求增加军事科研。尽管经济大危机阴影未散，罗斯福新政逐渐化解困境，挽救了新兴的全国科技体系免于崩溃，迎来了历史性的大好机遇。
黄金科研时代：第二次世界大战使美国科技事业一扫萧条，进入“黄金时代”。大战最初两年，美国不仅如一战初期那样没有参战，大发战争横财，而且及时利用这段宝贵时间，全面动员和组织科技力量备战。美国科技力量实际上先于国家进入战时状态两年多之久。及早动员国家科技力量备战是决定战争的损失大小乃至胜负的要素之一。这是美国在二战中极有利的一个关键条件。
二战前，美国科技界就开始搜集登记科技人员资料，以备战时动员，这就迈出了关键性的一步。大战爆发前28天，1939年8月2日，爱因斯坦向罗斯福总统发出制造原子弹的著名信件，随后，罗斯福总统接受爱因斯坦建议并下令研究。同时，万尼瓦尔·布什等科技界人士根据一战的经验筹建国家科技领导机构。1940年6月22日，法国投降，形势危急，27日，罗斯福总统下令成立国防科研委员会，组织军事科技工作。1941年6月又建立政府科学研究与开发办公室，作为中央机构全面强化战时科技领导工作。
随后是战时科技经费超大规模快速投入。联邦研究与开发经费在1940年为7000万美元，1945年高达15.9亿美元。短短5年增加20多倍，史所罕见，有人认为美国到了对科研规模不加限制的地步。没有这种庞大开支，不能想象美国战时科技的飞跃发展。战时科研规模庞大，成就同样巨大，如原子弹和第一台电子计算机等，体现出美国战前长期奠定的科技、教育和工业基础的强大实力。
这次大战改变了政府科技政策和科技布局的重心结构。政府科技工作战前自成一体，现在与企业和大学密切合作。政府科技投资对象相应转移，工业界和大学的科技机构获得大量科研资金。这对饱受经济危机打击的美国科技事业来说是久旱逢雨。这些变化被称为美国政府科技工作中的“革命”，其具有多种重要意义：一是广泛利用社会科技力量，使美国政府掌握更庞大的科技力量，科技政策从以往较为零散转向全面规划的系统化发展。二是巨额科技经费大量注入工业界和大学，促成其空前快速和规模巨大的发展。三是政府和工业界、大学密切融合，增强了全国科技体系的完善。这些成为美国战后确立长期科技优势的主要基础。
1944年11月，罗斯福总统要求研究战后科技发展战略，推动科技进步，发展经济、改善民生和培养人才。1945年7月，著名科技政策报告《科学——无止境的边疆》问世，强调政府要有开拓进取的边疆精神，提出开发科学新边疆在战后国家战略中极具重要性；认为科学进步必须是政府的根本利益所在。报告有一系列政策建议，如设立国家研究基金会等，提出的基本原则有政府投资必须保持稳定，掌管资金的机构应由科学家和教育家主管；保持科研机构的独立自主。该报告确定了战后美国科技发展和保持优势的战略方针。
促成这个黄金时代的还有三笔“飞来横财”。一是大量国外财富流入，使美国有巨资投入科技发展。二是最宝贵的科技人才大批流入。欧洲的法西斯横行和战火纷飞，把爱因斯坦等众多顶级科学家“送”给美国。大战结束时美国又积极收罗纳粹德国科学家如导弹专家冯·布劳恩等。三是国外先进科技成果流入。如财穷力竭的英国被迫以原子弹研制技术、雷达技术和青霉素技术等交换美国军援。相比之下，大战中各国科技和教育受到严重打击，唯独美国有此“天赐良机”。
二战提供的大好机遇、明智的科技政策和巨量投资、长期建设的雄厚科技基础和经济实力、健全的科技体系、积极向上的科技文化、流入的大量财富和科技人才等，造就了美国科技跃居世界之首的“黄金时代”，并使其能长期保持科技优势。
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