姬玄幻很好奇美国是如何成为世界第一科技强国，即世界最强大脑是如何炼制的。他拨通了史比较的电话手表询问他这段历史。史比较说，“一个大国是否可以成为一个科技强国，存在几个因素。第一是顶层设计或科技政策，其中顶层设计的教育部分又会影响第二条的国民教育水平。第二是国民教育水平和科学素养、社会风气（即国民行事是否重视科学方法）。第三是经济基础。工业化/现代化需要科技的指导，但是不管是基础理论科学还是应用技术开发，都是烧钱的活。第四是国际交流。第五是多个学科带头人。你看看我推荐给你的这几本著作就明白了。”
以下是史比较的观点以及他推荐的几本著作描述的观点。
根据《科技革命与美国现代化》（ISBN9787570109111，2020年6月第1版）《引言》，所谓的科技革命，实际上包括科学革命和技术革命两个部分。尽管有争论，但一般来说，以牛顿为代表的 16 到 17 世纪科学革命被称为第一次科学革命。以 19 世纪末到 20 世纪初相对论、量子力学为代表的科学变革被称为第二次科学革命。至于技术革命，主流观点认为 18 世纪末到 19 世纪初涌现的蒸汽机和铁路技术被称为第一次技术革命。以 19 世纪末开始出现的电气化，特别是电灯、电话、汽车、收音机、电影等技术为代表，被称为第二次工业革命或第二次技术革命。狭义的现代化是指对某个设施、某个机构、某种技术的更新，达到了当时最新、最好的标准。广义的现代化则指一个国家或社会从传统到现代的转型过程。《科技革命与美国现代化》作者认为美国现代化完成于 1950 年代到 1960 年代。现代化的概念在 1970 年代被美国学者抛弃；取而代之的是全球化。
美国在 20 世纪成为世界第一科技强国是有其历史渊源的。根据《科技革命与美国现代化》第 4 页《第一章 科学、技术与美国工业革命》，美国 1776 年建国时领导班子的大部分成员既是伟大的政治家，也是伟大的科学家。第三任总统杰斐逊说，“科学是我的热爱，政治是我的责任”。开国元勋富兰克林更是当时世界公认的电学权威。他改进了避雷针，发明了对流式烤炉和火墙，在印刷业和邮政事业上有卓越的贡献。开国元勋汉密尔顿（Alexander Hamilton）被认为是美国现代化的一个重要设计者。麦迪逊总统任期内与英国爆发的“1812 年战争”加速美国以纺织业为主的制造业的发展以及公路、运河、和铁路等基础设施的建设。“1812 年战争”后美国实现了以工业化为标志的早期现代化。建国初期领导班子还懂得用法律来培育科技革命的土壤。例如，国会通过立法“保障著作家和发明家对各自著作和发明在限定期限内的专有权利，促进科学和工艺的进步。”
南北战争之后的 1865 年到 1900 年间被历史学家称为“美国工业革命”。美国 1865 年的国民经济总量落后于西欧主要强国。到 20 世纪初，美国的国民经济总量已经超过英、法、德三国总和。南北战争除了极大地促进美国工业化进程和美国社会的现代化，还促进了大量公立大学的设立，同时公立大学不再仅仅从事教学工作，开始大量从事科研活动。各专业科研局，例如地质调查局的活动得到加强。这个时期的辩论决定美国联邦政府不成立统一的“科学部”，确立了今天联邦政府内没有统一的科学部、政府科学政策的运作依赖于多个专业科研局和总统科学顾问（及委员会）的局面。
这一时期涌现出来的技术系统包括蒸汽机、火车头、电灯、电话、电报、留声机、收音机、电影等。主要科技领军人物是爱迪生（Thomas A. Edison），贝尔（Alexander Graham Bell）、戈雷（Elisha Gray）、华生（Thomas Watson）、特斯拉（Nikola Tesla）等。必须注意到，这个阶段涌现出来的众多独立发明家；但是从 20 世纪初以来，美国再没有出现类似的百花齐放局面。科技项目的高度复杂性导致科技进步不再是一两个发明家单打独斗就能够完成。例如，跨大西洋电话通话是 1915 年几个芝加哥大学毕业的物理学博士精诚合作才开发成功的。支撑这种转变的人力资源基础是工程师数量的暴涨。美国 1900 年约有 4.5 万名工程师，到 1930 年增加到 18 万名。
美国一跃成为世界第一科技强国发生在 20 世纪上半叶。《科技革命与美国现代化》第 31 页《第二章 美国科学的崛起、第二次科学革命与大科学的诞生》说 1930 年代大量到欧洲留学的美国科学家学成以后回国、以及欧洲犹太裔科学家逃避纳粹迫害、流亡美国对美国成为世界第一科技强国的作用是锦上添花，而不是雪中送炭。前文已经说到美国在 1900 年之前实现了工业化和现代化，同时做了大量的科学技术积累，涌现出大量发明家。
美国在 19 世纪末到 1930 年代，建立了德国教育模式的约翰-霍普斯金大学和芝加哥大学。在这时期，西部的加州理工学院和加州大学抓住了二次科学革命，成为美国赶超世界科学先进水平的生力军。众多企业实验室（例如通用电气实验室、杜邦实验室、贝尔实验室等）也在这个时期相继成立。从欧洲回国的美国科学家包括拉比、奥本海默（J. Robert Oppenheimer）、康敦（Edward Condon）、尤里（Harold Urey）、鲍林（Linus Pauling，1954 年诺贝尔化学奖得主）、摩尔根（Thomas Morgan，1933 年诺贝尔医学奖获得者）等。摩尔根回到美国后，在加州理工学院创立生物学部，成就了另外 7 位诺贝尔奖获得者。鲍林的学生有多名诺贝尔奖获得者（例如 James Watson，Francis Crick 等学生）。本土培养的科学家有劳伦斯（Ernest Lawrence）、海尔（George E. Hale）、哈勃（Edwin Hubble，他在牛津大学学习法律，与天文学无关）等人。《科技革命与美国现代化》第 127 页说应该对本土人才和引进人才一视同仁、公平竞争。在平等公平竞争的原则下，不问出处，唯才是用。
美国 20 世纪上半年的主要科技成果是曼哈顿工程、英国送来的抗生素和雷达。曼哈顿工程被认为是一项技术成功，而不是科学成功。曼哈顿工程主要由留学欧洲并回国的科学家、本土科学家、及少量流亡到美国的犹太科学家共同实施。相对于科学家的贡献，工程师和技术人员的杰出贡献未被报道。这少量流亡美国的犹太科学家中并不包括爱因斯坦。爱因斯坦的自由派立场不被曼哈顿工程领导班子所信任。相反根据第43页，中国留美女核物理学家吴健雄参与了曼哈顿工程。她 1944 年在哥伦比亚大学为曼哈顿工程研制辐射探测器。1950 年代她还为杨振宁和李政道的物理理论做实验验证，方便二人迅速获得诺贝尔奖。另一位华人科学家钱学森对美国在二战中航空、火箭技术的发展做出了贡献。
根据《科技革命与美国现代化》第 48 页《第三章 美国大科学革命：二战末与冷战初期世界科技变局》，二战后是美国科技一枝独秀，将其他国家远远抛在后面的时代。二战前美国的科学教育经费主要来自于基金会和州政府。二战后者多来自联邦政府和军方。第 50 页《表3-1 各国历年获得诺贝尔科学奖数目及占总数的百分比（按国别和时期，1901-2002年）》显示 1945-2002 年美国共有 188 位诺贝尔科学奖获得者，比第二名的英国多 138 位。背后原因可以从第 54 页的《表3-2 1963-1965年美国、欧洲、加拿大和日本的研发支出和人员数目（OECD，1968）》显示出来。美国这三年的研发支出是 213 亿美元，远远超过第二名英国的 21.6 亿美元。研发人员总数 47.5 万人，是第二名英国 5.9 万人的 8 倍。除了研发人员，根据《美国人的性格》（ISBN9787559624871，2018年11月第1版）第 238 页，美国新兴工业劳动队伍中，科技和管理人员的比例在 1975 年就已经达到 1/4。
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