21世纪是一个科技高速发展的时代，在这样的一个时代里，科学技术日新月异，经济生产瞬息万变。计算机和互联网的发展促成了全球信息化、网络化、数字化、一体化，知识和科技的更新速度日益加快，科学技术迅速地转化为生产力，科技成果商品化、产业化的周期大大缩短，新技术竞相涌现，新产品层出不穷，越来越多的信息飞快地传向世界的每个角落，越来越新的科技发明时刻冲击着人们的工作和生活，从而不断地改变着我们人类社会的面貌。这一以知识和信息为主导的全球化的科技革命和经济革命，正在把我们人类的经济生活推向一个新阶段，带给我们人类社会走向更加富裕繁荣的新机遇。有人将这个时代称为信息时代，有人将这个时代称为数字时代，还有的人，尤其是经济学家和社会学家，将这个时代称为知识经济时代。在知识经济时代，科技和经济的发展速度、规模、广度和深度都是历史上任何一个阶段所无法比拟的。专家和学者们一致认为：知识经济是当今世界一种新类型、富有生命力的经济，是21世纪人类的希望。
知识经济概念的提出，可追溯到美国社会学家丹尼尔·贝尔于1973年出版的《后工业社会来临》一书。他提出，以知识和信息为基础的“产业”正超过传统的工业，成为美国经济的主要部门。1980年，美国著名未来学家托夫勒又将后工业社会理论通俗化，出版了《第三次浪潮》，该书出版后，立即成为最畅销的书。所谓“第一次浪潮”是指约在公元前4000年，人类进入了金属时代。“第二次浪潮”发生在17世纪到1830年，在英国发生了前所未有的科学革命、技术革命和产业革命。200多年来，蒸汽机、发电机、汽车、飞机和计算机的相继问世和应用，大大拓宽了产业领域和提高了劳动生产率，特别是科学技术对生产力的发展起着越来越大的作用，于是引发了“第三次浪潮”。尤其是进入20世纪90年代以来，以互联网等为代表的信息工业取得了重大的新突破。同时，旨在发挥人的积极性和能动性的“企业重建”运动方兴未艾，1996年，经济合作与发展组织出版的《以知识为基础的经济》系列报告提出，作为与农业经济、工业经济相并列的知识经济对什么是企业、什么是产权等重大制度问题的传统答案提出了挑战。
关于知识经济的定义是，知识经济是指建立在知识的生产、分配和使用（消费）之上的经济。世界银行副行长瑞斯查德在1997年世界银行年会上指出：当今世界经济中有两种力量在起作用——经济革命和技术革命。这两种力量的综合结果，正在把世界经济推向“新世界经济”的发展阶段。
进入知识经济时代，知识的作用将越来越大。与以往的经济形态最大的不同在于，知识经济的繁荣不是直接取决于资源、资本、硬件技术的数量、规模和增长，而是直接依赖于知识或有效信息的积累和利用。如自1993年以来，在美国工业增长中，约45%的是由以信息产业为主的高技术产业迅速发展带动的。在此后的3年中，高技术产业在美国GDP增长中的贡献率为27%。知识经济的兴起，正在改变西方发达国家的产业结构，对它们的经济发展起着巨大的推动作用。如美国的经济已持续8年增长，而通货膨胀率是40年来最低的。世界经贸组织在1996年度的报告中说：29个“经济合作组织”国家中，GNP的50%是通过知识经济实现的。(www.guayunfan.com)知识经济是以高科技产业为第一生产支柱，以智力资源为首要依托的新型经济。知识经济具有经济发展可持续化、资产投入无形化、世界经济一体化、经济决策科学化等特点。知识经济的形成，大体来说有如下几个方面的特征：（1）信息技术作为经济技术体系的基础，以信息技术为代表的高技术成为推动经济发展的根本动力。（2）以信息产业为主导的高科技产业成为经济构成中的支柱产业。（3）从事信息和知识产业的劳动者占全部劳动者的大多数，知识型劳动者在社会发展中起主要作用。（4）知识和智力成为最重要的经济资源，知识和信息资源所起的作用超过物质和能源这两种传统工业经济中的基础资源，知识资源成为支持经济增长的最重要力量。简言之，知识经济是具有更强竞争力和更强稳定性的经济；知识经济提供了更多的就业机会；知识经济的发展主要依靠以高科技为核心的知识，即人的智力，而不是自然资源；知识经济因消耗资源相对较小，从而为环境保护、资源保护和实现可持续发展开辟了新的途径和广阔的前景。
目前，发达国家之间的高新技术创新活动额占全世界高新技术创新活动总额的比重高达80%以上。
进入知识经济时代，美国经济一直保持稳步增长。1997年美国国内生产总值增长了3.9%。促使美国经济强劲增长的原因固然很多，但包括美国联邦储备委员会主席格林斯潘在内的许多经济界权威人士和经济学家一致认为，推动美国经济增长的一个重要因素是劳动生产率的提高。劳动生产率是指单位时间内劳动的生产效果或能力，它是衡量一国经济发展水平的一个重要指标。美国在1973年以后的20年里，非农业部门的劳动生产率每年平均增长1%。到1995年后，每年平均增长2%左右，1998年增长了2.2%。美国劳动生产率上升的主要推动力是高新技术的广泛应用，尤其是电脑在各个部门的使用，大大提高了各行各业的生产效率。到20世纪末，以信息产业为代表的高技术产业已成为美国经济的主导。正是以信息技术为代表的高新技术促进了产业升级，带动了美国经济成长，使美国的经济近年来一直处于领先地位。高技术在美国进出口贸易中所占的份额已从1980年的9%增加到1995年的18%。信息技术业不仅为近年来美国经济的繁荣作出了巨大的贡献，还起到了帮助降低整个社会通货膨胀率的积极作用。信息技术业已占美国国内生产总值的8%，并为1995～1998年美国经济的增长作出了35%的贡献。美国能够持续发展的原因，在于其信息产业所获得的成功。
20世纪是人类历史上科学技术空前辉煌和科技革命充分发展的世纪。20世纪的科学成就及其所创造的物质财富，大大超过了以往数千年的总和。100年来的经验告诉我们，未来世界各国间经济实力的竞争，包括军事实力的竞争，实质上就是国家科技实力的竞争。美国强大的经济实力正源于其背后的强大的科技实力。纵观20世纪科学技术发展所经历的三次重大变革，我们会看到以美国为首的发达国家一直领导着当代科技发展的潮流。
发生在20世纪的第一次科学技术的重大变革是大体结束于1930年的以物理学为核心的科学革命。这场革命最伟大的成就是相对论和量子理论的创立。这一期间，爱因斯坦创立了相对论，从而揭示了时间、空间、物质和运动之间的普遍性规律，并为高能物理、天体物理、放射物理等新兴基础科学以及航天技术、核能应用等一批高技术的诞生开辟了道路。普朗克、薛定谔、波尔等人创立的量子理论，是人类对微观世界物质运动及相互作用认识的一次历史性飞跃，它不仅成为结构化学、凝聚态物理、理论生物等学科的理论基础，而且也为微电子、光电子、激光、新材料、原子核等技术及其产业的问世打开了大门。
50年代半导体技术的突破和脱氧核糖核酸（DNA）双螺旋结构的发现，引发了世界科学技术的迅猛发展。随后，原子能技术、空间技术、微电子技术、通信技术、生物工程技术、新材料研究等都取得了重大进展，极大地提高了人类认识和改造自然世界的能力。这就是发生于二战后期到60年代的第二次科学技术的重大变革，此次科学技术的重大变革是在新的科学理论的基础上取得了一系列技术上的突破，从而带来了核工业、电子工业、航天工业、电子计算工业、生物工程等新兴高技术产业的发展，使世界经济格局和人类生活面貌焕然一新，因而人们又将这场科学技术的重大变革称为科技革命或产业革命。
20世纪第三次科学技术的重大变革，是我们正在经历的始于70～80年代的信息技术革命，它是以信息论和控制论为理论基础而兴起的新科技革命或新产业革命，如今这一新技术革命已经成为世界科技和经济发展的主流。信息技术主要是指围绕信息的获取、储存、传递和处理等组成的技术综合体。它包括微电子、通信、电子计算机与人工智能、自动化、光导和光电子等一系列技术。微电子技术作为新兴基础技术，将电子计算机和现代通信技术等有机地结合在一起，从而导致了现代信息技术的诞生。难怪有人说继发明语言、文字和印刷术之后，计算机革命带来了人类历史上第四次信息大爆炸。当今社会，人类获得所需的各种信息都是依靠现代通信技术为基础的通信设施来获取、处理、存储和传输的。当代科学技术的每一次重大变革都伴随着科学和技术知识的爆炸式增长，都导致了一场新的经济高增长，甚至是一场新的产业革命。而美国经济的迅猛增长也无不得益于其科学技术的飞速发展。
知识创新是指通过科学研究，包括基础研究和应用研究，获得新的基础科学和技术科学知识的过程。知识创新的目的是追求新发现，探索新规律，创立新学说，积累新知识。知识创新是技术创新的基础，是新技术和新发明的源泉，是促进科技进步和经济增长的革命性力量。
进入知识经济阶段，科技创新已成为发达国家经济持续增长的龙头。在美国，几乎所有的名牌企业，都十分重视不断开发新技术和新产品。他们认为只有抢占新技术和新产品的制高点，才能取得竞争优势。在美国扬名世界的贝尔试验室里聚集了5万名科学家，正是这些科学家为他们的公司创造了无数个“世界第一”。英特尔公司从成立的1968～1994年，其营业收入就增长了1000多倍。
据统计，在美国的硅谷里，集中了7000多家高新技术公司的总部，世界上最大的100家高新技术公司中，就有20家在这里安营扎寨，如电脑公司惠普，软件公司微软，芯片公司英特尔等。硅谷的辉煌不在于它生产了芯片、电脑、软件等，而在于这里聚集了一大批世界上最具有创新精神、创新观念和创造才能的人才，并由这些人建立了创新的制度、体制和管理方法，以及由此而形成的一派热气腾腾的创新社会环境。正因为有了这样特殊的环境，又不断地培育出了一批批创新力更强的人。创新成为这里永恒的主题。
授予专利的数目从另一角度反映了一个国家的科技创新水平，美国在保护知识产权方面一直处于世界先进水平，1991～1995年间，授予国民专利的数目以年平均2.15%的速度增长。如1995年，美国国民在国外获得的专利项数为109146项，比第二位的日本多28241项，而中国只有213项。美国平均每10万居民中持有的有效专利项数为422项，而中国只有2项。
美国政府早就认识到新兴小企业是一支有力的科技创新生力军，为了增加小企业对科技创新和解决就业的贡献，1958年美国国会通过了小企业科技投资法案。自1958～1969年间，联邦政府对科技创新型中小企业的风险投资就有300亿美元之多。比同期的民间投资多3倍。今日美国的几家成名的大科技公司，如苹果计算机，康柏、英特尔等在初创期间都是靠政府创设的科技投资基金成长起来的。经过20年的实践，美国国会发现政府花在小企业上的研究与开发资金，效果比花在大企业、大学和国家实验室的要好得多，无论在创新程度、研究进度及商品化率等方面均收效显著，尤其是中小企业在国家国防技术向民用转移方面做得更为出色。在1982年后，国会又连续通过了三个与小企业创新研究与发展相关的法案，政府在这些法案框架中运作，先后设立了“中小企业创新研究计划（SBIR）”、“中小企业技术转移计划（STTR）”和“先进技术计划（ATP）”，使美国的中小高科技企业迅速发展。从20世纪80年代初IBM个人计算机诞生开始至现在，美国在计算机产业小企业的推动下，完成了从工业经济向知识经济的转变，从而支撑了美国经济近年来连续高速地增长。据报道，目前美国国民生产总值有37%来自中小型企业，中小型企业并为全国劳工市场提供接近50%的工作机会，而且，新的工作机会亦有接近2／3是由小型企业创造的。更加令人惊奇的是，大部分的新产品和新主意都出自小型企业。
美国政府早就认识到高技术对经济发展的重要性，历年来投入了大量的财力和物力来发展高技术产业。1993年，克林顿提出“技术是经济发展的发电机，科学为发电机加油”的口号，制定了一系列促进科技发展的政策。1996年7月，美国国际科教委员会发表“利国的技术报告”，提出：“进入21世纪，我们把握技术领导地位的能力将在很大程度上决定着美国的富强、安全和全球影响力，并因此决定着美国人民的生活水平和生活质量。”
在高新技术创新活动中，政府的政策操作具有较强的导向功能和驱动功能。美国出版了一本轰动一时的书——《改革政府》，书中指出“多掌舵少划桨的政府”才是真正强大的政府。我们所要求的不是“多大的政府”，而是“怎样的政府”，即怎样使政府更能适应现时代社会经济高度和快速发展的要求，能够反应灵敏且指挥自如。克林顿总统很赞赏此书，他一再说：美国政府的政策是，小政府，大投资，强国家。1997年4月，美国总统技术政策办公室又发表了高技术发展战略报告“开创21世纪的科学技术”，这是美国政府发展高技术的纲领，它对开创21世纪科学技术的战略给予了高度的重视。该报告明确指出，只有保持技术的领先地位，才能保住美国超级大国的地位。
由于高新技术与美国国家的战略利益紧密相关，为了保住美国在某些高新技术领域的领先地位，政府会及时出面干预协调。例如20世纪80年代初，日本在半导体工业方面已开始领先于美国，这给美国政府很大的冲击。美国政府总结了半导体工业中因各自为政的分散局面所造成的不利后果及教训，由政府建立了协调机构，便于美国半导体行业实行技术、设备、产品的标准化，并由协调机构组织联合技术攻关，解决技术难题。由于美国政府强有力的参与，到了20世纪80年代末，美国在半导体领域又超过了日本。再如，为了保持住美国在信息领域的领先地位，白宫1997年又宣布了下一代因特网计划，将采用超高速的全光纤网络和宽带技术，传输速度要比现在快100～1000倍。为了保持美国在信息和通信领域的领先地位，以及由此给美国带来的巨大经济和社会效益，美国政府将会持续地投入大量的资金。
美国政府和各类科学技术机构均设有各种奖项，如各类美国总统奖和名目繁多的学会协会奖，用于表彰、鼓励为科学技术事业作出贡献的人。美国诺贝尔奖得主众多，也为美国注入了良好的科技氛围。1950～1997年，全球诺贝尔奖（限于物理、化学、生理及医学和经济学）得主共334人，其中美国人超过一半，共184人，远远超过处于第2位共47人的英国。
美国的经济之所以雄踞世界之首，不仅因为美国掌握有十分先进的科学技术，而且更源于在这背后的非常成功发达的教育。十年树木，百年树人。美国重视教育由来已久。建国后，美国领导者们就把教育当做立国之本，先后颁发了各种有关教育的法规，如开创公立学校的《学校法》，推行义务教育的《义务教育法》，鼓励培养农业技术和工程技术人才的《莫尔斯赠地兴学法案》。20世纪早期通过了旨在扩大职业教育的《史密斯法案》，1958年通过了《国际教育法案》，1962年通过了《人力开发培养法案》，1963年颁布了《职业教育法案》，20世纪70年代颁布了《职业前途教育法案》。这些法律法规奠定了美国当今教育的主要格局，使美国教育水平对国民经济的增长起到了很大的推动作用。
在高等教育方面，美国虽采用地方分权制，但并不意味着高等教育无所作为。通过立法，政府对高校具有很强的宏观调控效力。从美国高等教育发展历史上考察，几次关键性的举措，都有相应的法案来推动，如《莫里尔赠地兴学法案》、《军人权力法案》、《国防教育法》等对美国高等教育的发展都起到了很好的调控作用。特别是《莫里尔赠地兴学法案》曾带来美国高等教育的繁荣发展。林肯总统执政时看出当时教育的问题，认识到教育对经济发展起着特别重要的作用。1864年莫里尔参议员提出了《莫里尔赠地兴学法案》，通过该法案的立法，由联邦政府出资、各州政府拨出土地发展农业高等教育，培养农业技术人才。到1887年，美国又开始提倡科学研究和实验，在全国到处兴建了许许多多农业实验站，大学与实验站紧密挂钩，因地制宜进行农业科学实验。1914年，《史密斯法案》进一步提出教学、科研和推广一条龙的主张。于是，农业技术推广站又应运而生，促进了农业科研成果的推广应用。今日美国的许多公立大学都是受益于《莫里尔赠地兴学法案》和《史密斯法案》而发展起来的，都经历了以农学院为基础发展成为综合性大学的过程。19世纪下半叶到20世纪初，《莫里尔赠地兴学法案》、《史密斯法案》和威斯康星大学的社区服务思想等，把美国高等教育推向了教学、科研、社会服务的三点成面的广度；二战以后，美国高等教育与经济、社会发展的关系愈加紧密，产学研结合日益密切，走向了多功能、多形式、多样化和终身教育等立体发展的进程。
美国政府一直把教育当做立国之本。1992年，美国教育支出占政府支出的14.1%，即使在今天也是世界高水平。美国公共教育经费一直保持较高的水平，1999年，美国联邦政府预算又把用于主要教育培训计划的经费相比于1998年增加了32%。美国经济的发展无疑给教育和科技提供了世界上最有力的物质保障，如果说，先进发达的教育和科技是经济发展的坚实基础，那么，强大的经济实力就是教育和科技的坚强后盾。
美国不断加大对教育的资金投入，美国公共教育经费占国民生产总值（GNP）的比重在1985年为5.0%，1987年为5.1%，1988年为5.2%，1989年为5.3%，到1992年增加为5.5%。早在1990年美国全国的教育开支就超过了军费开支，达到创纪录的3530亿美元。1992年，美国全国的教育总经费约占国内生产总值（GDP）的7%，在国际上也处于领先水平。如果以人均公共教育支出来表示一国对教育的重视程度，那么，美国在世界上无疑处于领先地位。1994年，美国人均公共教育支出为2304.3美元，中国则只有45美元。
美国有60%的基础研究是由大学完成的，大学也是研究与开发的重要基地。1997年，美国高等学校研究与开发（R&D）经费达到240.31亿美元。另外，联邦政府在高等学校设立的研究开发中心（FFRDC）的研究与开发经费支出达到54.05亿美元。美国高等学校研究与开发经费主要来源于联邦政府。1997年，高等学校的研究与开发经费，大约60%是由联邦政府提供的。1999年，联邦政府预算给高等学校研究与开发的经费为145亿元，比1998年增加了6%。
美国高校经费来源渠道较多，不过州政府和地方政府投入的比重最大，约占50%左右，中央联邦政府的投入只占10%左右，学生的学费一般在20%左右，其余的就是私人捐赠、学校自身收入以及其他收入。然而高等教育经费的投入除国家、政府获益以外，社会、企业和个人也是获利者。企业的人才是学校培养的，为企业带来了最大的经济效益。高等教育满足了个人的欲望，使之获得了知识的技能，培养了他们就业的能力，使之更能适应社会的需要，增加了他们的就业机会，从而让他们有获得更高报酬的可能性。因此，根据市场经济“谁受益谁付款”的基本原则，社会、企业和个人都应对高教投入经费。于是1984年美国一州立大学校长约翰斯顿提出了“高教成本分担”的观点，这看来无疑是合理的建议。
1991年，美国加利福尼亚大学教授卡斯特斯说，如果说知识信息是新的世纪信息经济中的电流，那么大学就是产生这种电流的发电机之一。正是在这个意义上，他把大学称为“Engine of Development”（发展引擎）。
美国著名的硅谷科学工业园区就是以美国斯坦福大学为主体发展起来的。在那里，围绕着斯坦福和伯克利两所主要的研究型大学，分布着3000多家高科技产业和许多研究开发机构，其中最大的是具有3500多人的斯坦福研究所。这种以科研力量雄厚的大学为中心，以高新技术产业群为基础形成的产学研“三位一体”的科技基地，既出人才，又出技术、产品，大大缩短了由高新技术发展的知识信息从创造加工到传播应用的周期，加速了知识经济的发展。早在20世纪90年代初，经济学家罗伯特·索罗根据生产涵数公式算出，美国教育对经济增长的贡献率已达19%。目前，世界各国都竞相借鉴美国的“斯坦福－硅谷”模式，建立科学工业园区，有力地促进了本国的高新技术经济发展。
今天，历史已发展到知识阶段，谁占有知识和人才，谁就在竞争中占有优势。随着教育事业的普及和发展，劳动者素质仍是决定生产率提高的主要因素。从工业经济向知识经济转变的关键仍取决于劳动者素质的提高，所以造就有艺术气质的高科技人才正是新世纪的需要。
培养高素质的人才需要高素质的教师。美国的教师队伍素质较高，早在20世纪30年代，美国就要求小学教师应具有大学学历，教师工资一律按其所受教育的程度（即学位）评定。
进入20世纪80年代以来，劳动力素质、国家教育质量等问题被高度重视，于是1986年，美国卡内基教育和经济论坛发表了“国家为21世纪的教师作准备”的专题报告，指出：“面向21世纪的美国人，必须认识到两点最基本的真理：第一美国的成功取决于更高的教育质量，第二取得成功的关键是建立一支与此任务相适应的教师队伍，即一支经过良好教育的师资队伍。”
美国各阶层对教育都非常支持，教育被美国全社会认为是生存的基础和生活质量的保证。美国科技教育水平的发展与整个国家的重视密不可分。一方面，从政府到整个社会，都能够意识到科技教育水平对国家及个人的重要性，尊师重教早已成为美国的社会风尚，个人、企业、团体都积极地接受教育，帮助教育，从事科技活动；另一方面，对于个人来说，没有一定的专业水平和受教育程度，也很难在社会中立足。科技教育推动了国民经济的发展，国民经济反过来也极大地推动了科技和教育事业。科技、教育与经济的发展形成了良性循环。
作为分权制的美国教育，近年来又进一步强调高等教育要与地方社区相结合，如卡内基教学促进基金会的波伊尔博士等提出的要“创建新型美国学院”的主张就体现了这种要求。1983年，美国的全国教育质量委员会发表了题为《国家处于危急中，迫切需要教育改革》的报告。1988年美国联邦教育部长又提出了“改革中的美国教育”的报告。1991年，布什总统签发了《美国2000年：教育战略》；1993年4月，克林顿总统公布了《2000年目标：美国教育法》，明确赋予国家教育目标委员会以法律地位，并规定设置教育标准和教育改革审议会等等。1996年，美国国家科学基金会又提出了一个题为“塑造未来”的报告，指出提高科学、数学、工程技术学科本科生的教学质量是塑造美国未来的中心任务。
美国的“2061计划”的卷首语写道：“在下一个人类历史发展阶段，人类的生存环境和条件将发生迅速的变化。科学、数学和技术是变化的中心。它们引起变化，塑造变化，并对变化作出反应。所以，科学、数学和技术将成为教育今日儿童面对明日世界的基础。”目前，美国已经基本普及了初、中等教育，这一点可以从两项指标中看出。在美国，14岁以上成人文盲率为0.5%，初等教育适龄人口入学率为97.5%，而中国这两项指标分别为18.5%和55.5%。到1995年，美国82%的人口具有高中毕业文凭，22%的美国人拥有本科和研究生学位。今天，几乎所有的5到17岁的青少年都进入了学校，而年龄在18～21岁的青年人有43%升入大学学习。各种各样的教育方式，使美国教育正在迈向终身教育之路。特别是知识经济大潮涌来之际，为了适应新的社会需要，美国政府更加重视教育。1999年，克林顿提出了全美新的国民教育纲领，要求8岁以上儿童“能读会写”，13岁以上少年“能够上计算机网络获取知识”，18岁以上青年能够接受“大学教育”，成年人接受“终身教育”。美国提出的目标是到21世纪初将美国发展为群众性的知识社会，以适应知识经济时代的到来。
1997年，美国总统科学技术政策办公室向国会递交了一份名为“开创21世纪的科学和技术”的报告，克林顿在附信中写道：“我们有责任，对我们自己、对我们的孩子、对未来的后代，去进行在科学技术上的这些远见投资，以帮助我们把握住这一变化瞬间，建设一个更加美好的21世纪的美国。”
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