美国科技实力排名世界第一，迄今为止，美国的大学汇集了全球70%以上的诺贝尔奖获得者。
在全球最顶尖的20所大学中，按科学贡献度计算，美国占了17所（清华大学大约排名在600名左右）从麻省理工到加州理工，培养了全世界最好的工程师和最顶尖的科学家。
全球十大科技顶尖公司，美国占据了八家！英特尔向全世界提供芯片，微软公司占据了软件业的基础市场。
美国拥有全球最顶尖的实验室，在军工领域，在航空航天领域，在医学技术领域，在信息科学领域……美国以无可匹敌的实力和压倒性的技术优势雄居世界之首。
科技发展主要在于人才
迄今为止，美国共有300多名诺贝尔奖获得者，居世界各国之首，尤其是自上世纪 80年代以来，在自然科学领域（物理、化学、生物、医学），美国得奖人数远超世界其他国家的总和，美国的大学汇集了全球 70%以上的诺贝尔奖获得者，在全球最顶尖的20所大学中，按科学贡献度计算，美国更是占了17所之多。
美国科技的基础来自二战中抓捕的德国科学家
第二次世界大战后期，盟军在法国登陆后，美军趁德国处于战略守势之机，用1个伞兵师、2个装甲师加上整个第6集团军，组成了一支作战任务极其特殊的部队。这支战斗力极强的部队斜插法军战线，任务只有一个，就是掩护一支被称为阿尔索斯的侦察部队，主要目的是抢夺德国和意大利的科学家、工程师，并将他们安全顺利地带回美国。而阿尔索斯侦察队从1943年底组建到二战结束，在不到两年的时间里，他们把德国、意大利的几千名科学家、工程师带回了美国。此后，这批世界上极其优秀的科学领城人才，被美国政府安排在各个大学和科研机构，并对美国的原子物理学、核物理学、化学和数学等学科的重大发展起了不可估量的作用。
移民政策更为美国吸引了大量的人才
移民政策是发达国家争夺发展中国家人才的最常用、最普遍、最有效的手段。为吸引世界各国的优秀人才，美国政府通过职业移民政策吸引美国需要的高科技人才、高层次人才和紧缺人才，向具有特殊专业才能的人才提供便利，大开绿灯，增加所需职业移民签证的配额数量。
美国同时制定了优厚待遇留住人才。由于经济发达，人民的生活水平很高，美国科学家的中等收入即可达到15000美元以上，美国很多高技术公司除了给予高薪外，还视高技术人才工作的重要程度额外配给股票期权。
爱因斯坦就是个典型的例子。他是德国最享有世界声誉的科学家，刚刚大学毕业时还曾获得瑞士国籍，但仅仅因为犹太人的血统就不见容于德国，此后辗转于意大利、荷兰，都无法得到足够的重视。
因此，尽管爱因斯坦倾向于留在欧洲，最终还是选择了此前只去做过学术访问、却有着“同志式的友好精神，以及共同合作的才能”的美国。
▲爱因斯坦为核能开发奠定了理论基础，开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿以来最伟大的物理学家。
美国当代十大前沿科技
1. 仿生机器人
波士顿动力公司（英语：Boston Dynamics）是一家美国的工程与机器人设计公司，此公司的著名产品包含在国防高等研究计划署（DARPA）出资下替美国军方开发的四足机器人：波士顿机械狗，以及DI-Guy，一套用于写实人类模拟的现成软件（COTS）。此公司早期曾和美国系统公司一同接受来自美国海军航空作战中心训练处（NAWCTSD）的一份合约，该合约的内容是要以DI-Guy人物的互动式3D电脑模拟，取代海军飞机弹射任务训练影片。
2. 战斗机
第五代战斗机（Fifth-generation jet fighter）是目前世界最先进的一代战斗机。第五代战斗机在科技上与前一代最大的差异就是低可侦测性技术的全方位运用，但本来是出于ATF计划要求，包括了四种高难度高技术的性能，即垂直起降、短距起降、低可侦测性、超音速巡航、过失速机动。目前已经开始服役的、符合原始定义的第五代战斗机，有美国洛克希德·马丁生产的F-22猛禽战斗机及F-35闪电II战斗机，以及中国成都飞机工业集团生产的歼-20威龙战斗机
3. 自动驾驶汽车
自动驾驶汽车能以雷达、光学雷达、GPS及电脑视觉等技术感测其环境。先进的控制系统能将感测资料转换成适当的导航道路，以及障碍与相关标志。根据定义，自动驾驶汽车能透过感测输入的资料，更新其地图资讯，让交通工具可以持续追踪其位置。
自动驾驶汽车的展示系统可追溯至1920年代及1930年代间，第一辆能真正自动驾驶的汽车则出现于1980年代。21世纪以后，伴随着资讯科技的进步，更是突飞猛进，全自动驾驶的车辆在试验车辆上已经被制造出来，特斯拉汽车率先推出特定环境下的自驾车。
4. 半导体芯片
2019美国排名第一的半导体公司是英特尔公司（英语：Intel Corporation，NASDAQ：INTC、港交所：4335）是世界上第一大的半导体公司，也是第一家推出x86架构处理器的公司，总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉。由罗伯特·诺伊斯、高登·摩尔、安迪·葛洛夫，以“集成电子”（Integrated Electronics）之名在1968年7月18日共同创办公司，将高端芯片设计能力与领导业界的制造能力结合在一起。英特尔也有开发主板芯片组、网卡、闪存、绘图芯片、嵌入式处理器，与对通信与运算相关的产品等。“Intel Inside”的广告标语与Pentium系列处理器在1990年代间非常成功的打响英特尔的品牌名号。
5. AI语音对话
近几年来，电脑理解和生成自然语音的能力出现了革命性的提高，Google 语音搜寻、WaveNet 之类基于深度神经网路的技术功不可没。Google Duplex 就包含了新的技术，它可以打电话给人类，透过自然的对话完成一系列真实世界的任务。这项技术目前针对的是执行一些特定的任务，比如为某几类活动约定时间。在这些任务中，Duplex 能让对话过程尽可能地自然，电话另一头的人可以像和另一个人说话一样自然地交流，无需做任何调整（实际上对方可能根本就没有发现这通电话不是人类打来的）。
6.福特级核动力航空母舰
杰拉尔德·R·福特级航空母舰（Gerald R. Ford-class aircraft carriers，简称福特级航空母舰）是美国海军最新的次世代超级航空母舰，也是美国海军第三代核动力航空母舰。在同级一号舰福特号（USS Gerald R. Ford CVN-78）正式定名之前，此级航舰原本被称为CVN-X（“X”代表“次世代”之意），稍后又改为CVN 21未来航舰计划（CVN 21 Future Aircraft Carrier Program，其中“21”意指这是进入21世纪之后的第一个航舰设计）。福特级的首艘航母福特号已于2017年7月22日开始服役，并计划在2058年之前建造10艘同级舰[6][5]以取代现有的尼米兹级航空母舰。
7.B21轰炸机
B-21“突袭者”是美国空军研发中的远程轰炸机，用于取代美军现役的B-52和B-1。与美国另一个轰炸机项目–“下一代轰炸机”（Next-Generation Bomber，NGB）相比，LRS-B更注重造价方面。现时由于美国财政的不明朗因素，LRS-B项目可能已和NGB项目合并，但相关部门一直未就此作出解释，可是据媒体报道，两个项目一直在同时进行，惟NGB项目可能已在过程中被停止过数次。
8濒海战斗舰
濒海战斗舰（Littoral Combat Ship，LCS）又称近岸战斗舰，是美国海军下一代水面战舰的第一种设计。作为滨海区域（靠近海岸）作战的相对小型水面船只，LCS比海军的导弹驱逐舰更小，与国际上所指的巡防舰或护卫舰相仿。然而，LCS还具有小型攻击运输舰的能力，具有可操作两架SH-60海鹰直升机（SH-60 Seahawk）的飞行甲板和机库，还有从船尾回收和释放小艇的能力，以及足够大的货运量来运输一支小型攻击部队、装甲车、和码头接驳器。LCS的标准武装是一门Mk 110 57毫米快炮，并可依照不同任务套件选用非直视性发射系统（Non-Line-of-Sight Launch System）或Mark 54 MAKO 轻型鱼雷及其他武装。它还能搭载无人空中、水面和水下载具。LCS强调速度、可根据战斗任务类型灵活调整的模组空间和较浅的吃水。
9.伯克级驱逐舰
阿利·伯克级驱逐舰 （英语：Arleigh Burke class destroyer），简称为伯克级，是美国海军装备的一型配备了“宙斯盾”作战系统和AN/SPY-1 3D相控阵雷达的驱逐舰，主要任务要求为协同航母战斗群的防空作战。第一艘阿利·伯克级驱逐舰于1991年7月4日服役，以替换斯普鲁恩斯级驱逐舰顾盛号（USS Cushing DD-985），之后同级舰陆续加入美国海军以替代其他较为旧型的驱逐舰级，并在2005年9月21日之后一度成为美国海军唯一操作中的现役驱逐舰级。本舰级的命名源自美国海军上将阿利·伯克，是二战时代最有名的驱逐舰军官。伯克本人在一号舰阿利·伯克号下水时仍在世，其在服役典礼上说：“此舰为战而生，你们拥有的是世上最好的战舰。”包含进入21世纪后重启的新舰建造计划，同级舰共计划建造89艘。在CG(X)项目取消之后，美国海军被迫采用伯克Flight III方案，以加强航母打击群的防空能力。
10.俄亥俄级核潜艇
俄亥俄级核潜艇（英语:Ohio-class submarine）是美国海军1976年开始建造的一个核动力潜艇等级，与苏联的台风级潜艇同为冷战时期典型产物。现今，共有18艘俄亥俄级潜艇在美国海军中服役，其中14艘为弹道导弹核潜艇（SSBN），4艘为巡航导弹核潜艇（SSGN）。每艘SSBN版的俄亥俄级潜艇均装备有24枚三叉戟（Trident）潜射弹道导弹，故这些潜艇也被称为“三叉戟”级潜艇，提供美国贯彻“核三位一体”思想的战略核武器库的海基力量。至于后期建造的SSGN版俄亥俄级则能够携带多达154枚、携带常规弹头的战斧巡航导弹。
美国科技20项重大趋势
01机器人与自动化系统
在2045年的地球上，机器人和自动化系统将无处不在。自动驾驶汽车会使交通更加安全与高效，或许还会给共享经济带来新的动力。
02增材制造
增材制造（3D打印）已经在工业界作为制造限量设计原型的技术而被使用超过30年了。但是，在近十年里，3D打印技术获得了惊人的发展。如今，随着3D打印机价格的下降以及大量开源工具和付费模型的出现，世界上已经出现了一个庞大的“创客”群体，无时不刻的在突破这项技术的极限。
03数据分析
在2015年，人类总共创造了4.4ZB（44亿TB）的数据，而这个数字大约每两年就会翻倍。在这些数据中隐藏了各种关于消费习惯，公共健康，全球气候变化以及其他经济，社会还有政治等等方面的深刻信息。可惜的是，虽然“大数据”成为了一个热点，但每年只有不到10%的数据会被分析。
04人类增强
在接下来的30年里，科技将带领人类突破人类潜力的极限甚至生物的极限。由物联网连接的可穿戴设备将会把与实时有关的信息直接打入我们的感官中。外骨骼和与大脑连接的假肢将会使我们变得更加强大，为老弱病残恢复移动力。
05智能手机与云端计算
智能手机与云端计算正在改变人类与数据相处的方式。比如目前的美国，大约有30%的网页浏览和40%的社交媒体是通过手机的。而这的原因之一就是具有各种可以测量天气、位置、光度、声音、以及生物特征的探测器的智能手机。
随着手机的威力越来越大，功能也越来越全面，移动网络的铺展也将加速。在2030年，全球75%的人口将会拥有移动网络连接，60%的人口将会拥有高速有线网络连接。
06医学
在未来的30年里，各种科学技术上的突破将改变医学。通过基因组学，我们将会得到真正的私人药物。在未来，癌症，心肺疾病，阿兹海默症，以及其他目前看似无救的疾病将会由针对患者个人基因的药物来治疗。
人类将可以通过DNA培养出来移植所需的器官，从而灭绝等待配型以及排斥反应等很可能致命的情况。生物假肢将会被直接连接到神经系统上，从而提供与真实触感极其相似的感官。
机器急救人员以及例如控制性降温的肢体存活技术将会大幅度延长救援的“黄金时间”。科学家们将找到衰老的原因，从而增加人类的寿命，涌现出一大群非常健康并有活力的“老人”。
07网络安全
网络安全不是一个崭新的话题。事实上，早在1991年就有人提出了“网络上的珍珠港”这一警告。但是在未来的30年里，随着物流网的发展以及日常生活中越来越多的连接，网络安全将会成为网络行业首要的话题。
目前，虽然世界上的网络攻击越来越多，但是它们大多数的目标都只是个人或者企业。而且这些攻击所造成的损失虽然很大，但是这些损失并不会扩散。而未来的世界将不会是如此的简单。
08能源
在未来的30年里，全球能源需求预计会增长35%，我们则正在面临着一场能源革命。新的采油技术，比如水力压裂以及定向钻为人类添加了大量可开发的油田和气田。而这直接颠覆了世界石油市场，使美国从世界上最大的石油进口国变成了最大的石油生产国。
与此同时，可再生能源，比如太阳能和风能的价格也开始接近与石油。就拿太阳能来说，在过去的10年里，太阳能发电的价格从每瓦8美元降低至这个数字的十分之一。在此之外，还有核能这个抱有争议但从未停止开发的能源。新一代的核反应堆设计宣称远比之前的更安全，也会产生更少的核废料。
不过，虽然使用清洁能源可以帮助我们减缓全球气候变化，但是围绕着用于生产电池，光伏，以及其他元件的稀有资源的新的纠纷与摩擦也会出现。石油经济的消退也会在中东和北非引起经济和社会的严重不稳，进一步加深当地的武装冲突。
09智能城市
在2045年，全世界65%-70%的人口将会居住在城市里。随着城市人口的增加，全球人口超过1千万的超级都市将会从2016年的28座增加至2030年的41座。大量的人口向城市流动将会给这些城市的基础建设，比如城际交通，食物和水源，电力能源，污水处理，以及公共安全系统等带来极大的压力。
10物联网
在2045年，最保守的预测也认为将会有超过1千亿的设备连接在互联网上。这些设备包括了移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车，以及服装等。它们所创造并分享的数据将会给我们的工作和生活带来一场新的信息革命。
人们将可以利用来自物联网的信息来加深对世界以及自己生活的了解，并且做出更加合适的决定。
11食物与淡水科技
在未来的30年里，淡水和食物的缺乏将会在世界上制造更多的冲突。大约全球25%的农地已经由于过度耕作，干旱，污染等原因造成了严重退化。
在未来的几十年里，最乐观的预测也指出主食谷物的价格将会提高30%。但那是最乐观的情况。如果全球气候变化、需求，以及资源管理的失败按照目前的趋势继续下去，价格提高100%也是可能的。
在2045年，全球超过40%的人口将会面临缺乏水源的问题。这一切问题的解决方式只有科技。
12量子计算
量子计算是通过叠加原理和量子纠缠等次原子粒子的特性来实现对数据的编码和操纵。
虽然在过去的几十年里，量子计算只存在于理论上，近些年的研究已经开始出现有意义的结果。在未来的5-15年里，我们很有可能制造出一款有实用意义的量子计算机。
量子计算机的出现将会给其他的研究方向，比如气候模拟、药物研究、以及材料科学带来巨大的进步。
13社交网络
如今，大约有65%的美国人使用社交网络，而在2005年，这个数量只有7%。社交网络已经开始展现出改变人类行为的能力。但是在未来的30年里，社交科技将会给人们带来可以创造出各自微型文化圈的力量。
14先进数码设备
由于计算机和各种数码设备在过去的60年里给人们生活带来的天翻地覆的改变，我们似乎已经忘了这些技术还比较新。个人电脑在1975年才出现在商店里，而当时的个人电脑有如今日的宜家，是作为一套零件卖给顾客的。用户需要自己把它组装起来，所有的程序也都需要自己编写。仅仅40年后，人们手中智能手机的计算能力就已经远超1969年把宇航员送上月球时的NASA了。在未来的30年里，这个趋势也将会继续下去。
15混合现实
虚拟现实和增强现实（VR和AR）技术已经在消费电子市场激发了极大的热情，各科技公司也迅速的开始进入这个市场。在2014年收购Oculus VR之后，Facebook将在今年推出他们首款VR眼镜。三星，索尼，宏达也计划在今年推出VR产品。资本的涌进代表了VR将会成为新一代的主流娱乐技术。当然，VR也有在娱乐之外的应用。美国第二大家居装饰用品公司Lowe’s（劳氏公司）正在开发名为Holoroom的一款3D增强现实科技。Lowe’s的客户将可以设计一个空间，然后使用Holoroom进入一个3D模型，体验他们设计的空间感觉如何。
16对抗全球气候变化
根据目前的数据，在2050年，地球表面的温度将增加1.4至3摄氏度。就算我们采取了一些极端方式来减少温室气体的排放，气候的惯性也会引起温度的提高。而地表温度的提高则会带来一系列的恶果，比如海平面的提高给海岸城市所带来的危险，农作物产量的下降所引发的饥荒，干旱导致数百万人缺乏饮用水，以及洪水所造成的数十亿损失。
在未来的30年里，这些危机将会引导各方投资研究可以减缓气候变化所带来的影响的科技。在近期，这些科技将包括在地图上标出有洪水危险的系统，以及可以抵抗干旱的基因改造农作物。在更长远的时间里，也许会出现野心更大的科技，比如可以从大气中提取二氧化碳和甲烷等温室气体，并在把它们安全的储存在地下的科技。
17先进材料
在过去的10年里，材料科学的突破给我们带来了许多种先进的材料。从可以自我恢复和自我清理的智能材料，到可以恢复原本形状的记忆金属，到可以利用压力发电的压电陶瓷材料，到拥有惊人的结构和电力性能的纳米材料，这些都是材料科学家的成功。尤其是纳米材料，它有着广泛的应用价值。
在纳米尺度（少于100纳米），普通的材料比如碳，将会呈现出独特的性能。石墨烯，一种由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，强度是钢的100倍，能够高效的传导热和电，并且几乎透明。
18新型武器
在未来的30年里，数种新型武器技术将出现在战场上。除了目前正在开发中的非致命武器以及能量武器之外，数个国家也正在开发可以阻绝军事行动能力的反介入和区域阻绝武器（A2AD）。A2AD技术包括反舰弹道导弹、精密制导反车辆反人员武器、反火箭炮、火炮和迫击炮系统（CRAM）、反卫星武器，以及电磁脉冲武器（EMP）。
19太空科技
太空行业正在进入一个从上个世纪60年代后就从未出现过的发展阶段。新的科技，比如机器人，先进的推进系统，轻便的材料，增加制造，以及元件小型化正在减少把人和物送入太空的价格，而这则会开启太空探险的新机会。
20合成生物科技
早在孟德尔发现遗传的基础规律，以及埃弗里-麦克劳德-麦卡蒂实验证明DNA是遗传物质之前，人类已经进行了几千年的通过选择性育种以及杂交来操纵植物和动物的遗传基因了。
随着我们对遗传学认知的加深，我们已经可以通过搭建新的DNA来实现无中生有，创造出新的生物。基因改造农作物则是此项科技的先锋。但是在此同时，我们正站在一场生物革命的突破口。当我们跨入生物科技的新时代时，生命将会成为信息，如同电脑程序的代码一样，可以被改写的信息。
