到了1940年，美国已经成为世界上最具创新力的国家之一。虽然不能说是科学的领袖，但至少在实际应用的工程领域、汽车和电信等行业发力强劲。范内瓦·布什意识到，创新要有不同寻常的规模，特别是在赢得战争的技术方面。例如，他认为战斗机的航程和性能将发挥决定性的作用。然而，1940年美国的战斗机落后于德国和日本。

从更广泛的意义上说，至少对布什及其同事而言，目的开始变得清晰起来——美国迫切地需要开发可用于战争的技术。一个明显的反应是，政府采用德国或苏联模式，雇用科学家，让他们在政府的实验室工作。德国技术在第二次世界大战初期的成功无疑是得益于这种模式。

另一种可能则是把任务直接交给私营企业。但现在的目标是国防，而不是赢利。在20世纪，私营企业取得了令人瞩目的成就，包括铁路建设、电力布网和电话安装。怎样才能既打破以利润为导向的传统的私企框架，又保持私企的主动性和快速行动能力。为了理解范内瓦·布什在1940年面临的战略设计选择，以及战争期间和战后的很多情况，我们需要简略地回顾美国的创新史。

企业创新的兴起

美国一开始并非是一个技术先进的国家。独立时，美国主要依赖农业，不仅仅在1776年，在接下来的半个世纪里，它在工程能力方面也落后于英国。例如，1800—1820年，在修建运河的尖端工程中，美国人通常依赖进口（主要是来自英国）的设计，但往往很难做好。美国的运河漏水比较严重，有些甚至不得不完全重建。

然而，美国的建筑技术终于有了改善，这在很大程度上依托于欧洲标准，以便在长距离和崎岖地形上建设可靠的交通设施。在恶劣的环境中，美国获得了重要的经验教训，特别显著的是在铁路建设中，美国看到了新机遇。

英国开发了第一台在车轮和铁轨上运行的内燃机。1830年，英国已经拥有了超过125英里轨道，而美国只有23~40英里。到了19世纪50年代，两国都有7 000英里。然而，到了1860年，美国铁路系统变得更强大，达到3万英里。而英国铁路在1869年仍然只有1.35万英里左右，在1914年的巅峰期也才只有2万英里。

比较里程可能被认为不公平，美国有更大的陆地面积和更远的距离可以覆盖，但就机车而言，美国制造的进步同样令人印象深刻。1829年，美国从英国进口了第一批火车内燃机。但他们很快就发现，这些内燃机有些“水土不服”。在美国更难铺设轨道，而且弯道更急，英国的四轮表现欠佳，结果改成了六轮设计。这一时期铁路设计和生产迎来了热潮。

不久，美国开始向全世界出口机车。早在科学方面领先世界之前，美国就已经擅长实用工程了。1831年，亚历克西斯·德·托克维尔记录了他的所见所闻：在美国，纯粹实用的科学部分已经娴熟得令人钦佩，只有当实用需要的时候，人们才会仔细关注理论部分。于是，美国人表现出一种永远清晰、自由、原创和丰富的思想。但是，在美国，几乎没有人会钻进人类知识的理论和抽象领域。

托克维尔认为，这反映了民主的本质。这可能只是表明，美国有太多的实际工程急需要做，对于纯科学的奖励似乎需求还太小或相去甚远。

美国技术的早期发展经验是由少数人主导的，大多数是自学成才，几乎没有正式的科学背景。塞缪尔·莫尔斯是一位专业画家，他在19世纪30年代发明了电报。赛勒斯·麦考密克是一位农民和铁匠，他在19世纪30年代（改进了他父亲的设计）发明了收割机。1851年，演员艾萨克·辛格推出了自己设计的缝纫机。五金店的老板查尔斯·古德伊尔在1844年发明了硫化橡胶。

19世纪70年代，尤其是到19世纪80年代，依靠企业驱动，美国实现了从电力开始的创新的重大转型。本来，电力主要的理论和实践几乎全部是由欧洲，特别是由德国和英国的研究人员确立的。在此基础上，美国涌现出大批有突破思想的杰出人才，包括亚历山大·格雷厄姆·贝尔于1876年发明电话，乔治·威斯汀豪斯在19世纪80年代启用交流电，尼古拉·特斯拉发明多项与电力有关的创造。当然还有托马斯·爱迪生这个传奇人物，他是电灯泡的发明者，也许，还是第一个聚精会神实现发明商业化的人。他在新泽西州的门洛帕克有著名的研究实验室。

在爱迪生之前，个人发明家有很多伟大的想法，却受制于单打独斗的有限资源。在爱迪生之后，随着电力的发展，兴起了公司的发明，律师的涌现，以及充足资本支撑的专利之争。寻求下一波发明的公司对科学的兴趣更大，包括雇用科学家和建立实验室。

早期的努力并不顺利。1864年，威廉·富兰克林·德菲在密歇根州德怀恩多特建造了一座贝塞麦转炉，用于炼钢。他设立了附属的“钢厂分析实验室”，这是美国第一个也是世界首个工业实验室。他的工人并不一致赞成这种进步理念。“那些操作和管理贝塞麦转炉的人起初惊奇地看着实验室，然后开始恐惧、忧虑。在一个漆黑的夜晚，他们把实验室烧为灰烬。”

第一个现代企业的研发实验室可以说是由GE（通用电气）于1900年创立的。到1906年，这个实验室有100多名员工。到1920年，GE实验室雇用了301人，到1929年，其员工已有555人。

1910—1911年期间，贝尔电话公司的研究部门合并成为一个单独的机构。弗兰克·杰维特说，他主导的这个项目，即1925年之后的贝尔实验室，让工业超越了随机的、只有工程师才能完成的发明。现在，在杰维特的评估中，明显依赖于科学的这些公司已经组建了自己的研究实验室，其唯一的功能就是在科学森林中的每一个角落，寻找可用之材。

第一次世界大战结束时，几乎所有的大型工业公司都有研究实验室。贝尔公司、IBM（国际商用机器公司）、GE和西屋公司很早就制定了发展战略。他们的工程师有意为新发明寻求专利，并利用这一过程来巩固其市场地位。1900年，美国工程师只有4.5万人。到1930年，这个数字上升到23万，其中90%的人从事工业制造。到1940年，在战争前夕，2/3的科学经费掌握在企业部门的手中。

美国的私营企业已成为系统创新的阵地，其重点在于理解和开发任何可能孵化的知识，以提高企业的利润。因为研究费用高昂，它只能由相对较少的大公司主导。在20世纪30年代，13家公司雇用了全国研究人员总数的1/3。

然而，对私营企业而言，对基础科学的投资等于为了发现而发现，既没有优先的意义，也没有闲钱。私营部门非常擅长它应该做的事情：赚取利润，并将收益投资于开发新产品，再通过新产品赚取未来的利润。