20世纪前美国科学界对工业发展的重视与贡献
美国第一所开设研究生教育项目的大学约翰·霍普金斯大学第一位物理学教授、美国科学院院士、英国皇家学会会员、法国科学院院士、美国物理学会第一任会长亨利·奥古斯特·罗兰认为，大部分推动工业发展的技术开发和应用都基于之前的科学发现。在19世纪80年代和90年代，亨利·奥古斯特·罗兰一直与日新月盛的美国电信行业和电力制造业保持着密切合作关系，并在19世纪90年代把主要精力集中于一套多路电报系统的开发和商业化推广。[31]亨利·奥古斯特·罗兰在约翰·霍普金斯大学培养了美国第一批电力工程专业的研究生，并把学校第一位获得物理与电力学博士学位的学生派往美国贝尔电话公司工作。
美国新一代自然科学家，如从德国留学归国后最初就职于麻省理工学院，之后组建并领导通用电气公司工业研究实验室的化学家威利斯·惠特尼等深信，美国科学界的重要职责之一就是给美国的工业产品、生产方法与机器制造注入更多的使用价值和科学含量。当时，美国化学学会等很多新成立的科学团体和学术机构，都和美国工业界保持着密切的合作。美国化学学会和美国化学行业合作紧密，并创办了专门服务于美国工业界的学术刊物——《工业与工程化学》杂志。1883年，由亚历山大·格雷厄姆·贝尔创刊的《科学》杂志评论说：“长期保持美国科学界和工业界的友好合作关系，对每一位科学工作者来说都责无旁贷，受之于为科学工作者提供各种研究条件的恩惠，科研人员要努力研发出服务于工业发展和经济社会进步的实际科技成果，以此作为回报。这种实际性的应用，丝毫不会阻碍科学研究与探索事业的进步，而且这种对科学发现和科学原理的实际性开发与应用，还会促进科学研究工作的开展。”[32]
19世纪中后期，很多科学家为美国工业发展做出了重要贡献，化学家詹姆斯·布斯赴德国学习化学，回国后于1836年在费城成立专门为工业界服务的咨询实验室。他为矿业企业做铁和煤的样品分析，为制糖企业改进生产程序，并为宾夕法尼亚州的各类相关工业企业提供科学和技术支持。他还在实验室里教授分析化学，为工业界培养咨询服务和技术支持人才。同时，工业界企业和企业家也积极寻求科学家的帮助。例如，当时主要的蒸汽发动机制造商之一乔治·柯林斯，一直与布朗大学的数学和物理学教授、曾担任布朗大学校长和美国科学促进会主席的亚力克西斯·卡斯韦尔保持着长期合作关系。
另外，虽然不是出于基础科学研究的目的，美国工业企业为顺利进行提高生产和运营效率、提高产品质量、检测原材料、制定产品和技术标准等需要高等科学知识的技术工作，也经常聘请科学家到企业内工作，担任企业科技顾问，或在企业组建和领导工程实验室，服务于工业企业的运营活动。这些科学家包括1875年受雇于宾夕法尼亚铁路公司、曾获耶鲁大学博士学位的化学家查尔斯·杜德利，他在宾夕法尼亚铁路公司建立检测与分析实验室，负责检测所采购原材料的材质。另外，较具代表性的科学家还有恩斯特·弗里克，他获德国大学博士学位，受聘在卡耐基钢铁公司从事分析和改进生产程序、检测矿石特性等工作。到19世纪后期，大型高技术工业企业兴起，它们所经营业务与科技进步的联系相当紧密，石油、通信、电力制造、化学、橡胶等高技术行业企业纷纷聘请物理学家、化学家等科学研究人才，负责改进企业越发复杂的产品技术系统和生产制造设施设备。[33]
在1900年通用电气公司工业研究实验室成立之前，工业界和科学界之间的联系与合作仍然断断续续，不成系统。很多科学家都是在高等院校任职期间，利用业余时间给企业提供咨询服务。工业企业一般来说只是在运用科学知识，而没有专门投入长期持续、有组织的科学研究活动。例如，获得哈佛大学物理学博士学位的哈蒙德·海耶斯在美国贝尔电话公司建立的机械部门，还有前面提及的化学家查尔斯·杜德利在宾夕法尼亚铁路公司组建的检测与分析实验室，他们组建的实验机构仅从事开发改进生产设备、检测生产材料材质、制定产品和技术标准、完善电话设备和相关组件的技术体系等，目的是提高公司的生产和运营效率，他们很少从事科学研究活动，鲜于进行开拓性的科技创新工作。电力制造企业也多是聘请科学家从事测试或工程技术等提升已有生产体系运营效率的工作。例如，在开发白炽灯照明系统时，托马斯·爱迪生聘请曾求学于德国哥廷根大学的物理学家爱德华·尼克尔斯，令他在门罗公园实验室建立灯泡检测实验室。通用电气公司分派数学家和物理学家查尔斯·斯坦梅茨负责测算部门，负责交流电技术改进等公司已有业务的技术开发工作，西屋电气公司曾聘请毕业于约翰·霍普金斯大学的物理学家路易斯·邓肯负责改进电力机车等。[34]
有些在工业企业里从事工程和技术工作的科学家，如路易斯·邓肯、爱德华·尼克尔斯等人，由于在企业里很难从事基础科学研究工作，他们很快又回到高等院校的教职岗位。即便是继续留在工业企业工作的科学家，也通常对无法从事基础科学研究工作感到不满。查尔斯·斯坦梅茨就经常苦恼于无法从事纯数学和其他科学领域的深入研究，因为繁重的日常技术问题和工程事务占去他大部分时间。[35]工业企业运用科学知识和科学方法来改进已有产品技术与生产方法，提升生产和运营效率，科学家仅运用所学、经验、精力与热情来解决企业日常技术性问题，这样就极大地限制了科学家和工程技术专家潜力的发挥，束缚他们为工业界做出更大的贡献。一直到1900年通用电气公司建立工业研究实验室，这一具有里程碑意义的企业制度创新标志着工业企业有组织的、以基础科学研究为主的创新研发活动兴起，这时，工业发展和科技进步的联系才发生本质变化，也根本性地改变了之前的状况。长期以来，科学家用不断发展与进步的科学知识为工业界服务的理念，工业界对科学不断增长的需求，以及工业企业和科学界之间长期积累的合作经验，等等，无疑为这种以科研为主的创新机构的建立，提供了充分的经验基础和时间准备。
综上所述，在立国之前很长一段历史时期，美国国家与社会就开始凝聚利用科技服务于经济社会发展的力量，国家成立后，联邦政府和各州及美国大众，都在积极追求科技进步和实践应用，将科技知识和技能应用于日常生产与工作中，提高人们利用自然资源的能力和生产效率。美国政府与教育界、工业界互动合作，不断推进美国工程和科技教育的发展，为美国工业提供了充足的科学研究和工程技术人才。此外，美国科学界和工程专业人士团体，都将科技应用于国家经济社会发展视为科学研究和工程技术的重要职责。除服务于工业界的科学家和工程师个人外，美国有众多工程师协会、科学学会等学术团体努力服务于美国工业和整体经济的发展。很多科学家个人为工业界提供咨询服务和技术支持，甚至有很多科学家直接到企业中任职，这些都促进了科学界和工业界合作经验的积累，增强了科技进步和工业发展之间的联系，也使工业企业意识到并实际受益于科学知识和科技进步之于工业的重要性。
在充裕的人才储备、长期的合作关系、科技服务于工业的宝贵经验等基本条件支持下，像通用电气公司这类高技术、与科学发展有直接关联的电力和化学等工业企业，在行业技术越发复杂，对科学知识和科学发展越来越具依赖性时，为了企业的长期可持续发展和竞争力提升，在企业内建立以基础科学研究为主、有组织的科研和创新机构——工业研究实验室就明显势在必行，而且时机也更加显得水到渠成。再加上工业界所需部分科研人才在原有工作岗位遇到的事业发展困境，或科研人才自身所具有的与工业发展紧密相关的应用型研究倾向，相较于大学教职，企业可以提供更为充足的研究时间、研究经费、研发设施设备、辅助研发人员的支持及优厚的薪酬待遇。这些因素相加在一起，对于招募、保留和激励科研人才服务于企业发展，通用电气公司等美国高技术企业就有了更大的主动性和回旋余地。[36]