アメリカの科学技術

科学技術の国家統合

アメリカ合衆国の科学技術は長い歴史を持ち、多くの重要人物や発展をこの分野で生み出してきました。アメリカ合衆国は啓蒙時代(1685年から1815年)頃に建国されました。西洋哲学における啓蒙時代は、作家や思想家たちが過去の迷信を否定し、知的、科学的、そして文化的な生活を重視した時代であり、特に18世紀においては理性が正当性と権威の第一の源泉として提唱されました。啓蒙時代の哲学者たちは、「科学共和国」を構想し、そこではアイデアが自由に交換され、有用な知識がすべての市民の生活を向上させるとしました。

アメリカ合衆国憲法自体が、科学的創造性を奨励したいという願望を反映しています。憲法は、アメリカ合衆国議会に「著作者および発明者に、それぞれの著作物および発見に対する排他的権利を一定期間保障することにより、科学および有用な技術の進歩を促進する」権限を与えています。[1]この条項は、米国の特許制度および著作権制度の基礎を形成しました。これにより、独創的な芸術および技術の創作者は政府から独占権を付与され、一定期間後にはすべての市民が自由に利用できるようになります。これにより、パブリックドメインが豊かになりました。[2]

初期のアメリカ科学

米国科学アカデミー
ベンジャミン・フランクリン、初期のアメリカの科学者の一人
ヘンリー・フォードトーマス・エジソンハーヴェイ・ファイアストン、フロリダ州フォートマイヤーズ、1929年2月11日

アメリカ合衆国は建国初期の数十年間、ヨーロッパから比較的孤立しており、またかなり貧しかった。この段階では、アメリカの科学インフラは、ヨーロッパの長い歴史を持つ学会、研究所、大学と比較すると、まだかなり未発達な状態だった。

アメリカの建国の父たちのうち8人は、ある程度の名声を得た科学者でした。ベンジャミン・フランクリンは、電気に関する人類の理解を深める一連の実験を行いました。とりわけ、彼はこれまで疑われていながら証明されていなかった事実、すなわち雷が電気の一種であることを証明しました。フランクリンはまた、遠近両用眼鏡などの便利な器具も発明しました。また、フランクリンは「フランクリン・ストーブ」と呼ばれる、部屋の中央に設置する炉の考案者でもありました。しかし、フランクリンの設計には欠陥がありました。彼の炉は煙を炉の底部から排出していたのです。中央の部屋から新鮮な空気を「吸い上げる」煙突がなかったため、火はすぐに消えてしまいました。初期フィラデルフィアのもう一人の英雄、デイビッド・R・リッテンハウスは、フランクリンの設計を改良し、L字型の排気管を追加しました。この排気管は炉に空気を取り込み、煙を天井に沿って上昇させ、壁内の煙突から家の外へ排出しました。[3]

トーマス・ジェファーソン(1743–1826)は、初期アメリカで最も影響力のある指導者の一人でした。アメリカ独立戦争(1775–1783)の間、ジェファーソンはバージニア議会、大陸会議、バージニア知事を務め、後に駐仏大使、国務長官、そしてジョン・アダムズ(1735–1826)の下で副大統領を務めました。アダムズはアメリカ独立宣言の起草者であり、第3代大統領でもあります。ジェファーソンの2期(1801–1809)の在任期間中、アメリカ合衆国はルイジアナ準州を購入し、ルイスとクラーク探検隊は広大なこの新たな領土を探検しました。

退任後、彼はバージニア州の農園モンティセロに引退し、バージニア大学の設立に尽力した。[4]ジェファーソンは農学の研究者でもあり、様々な種類の米、オリーブの木、イネ科植物を新世界に持ち込んだ。彼はルイス・クラーク探検隊(1804~1806年)[5]の科学的側面を重視し、太平洋岸北西部を探検した。この地域の動植物に関する詳細かつ体系的な情報は、この探検隊の遺産の一つであった。[6]

フランクリンやジェファーソンと同様に、18世紀後半のアメリカの科学者のほとんどは、アメリカ独立を勝ち取り、新しい国家を築くための闘争に携わっていました。これらの科学者には、天文学者のデイビッド・リッテンハウス、医学者のベンジャミン・ラッシュ、博物学者のチャールズ・ウィルソン・ピールなどがいました。[6]

アメリカ独立戦争中、リッテンハウスはフィラデルフィアの防衛設備の設計に携わり、アメリカ軍のために望遠鏡や航海機器を製作しました。戦後、リッテンハウスはペンシルベニア州の道路や運河システムの設計に携わりました。その後、彼は星や惑星の研究に戻り、その分野で世界的な名声を得ました。[6]

ベンジャミン・ラッシュは、アメリカ合衆国軍医総監として、アメリカ独立戦争中、衛生公衆衛生の実践を推進することで、数え切れないほどの兵士の命を救いました。新しい治療法を導入することで、フィラデルフィアのペンシルベニア病院は医学の啓蒙の好例となり、退役後はアメリカ合衆国で最初の無料診療所を設立しました。[6]

チャールズ・ウィルソン・ピールは芸術家として最もよく知られていますが、博物学者、発明家、教育者、そして政治家でもありました。彼はアメリカ合衆国初の大規模博物館であるフィラデルフィアのピール博物館を設立し、この新興国家で唯一の北米自然史標本コレクションを収蔵しました。ピールはニューヨーク州ウェストポイント近郊で古代のマストドンの骨を発掘し、3ヶ月かけて骨格を組み立て、博物館に展示しました。ピール博物館は、科学知識を一般の人々にとって興味深く、身近なものにするというアメリカの伝統の始まりとなりました。[6]

科学移民

アメリカの政治指導者たちの知識への熱意は、他国からの科学者を温かく迎え入れる上でも大きな役割を果たしました。初期の著名な移民として、イギリスの化学者ジョセフ・プリーストリーが挙げられます。彼は政治的立場に反対したため、祖国を追われました。1794年にアメリカ合衆国に移住したプリーストリーは、自由で創造的な環境を求めてアメリカ合衆国に惹きつけられた数千人もの才能ある科学者の最初の一人でした。[6]

アレクサンダー・グラハム・ベルが1892年にニューヨークからシカゴへの最初の電話をかけた

アメリカの急速な発展に加わるため、他の科学者たちもアメリカにやって来た。1872年にカナダ経由でスコットランドから来たアレクサンダー・グラハム・ベルは、電話と関連発明を開発し特許を取得した。1889年にドイツから来たチャールズ・プロテウス・シュタインメッツは、ゼネラル・エレクトリック社で新しい交流電気システムを開発し[6]ウラジミール・ズヴォルキンは1919年にロシアからアメリカに来た移民で、X線とブラウン管に関する知識をもたらし、後に自ら発明したテレビシステムで最初の特許を取得した。ニコラ・テスラは1884年にオーストリア=ハンガリー帝国からアメリカに渡り、後に回転磁界の原理を交流誘導電動機と多相システムの開発に応用し、電力の発電、送電、配電、使用に利用した。[7]

物理学者でノーベル賞受賞者のエンリコ・フェルミは、1938年にアメリカに移住しました。彼は原子爆弾の開発につながったマンハッタン計画で重要な役割を果たしました。

1900年代初頭まで、ヨーロッパは科学研究の中心地であり続け、特にイギリスとドイツがそうであった。1920年代以降、第二次世界大戦勃発を告げる緊張が、ヨーロッパで散発的ではあるが着実な科学者の国外移住、すなわち「頭脳流出」を促した。これらの移住者の多くはユダヤ人科学者であり、特にドイツとイタリアにおける反ユダヤ主義の影響を恐れ、米国に避難を求めた。[8]最初に国外に移住した者の一人は、1933年のアルベルト・アインシュタインである。彼の勧めと多くの場合彼の支援を受けて、当時世界最高峰であったドイツの理論物理学コミュニティのかなりの割合が米国に移住した。エンリコ・フェルミは1938年にイタリアから来日し、世界初の自立型核連鎖反応を生み出す研究を主導したニールス・ボーアヴィクター・ヴァイスコップオットー・シュテルンユージン・ウィグナーなど、他の多くの著名な科学者もこの移民の波の中でアメリカに移住した[9]

原子力時代における科学技術の飛躍的進歩の多くは、こうした移民たちの手によるものでした。彼らは新技術の潜在的な脅威と用途を認識していました。例えば、ドイツのアインシュタイン教授とハンガリー人の同僚、レオ・シラードは、フランクリン・D・ルーズベルト大統領を説得し、マンハッタン計画を主導しました[10]この計画に尽力した物理学者の多くもヨーロッパからの移民であり、 「水素爆弾の父」ことハンガリー人のエドワード・テラー[11] やドイツのノーベル賞受賞者ハンス・ベーテなどが挙げられます。彼らの科学的貢献は、連合国の資源と施設と相まって、第二次世界大戦中、アメリカ合衆国を比類なき科学大国として確立するのに役立ちました。実際、マンハッタン計画のアルソス作戦とその構成要素は、ヨーロッパの科学者を募集することを目的としていなかったが、戦争の終わりに枢軸国の軍事科学研究、特にドイツの原子力計画の収集と評価に成功し、アメリカの同業他社より何年も遅れているという結論に至った。[12]

ナチスの迫害を逃れてアメリカに移住した理論物理学者アルバート・アインシュタインは、政治的変化の結果としての人材流出の一例である。

第二次世界大戦終結後、アメリカ合衆国、イギリス、ソ連はナチスの研究成果を有効活用しようと躍起になり、戦利品を巡って争った。ハリー・S・トルーマン大統領はナチス党の思想に傾倒した党員の保護を拒否したが、戦略諜報局(OIS)は統合情報目標局(JIOA)の管轄下でペーパークリップ作戦を開始した。この作戦は、本来であれば不適格な知識人や技術者に対し、隠蔽工作された情報や経歴、雇用機会を秘密裏に提供した。JIOAの監視下にあった元ナチスの科学者たちは、ナチス政権の崩壊後、オーバーキャスト作戦で米軍に雇用されていたが、ペーパークリップ作戦は1945年8月から、ドイツの核・航空宇宙研究者や科学者を軍や民間のポストに組織的に配置することを試みた。1990年に終了するまで、ペーパークリップ作戦は様々な職業や分野で1,600人以上の職員を募集したと言われている。[13]

セルビア系アメリカ人発明家のニコラ・テスラがコロラドスプリングスの実験ステーションに座り、数百万ボルトの電圧を発生させる「拡大送信機」を持っている。

ペーパークリップ作戦の初期段階では、新人の中には主にドイツのV-2戦闘ロケット計画出身の航空宇宙技術者や、航空宇宙医学および合成燃料の専門家が含まれていた。この中で最も影響力があったのはおそらくヴェルナー・フォン・ブラウンだろう。彼はアグリゲートロケット(宇宙に到達した最初のロケット計画)に携わり、V-2ロケット計画の主任設計者でもあった。アメリカに到着後、フォン・ブラウンは最初にアメリカ空軍のICBM計画に携わり、その後彼のチームはNASAに異動した。[14]しばしば「ロケット科学の父」と呼ばれる彼のレッドストーンロケットに関する研究と、スプートニク1号に対抗してエクスプローラー1号衛星の打ち上げ成功は、アメリカの宇宙計画、ひいては宇宙開発競争の始まりとなった。 フォン・ブラウンはその後、60年代半ばから後半にかけてNASA向けにサターンVロケットを開発

米国宇宙ロケットセンターにあるサターンV第一段のF-1エンジンを持つヴェルナー・フォン・ブラウン

戦後、アメリカは戦争の荒廃を免れた数少ない工業国の一つとして、科学技術において揺るぎないリーダーシップの地位を築いていました。さらに、科学技術は連合国の戦争勝利に大きく貢献したと考えられ、冷戦時代には極めて重要でした。この熱意はアメリカの産業を活性化させると同時に、アメリカ人の創意工夫を称賛し、「ビッグサイエンス」や最先端の​​政府資金による施設やプログラムへの熱心な全国的な投資を促しました。こうした国家の後援は、知識層に魅力的なキャリアを提供し、アメリカの科学における優位性をさらに強化しました。その結果、アメリカ政府は初めて、基礎科学研究と応用科学研究の最大の支援国となりました。1950年代半ばまでに、アメリカの研究施設は他の追随を許さない水準に達し、科学者たちはこの理由だけでアメリカに惹かれました。この変化の傾向は、ノーベル物理学賞と化学賞の受賞者にも見て取れます。ノーベル賞の最初の半世紀(1901年から1950年)においては、科学分野におけるアメリカ人受賞者は明らかに少数派でした。1950年以降、科学分野におけるノーベル賞の約半数をアメリカ人が受賞しています。[15]国別ノーベル賞受賞者一覧を参照

冷戦期を通じて、東側諸国の緊張が徐々に高まる中、アメリカの頭脳獲得は続き、脱北者、難民、移民が着実に流入しました。例えば、ドイツ分割は、1961年までに350万人以上の東ドイツ人(Republikflüchtling)が西ベルリンに流入する事態を招きました。彼らの多くは若く、高い資格を持ち、教育を受けた専門職や熟練労働者[16]、いわゆるインテリゲンチャであり、東ドイツにおける人材流出を悪化させ、米国を含む西側諸国の利益となりました。

海外からの技術流入は、特に19世紀後半において、アメリカ合衆国の発展において重要な役割を果たしてきました。比較的低い国防費を許容する好ましい安全保障環境と、高い貿易障壁が国内製造業の発展と外国技術の流入を促しました。[17]

アメリカの応用科学

進歩の人々、19人の当時のアメリカの発明家を代表する、1857年

19世紀、イギリス、フランス、ドイツは科学と数学における新しいアイデアの最前線に立っていました。[18] [19]しかし、アメリカ合衆国は理論の構築においては遅れをとっていましたが、理論を用いて問題を解決すること、すなわち応用科学においては優れていました。この伝統は必要に迫られて生まれました。アメリカ人は西洋の科学と製造業の源泉から遠く離れて暮らしていたため、しばしば独自の方法を見つけ出さなければなりませんでした。アメリカ人が理論的知識と「ヤンキーの創意工夫」を融合させた結果、重要な発明が次々と生まれました。偉大なアメリカの発明家には、ロバート・フルトン蒸気船)、サミュエル・モールス電信)、イーライ・ホイットニー綿繰り機)、サイラス・マコーミック刈り取り機)、そして1000以上の発明で名を馳せたトーマス・アルバ・エジソンなどがいます。彼の研究所は蓄音機、最初の長寿命電球、そして最初の実用的な映画用カメラを開発しました[20]

ライトフライヤー1号の初飛行、1903年12月17日、オーヴィルが操縦、ウィルバーが翼端で走っている

エジソンは必ずしも科学的な応用を最初に考案したわけではありませんでしたが、アイデアを実用化にまで発展させた人物であることは多々ありました。例えば、イギリスの技術者ジョセフ・スワンは、エジソンより20年近くも前の1860年に白熱電球を開発しました。しかし、エジソンの電球はスワンの電球よりもはるかに長持ちし、個別に点灯・消灯できました。一方、スワンの電球は、複数の照明を同時に点灯・消灯できるシステムでしか使用できませんでした。エジソンは電球の改良に続き、発電システムを開発しました。30年以内に、彼の発明によって何百万もの家庭に電気照明が導入されました。

1940年代のハワード・ヒューズボーイング100

科学的アイデアの実用化におけるもう一つの画期的な成果は、ウィルバーとオービルのライト兄弟による革新である。1890年代、彼らはドイツのグライダー実験の記録に魅了され、飛行の原理について独自に調査を始めた。科学的知識と機械工学の技術を組み合わせ、ライト兄弟はいくつかのグライダーを製作し飛行させた。そして1903年12月17日、彼らは初の持続的かつ制御された空気より重い動力飛行に成功した。[21]ランサム・E・オールズオールズモビル)とヘンリー・フォードフォード・モーター・カンパニー) の自動車会社は、20世紀初頭に組立ラインを普及させた。1920年代から30年代にかけてのファシズムナチズムの台頭により、アルバート・アインシュタインエンリコ・フェルミジョン・フォン・ノイマンなど多くのヨーロッパの科学者が米国に移住した。[22]

1947年にはほとんど注目されなかったアメリカの発明が、情報化時代の到来を告げることになった。その年、ベル研究所ジョン・バーディーンウィリアム・ショックレーウォルター・ブラッテンは、非常に洗練された量子物理学の原理を利用して、ほぼすべての現代の電子機器の主要部品であるトランジスタを発明し、それがマイクロプロセッサ、ソフトウェア、パーソナルコンピュータ、インターネットの開発につながった。 [23]その結果、今日の本サイズのコンピュータは1960年代の部屋サイズのコンピュータよりも性能が優れており、人々の生活様式、つまり仕事、勉強、ビジネス、研究のやり方に革命が起こった。第二次世界大戦は、米国の科学技術の発展に大きな影響を与えた。第二次世界大戦前、連邦政府は基本的に科学の発展を支援する責任を負っていなかった。戦時中、連邦政府と科学は新しい協力関係を築いた。戦後、連邦政府は科学技術の支援において主要な役割を果たすようになった。そしてその後数年間、連邦政府は国家近代科学技術システムの確立を支援し、アメリカを科学技術の世界的リーダーにしました。[24]

アメリカの過去そして現在の応用科学における卓越性の一部は、その膨大な研究開発予算によるものであり、2009年のその予算は4016億ドルで、中国の1541億ドルの2倍以上、欧州連合の2979億ドルより25%以上多かった。[25]

原子時代と「ビッグサイエンス」

米国原子力委員会が開発したマイクショットによるキノコ

アメリカの技術における最も華々しく、そして物議を醸した成果の一つは、原子力エネルギーの利用である。原子核分裂につながる概念は多くの国の科学者によって考案されたが、これらのアイデアを核分裂という現実のものに転換したのは、1940年代初頭、アメリカ合衆国であった。これは多くのアメリカ人の尽力に加え、アドルフ・ヒトラーベニート・ムッソリーニがヨーロッパで引き起こした戦火の拡大から逃れてきたヨーロッパの知識人の流入も大きな助けとなった。

スペースシャトル コロンビア号が有人宇宙飛行に出発します。

この重要な時期に、多くの著名なヨーロッパの科学者、特に物理学者がアメリカ合衆国に移住し、そこで彼らの最も重要な研究の多くを成し遂げました。その中には、ハンス・ベーテアルバート・アインシュタイン、エンリコ・フェルミ、レオ・シラードエドワード・テラーフェリックス・ブロッホ、エミリオ・セグレ、ジョン・フォン・ノイマンユージン・ウィグナーなど、数え切れないほど多くの人々が含まれます。アメリカの学者たちは、ヨーロッパの同僚のために研究所や大学で職を見つけようと懸命に働きました。

地球の自転に合わせて24基の衛星からなるGPS衛星群が移動する様子を視覚的に表した例です。地球上の特定の地点(この例では米国コロラド州ゴールデン(北緯39.7469°、西経105.2108°))から見える衛星の数が時間とともにどのように変化するかに注目してください。

1938年、ドイツの物理学者がウランの 原子核を分裂させた後、多くの科学者が核連鎖反応は実現可能かつ実行可能であると結論付けました。フランクリン・D・ルーズベルト大統領に宛てたアインシュタイン=シラード書簡は、この画期的な発見によって「極めて強力な爆弾」の製造が可能になると警告しました。この警告を受けて、ウランを兵器として利用する研究を進める大統領令が出されました。この計画は後に、第二次世界大戦中にマンハッタン計画、すなわち連合国による初の原子爆弾製造を目指す総力戦によって取って代わられました。この計画は実を結び、 1945年7月16日、ニューメキシコ州で最初の原子爆弾が爆発しました

1945年8月の原爆開発と日本への使用は、大量破壊兵器をめぐる不安の時代を象徴する「原子力時代」の幕開けとなりました。この不安は冷戦時代を経て、今日の核拡散防止の取り組みにまで続いています。しかしながら、原子力時代は、原子力発電や核医学の進歩に見られるように、原子力の平和利用という側面も持ち合わせています

エドワード・ウィッテンは、弦理論や数理物理学のさまざまな分野への画期的な貢献で知られる、著名な理論物理学者および数学者です

第二次世界大戦は、原子爆弾の製造とともに、「ビッグサイエンス」と呼ばれる時代をも開始し、政府による科学研究への支援が強化されました。科学技術に優れた国の優位性は戦時中にあまりにも明白となり、イデオロギー的な冷戦の中では、平時においても科学力の重要性を追求することは、もはや慈善事業や民間企業だけに委ねるには限界がありました。科学研究​​と教育への支出増加は、アメリカ合衆国を国際科学界の最前線へと押し上げました。ほんの数十年前までは、最も有望な学生を広範な科学教育のためにヨーロッパに派遣しなければならなかった国にとって、これは驚くべき偉業でした。

米国初の商業用原子力発電所は1956年にイリノイ州で稼働を開始しました。当時、米国における原子力エネルギーの将来は明るいと見られていました。しかし、反対派は原子力発電所の安全性を批判し、核廃棄物の安全な処分が保証されるかどうか疑問視しました。1979年にペンシルベニア州スリーマイル島で発生した事故をきっかけに、多くの米国人が原子力に反対するようになりました。原子力発電所の建設コストは高騰し、より経済的な他の電源が魅力的に見えるようになりました。1970年代から1980年代にかけて、いくつかの原子力発電所の計画が中止され、米国における原子力エネルギーの将来は依然として不透明な状態にあります。

一方、アメリカの科学者たちは、太陽光発電を含む他の再生可能エネルギーの実験を行ってきました。太陽光発電はアメリカの多くの地域ではまだ経済的ではありませんが、最近の開発により、より手頃な価格になるかもしれません。

通信とテクノロジー

2007年の第5回D: All Things Digitalカンファレンス(D5)に出席したビル・ゲイツスティーブ・ジョブズ

過去80年間、アメリカ合衆国は電気通信と技術の根本的な進歩に不可欠な役割を果たしてきました。例えば、AT&Tのベル研究所は、最初の実用的な発光ダイオード(LED)、トランジスタC言語、そしてUnixコンピュータオペレーティングシステムなど、一連の発明によってアメリカの技術革命を先導しました。[26] シリコンバレーSRIインターナショナルゼロックスPARCはパーソナルコンピュータ産業の誕生に貢献し、ARPANASAはARPANETとインターネットの開発に資金を提供しました。 [27]

シリコンバレー
米国の半導体経済

ハーマン・ホレリスは、米国政府が国勢調査をより効率的に実施する必要があることに気付いたとき、まだ20歳の技術者であり、その目的のために電気機械式集計機の開発に着手した。1880年の国勢調査からの多くの変更点、すなわち人口の増加、収集するデータ項目の増加、国勢調査局の職員数の増加、刊行物の予定、そしてホレリスの電気機械式集計機の使用により、国勢調査の処理に必要な時間は、1880年の国勢調査では8年から1890年の国勢調査では6年に短縮された[28]これがタビュレーティング・マシン社設立のきっかけとなった。1960年代には社名をインターナショナル・ビジネス・マシーンズに変更し、IBMがビジネス・コンピューティングを独占した。[29] IBMは、最初の包括的なコンピュータ・ファミリ(システム/360を発表して業界に革命をもたらした。これにより、多くの競合他社が合併または倒産し、IBMはさらに優位な立場に立つことになりました。[30] IBMは、1971年に導入されたフロッピーディスク、スーパーマーケットのチェックアウト製品、1973年に導入された今日のATMの初期の形であるIBM 3614 Consumer Transaction Facilityなど、多くの発明で知られています[31]

1983年、DynaTAC 8000xは世界初の市販ハンドヘルド携帯電話でした。1983年から2014年にかけて、世界中の携帯電話加入者数は70億人を超え、地球上のすべての人に1台ずつ提供できるほどになりました。[32]

宇宙時代

ジェット推進研究所のエンジニア2人が3台の車両と共に立ち、3世代にわたる火星探査車の大きさを比較している。中央手前にあるのは、マーズ・パスファインダー計画の一環として1997年に火星に着陸した最初の火星探査車「ソジャーナ」の予備機である。左側にあるのは、2004年に火星に着陸したスピリットオポチュニティの兄弟機である火星探査ローバー(MER)の試験車両である。右側にあるのは、2012年にキュリオシティを火星に着陸させたマーズ・サイエンス・ラボラトリー(MSL)の試験ローバーである
ソジャーナーの体長は65cm(2.13フィート)。MERの体長は1.6m(5.2フィート)。右側のキュリオシティの体長は3m(9.8フィート)。
スペースシャトル・ディスカバリー号の2回目の整備ミッション中に撮影されたハッブル宇宙望遠鏡
火星酸素ISRU実験

冷戦時代、優れたミサイル能力をめぐる競争は、米国とソ連の間で宇宙開発競争へと発展した。 [33] [34]アメリカ人のロバート・ゴダードは、ロケット推進システムの実験を行った最初の科学者の一人でした。マサチューセッツ州ウースターの小さな研究所で、ゴダードは液体酸素とガソリンを使ってロケットを大気圏に打ち上げる研究を行い、1926年には世界初の液体燃料ロケットの打ち上げに成功し、高度12.5メートルに到達しました。[35]その後10年間で、ゴダードのロケットは2キロメートル近くの適度な高度を達成し、米国、英国、ドイツ、ソ連でロケットへの関心が高まりました。[36]

第二次世界大戦中、連合軍が進軍するにつれ、アメリカ軍とソ連軍は共に、自国への戦利品として獲得できる優秀なドイツ人科学者を探した。特に、ペーパークリップ作戦におけるアメリカのドイツロケット技術の持ち帰り、そして後にNASAのセンター長となるドイツ人ロケット科学者ヴェルナー・フォン・ブラウンの招聘は際立った成果と言える。

使い捨てロケットは、人工衛星や有人宇宙船の打ち上げ手段を提供しました。1957年、ソ連は世界初の人工衛星スプートニク1号を打ち上げ、 1958年にはアメリカ合衆国がエクスプローラー1号を打ち上げました。人類初の宇宙飛行は1961年初頭に、ソ連の宇宙飛行士ユーリ・ガガーリン、そしてアメリカの宇宙飛行士アラン・シェパードによって実現しました。

最初の試みからアポロ11号の月面着陸、そして部分的に再利用可能なスペースシャトルに至るまで、アメリカの宇宙計画は応用科学の驚異的な成果をもたらした。通信衛星はコンピューターデータ、電話、ラジオ・テレビ放送を伝送する。気象衛星は激しい嵐の早期警報に必要なデータを提供する。アメリカ合衆国はまた、世界有数の衛星航法システムである全地球測位システム(GPS)も開発した。[37]惑星間探査機と宇宙望遠鏡は惑星科学の黄金時代を切り開き、天文学の幅広い研究を発展させた。

2021年4月20日、MOXIEは固体酸化物電気分解を用いて火星の大気中の 二酸化炭素から酸素を生成した。これは人類が利用するために他の惑星から天然資源を抽出した初の実験である[38] 2024年、米国はグローバル・イノベーション・インデックスで第3位にランクされた。[39]

医学とヘルスケア

チャールズ・ウィルソン・ピールによる1783年のラッシュの肖像画。「アメリカ精神医学の父」として知られる。
アデノウイルスベクターを用いた遺伝子治療。場合によっては、アデノウイルスが新しい遺伝子を細胞に挿入します。治療が成功すれば、新しい遺伝子は疾患を治療するための機能的なタンパク質を生成します。

物理学や化学と同様に、第二次世界大戦以降、ノーベル生理学・医学賞の受賞者もアメリカ人が独占しています。米国では、民間セクターが生物医学研究の中心であり、この成果に重要な役割を果たしてきました。

著名なアメリカのウイルス学者であるモーリス・ヒルマンは、40種類以上のワクチンを開発し、医学の分野で重要な記録を残したことで知られています。彼は、1957年に貴州で発生したアジア風邪と1968年の香港風邪のワクチン開発に貢献し、世界を救ったワクチンの準備と配布に貢献しました。彼は、麻疹おたふく風邪、A型肝炎B型肝炎水痘髄膜炎菌肺炎球菌インフルエンザ菌のワクチン開発を担いました。彼はその重要な仕事により、米国陸軍から殊勲章を授与されました。[1]

マイケル・デバキー博士は著名な心臓血管外科医であり、革新者でもありました。彼は人工心臓の開発に大きく貢献し、心臓手術の技術を開拓しました

2000年時点では、営利企業が57%、ハワード・ヒューズ医学研究所などの非営利民間組織が7%、税金で運営される国立衛生研究所(NIH)が米国の医学研究の36%を資金提供していた。[40]しかし、2003年までにNIHが資金提供した医学研究資金はわずか28%に減少し、民間企業による資金提供は1994年から2003年にかけて102%増加した。[41]

NIHはメリーランド州ベセスダにある24の独立した研究所で構成されています。NIHの研究目標は、疾病や障害の予防、検出、診断、治療に役立つ知識の獲得です。NIHからの助成金は、常に約35,000人の主任研究者による研究を支援しています。5人のノーベル賞受賞者は、NIHの研究所で受賞に値する発見を成し遂げました。

NIHの研究は、数々の医学的成果の実現に貢献してきました。例えば、米国における死因の第1位である心臓病による死亡率は、1971年から1991年の間に41%減少しました。脳卒中の死亡率も同時期に59%減少しました。1991年から1995年の間には、がんによる死亡率が約3%減少しました。これは、1930年代に国家記録が開始されて以来、初めての持続的な減少です。そして今日では、がんを患った小児の70%以上が治癒しています。

NIHの支援を受けて、分子遺伝学ゲノミクス研究は生物医学に革命をもたらしました。1980年代と1990年代には、研究者たちはヒトを対象とした最初の遺伝子治療の試験を実施し、現在ではヒトゲノム中の多くの遺伝子の位置を特定し、その機能を解明することが可能になっています

大学、病院、企業による研究も、病気の診断と治療の改善に貢献しています。例えば、NIHは後天性免疫不全症候群(AIDS)の基礎研究に資金を提供しましたが、この病気の治療に使用される薬の多くはアメリカの製薬業界の研究所から開発され、全国の研究センターで試験されています。

参照

参考文献

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