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如果我们留心全球经济的长时段变迁，肯定会对古代中国和印度在世界经济总量中所占的份额感到震惊。根据英国经济史学者安格斯·麦迪森的研究，1820年的中国GDP为全球总量的32.9%，已经沦为英国殖民地的印度则占16%。
虽然这样的数据不尽准确，但却揭示了这样一个经济现实：在科技水平普遍低下的古代，人口数量几乎直接决定了某个地区或国家的经济实力。
又有学者称，这种传统经济形态为“人口驱动模式”。然而到了近代，世界经济秩序发生了翻天覆地的变化，科学技术越发成为驱动经济增长的主要动力。经历两次工业革命后，人口总量居世界极小比例的西方国家，几乎垄断了所有经济强国的位置。科学中心几乎就等于经济中心，这样的规律到现在还颠扑不破。
作为最高桂冠的诺贝尔自然科学奖，自1901年至今已有100多年的历史，具有长期性以及全球性特征，也是反映近现代自然科学全球时空发展规律的良好表征。20世纪，德国和美国之间就经历了一次悄无声息的诺奖数量霸主的更迭，比起两国之间硝烟弥漫的战争，或许更能反映它们实力的此消彼长。
独占鳌头
20世纪诺贝尔奖设立之初，德国获奖者人数居世界第一。开始颁奖的头十年（1901—1910），德国的获奖人数占总获奖人数的33.3%，远超法国的16.7%、英国的11.1%和美国的2.8%。诺贝尔奖最初分设物理、化学、生理学或医学、文学、和平五个奖项，而德国科学家在首届诺贝尔奖评选中，包揽了物理、化学、生理学或医学这三门自然科学奖项。
德国在诺奖上独领风骚近40年。
从此，德国在诺奖上独领风骚近40年。自1901年到1939年德国挑起二战前，德国获物理学奖的共11人，占物理学奖总数的23.9%;获化学奖的共15人，占化学奖总数的37.5%;获生理学或医学奖的共9人，占生理学或医学奖总数的21.4%;累计获奖人数达35人，占同期全世界获奖总人数的27.3%。当时的老牌科技强国英、法，都落后于德国。
这一切離不开当时德国蒸蒸日上的国势。处于上升期的德国，在各个方面都为科学研究提供了优良条件，也涌现了一大批优秀的科学家。德国科技的繁荣，首先要归功于国家和社会的大力支持。1871 年德国实现国家统一，资本主义工业化的高速发展对科学技术产生了巨大需求。不论政府还是企业，都为科技的发展提供了巨大的支持。
德皇威廉二世提出了相当先进的理念，并给大学提供充分的财政经费，保证科学家有良好的生活待遇，保障了大学的自我管理和学术自由，进而建立了一套从基础理论到应用研究的科研体系。
科研院所、协会、实验室等机构的成立，使德国的科学研究迅速体制化。专业化的协会和实验室，极大地提高了相关科技领域的研究效率。德国的科技本土化程度很高，1901—1939年德国诺奖得主中的85%，都是在德国接受高等教育的;东欧的众多科学家，也被德国发达的学术和优厚的待遇吸引，加入了德国的科研事业。
其次，教育系统内部的改革，为德国科技发展提供了良好的人才储备。德国在18世纪就实行了义务教育制度;腓特烈一世时期，普鲁士兴建了1800余所小学，成为世界上领先的教育强国。这一点一直被德国继承。
同时，德国在19世纪对中等教育和高等教育进行了改革，为中等教育引入自然科学知识，为高等教育确立“对科学的追求”和“个性与道德的修养”的双重任务。这样，德国的教育优势被进一步放大。
最后，19世纪德国哲学与社会科学也处于空前繁荣的时期，如涂尔干、韦伯、康德、黑格尔……他们的思想遗产，滋润着整个德国知识分子群体的心灵。尤其是自然哲学，通过对科学的启蒙以及与科学的紧密结合，成为德国科学发展的先导。
除此之外，统一不久的德国上下弥漫着强烈的爱国精神，激励着几代科学家为祖国奉献。最好的例子，莫过于弗里茨·哈伯。这位科学家出生于德国一个犹太富商家，先后就读于柏林大学、海德堡大学和夏洛腾堡理工学院（现为柏林工业大学），1891年获博士学位。在强烈的爱国精神驱使下，哈伯甚至放弃了犹太教，改信基督教。
流亡科学家的拥入，极大推动了美国科技和文化的发展。
当时的氨是肥料和火药的重要原料，具有重大的经济和国防价值，主要从硝石中提取。德国本土缺乏这种资源，只能依赖国际贸易。为了帮助德国实现自给自足，哈伯数年如一日地投身到人工合成氨的研究中，最终在1910年获得成功。1918年，哈伯获得诺贝尔化学奖。
德国陨落
德国科学的崛起，离不开德籍犹太科学家的贡献，但一战的失败强烈刺激了德国的民族情绪、渴望翻身的情绪，进而被纳粹政权利用。犹太人和活跃在德国的共产党人，被纳粹制造成民族罪人，受到打压。
1933年初，纳粹德国政府颁布《恢复公职人员法》，规定“解雇所有非雅利安血统的公职人员”，诸多犹太裔文官因此被免职。纳粹分子还在大学校园中宣传反犹主义思想，迫使许多犹太裔大学生退学，犹太裔教师也遭到解雇。1933—1935年，约有1200名犹太科学家遭到德国大学或研究所的驱逐。到1938年，大学教师因政治和种族原因被解雇的达到15%～20%之多。 这一政治事件，导致了德国科学人才力量的大幅削减。随着第二次世界大战爆发，更多的犹太科学家开始逃离欧洲战场，造成了20世纪以来最大规模的“知识流亡”。
可见，德国社会政治環境变化是导致人才流失的重要原因，而这一结果，亦是导致德国科学中心地位衰落的重要原因。纳粹的倒行逆施，没有换来德国在战争中的胜利，反而给德国带来了更大的失败，进而导致了更大规模的人才流失。对德作战刚刚结束，美国便着手制定并实施了一项旨在将德国科学家与技术专家输入国内的计划。随着大批科学家的转移，美国开始取代德国成为诺贝尔奖的最大赢家。
美国崛起
进入20世纪，美国虽然已是全球第一大经济体，但在二战前，德国仍是科学和教育的领跑者，美国早期的诺贝尔奖获奖者，均有过德国留学或访学经历。
例如，1907年美国第一位获奖者阿尔伯特·迈克尔孙（Albert A. Michelson）于1881年从美国海军学院毕业后，曾在德国柏林大学访学两年，后回到美国工作;1932年化学奖获得者欧文·兰米尔（Irving Langmuir）从纽约哥伦比亚大学毕业后，于1906年前往德国哥廷根大学留学，师从德国著名的物理化学家和化学史家能斯特，获得博士学位。
纳粹德国战前的反犹活动，引起了大批犹太难民出逃。美国对难民们远没有做到一视同仁，普通难民遭到美国移民当局的百般刁难，被限制入境;对能够为其所用的、具有较高文化水平与专业技能的“知识难民”，美国则大力延揽。
美国知识界与其他民间救援组织，也纷纷设立专门机构，如 “援助外国学者流亡委员会”“美国大学援助委员会”“流亡大学”等组织，致力于为德国教授在美国高校中寻求职位，争取吸纳知识难民前往美国。
以洛克菲勒基金会为主的科学基金会，在接纳知识难民的活动中，也发挥了重要作用。1933—1941年，美国接纳了约7622名德、奥知识难民，约占德、奥知识难民总数的63%。其中包括1090位科学家，占世界各地流亡科学家总数的77%。
流亡科学家的拥入，极大推动了美国科技和文化的发展。最明显的例子莫过于爱因斯坦、汉斯·贝蒂等人对美国原子弹理论研究工作的贡献。一位英国官员就曾戏称，盟军赢得战争，很大程度上是因为“我们的德国科学家比他们的德国科学家更优秀”。
二战期间，美国政府对科学技术，尤其是军事技术的追求十分狂热。1940—1945年，美国政府应用于科技研究的投资达50.4亿美元，约占这一时期国民生产总值的0.42%。这种对科技的推崇，刺激了美国对高端人才的需求。随着对德作战接近尾声，美国政府立刻开始“搬运”德国科学家和技术专家。
1945年7月，美国陆军部开始了德国人才输入计划，代号为“云遮雾绕”。一开始这仅是一个临时性计划，而且人数也限定在350人。该计划保密性极高，由军方负责，不仅绕开了盟军的眼目，还对国内立法机构和民众保密。首先被美国“看中”的是德国的火箭专家—二战晚期，纳粹研发出火箭武器，虽然无力回天，但还是给美军留下了深刻印象。以火箭技术首席专家冯·布劳恩为首的100多名火箭专家被送到美国，从事火箭与导弹的研究工作。其专家团队包括25名博士、34名理学硕士、48名理学学士以及9名技术专家。
但由于缺乏长期保障，特别是美国不允许科学家家属一同前往美国，很多德国专家并不愿意为美国卖命。“云遮雾绕”计划的实施并不顺利，加之苏联也在争夺德国科学家，美国才在战后又推出了“曲别针计划”。
这一次，美国把名额上限定为1000，同时对德国科学家给出更有诚意的保障，允许其家人团聚，提供优厚待遇。1948—1952年，共有518名德国科学家通过“曲别针计划”进入美国。这些科学家，绝大部分都服务于美国军方;在1947年4月之后，这些科学家才获准进入民营企业从事研发工作。
经历了大规模的人才转移，美国取代了德国成为世界科技的中心。1945年，在世的德国诺奖获得者仅为14名，而接纳了大量德国犹太知识难民的美国，其在世的获奖者则超过了25人。
二战后，欧洲开始了长时间的重建，美国则保持着高度的经济繁荣。除了国家组织的人才输入计划外，美国发达的经济自然地吸引着众多科学家的移居。从数据来看，1946—1991年诺奖一共颁发给了269人次，美国独揽180人次，占比已经超过一半，且移民占到了美国获奖者的1/3强。