可见，十六七世纪英国科学事业的繁荣，促进了英国技术的科学化，促成了18世纪下半叶三项技术革命的出现，为英国工业革命的发生奠定了基础，由此引发英国经济在19世纪初的腾飞。这种由科学革命转化为技术革命，然后进一步又导致产业革命的微观过程，实质上是自主技术创新。
德国也是如此。19世纪中下叶的德国经济的高速发展，是与该国政府注重科学技术和教育的政策分不开的。从19世纪初开始，德国政府就十分重视发展普通教育、职业教育和高等教育。到1850年，全国已普及初等教育，全民的识字率很高；综合技术学校和高等技术学校也已具有相当的规模，它们为政府和企业培养了大批具有中等科学技术水平的技术员和工程师。
德国重视普通教育和职业技术教育这一举措，对19世纪上半叶德国从以农业为主过渡到以工业为主的经济的发展具有重要作用。在19世纪的最初30年，德国发展工业主要是依靠引进国外如英国和法国的技术和人才。但由于德国工人技术素质较高，并拥有大批工程师，许多企业具有较强的吸收消化国外先进技术的能力，一些工业部门仅用10耀15年便摆脱了对外国的依赖，实现了对许多先进技术产品的进口替代。例如，1843年在德国铁路上运行的机车90豫以上是英国制造的，铁轨89豫是英国或比利时制造的，但是到1853年，全国70豫的机车已由德国自己制造，德国自己生产的铁轨已开始出口了。在钢铁工业等部门也有类似的情况。
德国国家科学院早在1700年就成立了。19世纪德国高等教育的大发展，使德国科学事业在世界范围内登上了一个新台阶。德国大学最早是于14世纪建立的，比意大利、法国和英国大学的发展要晚一些，当时各国的大学教师一般只从事教学，很少兼作科学研究。到19世纪，德国在高等教育领域内实行了重大改革，在世界上率先形成了大学教师除教学外还必须进行科学研究的一整套制度，这样就使德国从事科学研究的人数翻了好几番，科学研究进入了大学，大学成为科学家进行研究活动的第二个特定的社会圈子。
研究生培养制度也是首先在19世纪的德国出现的，这为高级科研人才的培养找到了一条有效途径。由于科学研究在大学里的发展，德国在19世纪科学人才辈出，研究成果累累，一些新兴学科如有机化学、实验生理学、实验心理学等等都是在德国率先发展起来的。德国化学家李比希、生理学家路德维希、心理学家冯特、数学家高斯、物理学家欧姆等人都是当时世界科学界的巨匠。
德国19世纪科学事业大发展的第二个重大事件是，科学研究进入工业企业，企业纷纷建立了自己的工业研究实验室，聘请科学家和受过良好训练的科研人员进行研究工作，以不断地为企业开发新产品和新工艺。第一个工业研究实验室早在1826年就在德国出现。19世纪60年代，德国的染料工业、医药工业、化肥工业、光学工业和电气工业中的企业纷纷建立了自己的工业研究实验室。在其中从事研究的科学家人数日趋增加，在个别工业部门甚至超过了大学中科学家的增长数。例如，德国的BASF化学公司，1865年在其工业研究实验室工作的化学家只有1人，到1898年已达116人，到20世纪70年代则增至2500人。1865年德国全国只有3名化学家在工业研究实验室工作，而在大学工作的则有72名。到1910年，在全国工业研究实验室工作的化学家达651名，而在大学工作的只有360名。由于科学研究进入了企业，工业研究实验室就成为科学家进行研究活动的第三个特定的社会圈子。
工业研究实验室为德国技术进步做出了巨大的贡献。
工业研究实验室是科学大规模地介入技术活动的重要途径和有效形式。科学家根据基础研究的成果，在实验室内进行应用研究和技术开发，从现代科学理论派生出技术原理，从而导致新技术的发明。I9世纪下半叶，德国绝大多数重大的技术进步都是由工业研究实验室研究开发或企业与大学合作研究开发取得的。特别是19世纪的化工技术革命，就是德国大学实验室和工业研究实验室的科学家们互相合作，从化学基础研究进而进行应用研究与技术开发的结果。在此之前，若干世纪以来，化学制品大都是从自然物质中提炼取得的，例如从植物灰中提炼碱，从茜草属植物中提炼染料等。到19世纪下半叶，越来越多的化学物质已提炼自煤的副产品、氮和磷酸盐。肥皂和玻璃工业中需要的纯碱，是从煤的副产品氨中提炼的，纺织工业中用的合成苯胺染料是从煤焦油中提炼的，从而实现了化工技术革命。由于这些化工技术的产业化，德国就出现了一个新兴的煤化学工业产业部门。1871年德国煤化学工业技术已处于世界领先地位，1873年德国染料化工工业的产量和质量都超过了英国，并开始在世界贸易中占有愈来愈多的份额。1913年德国生产的染料已占世界染料产量的80豫。在德国，合成染料工业带动了纺织工业、制药工业、油漆工业和合成橡胶工业，迅速形成几十亿马克产值的煤化学工业，并进一步带动了酸碱工业、造纸工业等部门的发展。
除化学工业外，德国的新兴电气工程工业也由于科学技术进步而得到迅速发展。它是19世纪下半叶电力技术革命产业化的结果。而电力技术革命则是科学家和工程师们进行基础研究、应德国克虏伯工厂用研究和技术开发的结果，尤其要归功于丹麦科学家H.奥斯特、英国科学家G.法拉第、德国科学家E.西门子、美国科学家T.爱迪生等人的努力。集科学家、工程师和企业家于一身的西门子在发电机技术发明上做出了突破性的贡献。德国两大电气公司即西门子公司和通用电气公司，在其创立的早期阶段就聘请了专业数学家、物理学家和工程师，建立了工业研究实验室，不断地进行电力新技术的研究与开发。到19世纪末，德国的电能力技术处于世界先进水平，电气工程工业迅速发展并成为一个新兴的产业部门。类似的情况也发生在德国的金属加工和机器制造业。19世纪下半叶，这些行业的新产品和新工艺层出不穷，技术发明专利数甚至比化学和电气工业的还要多，特别是蒸汽机、车辆和船舶制造业在技术进步的驱动下，得到了迅速的发展。
19世纪30年代德国科学事业开始空前繁荣。1875年德国成为当时世界科学技术中心。1880年德国工业发展速度超过英国。1895年德国各行各业产品的产量超过英国，成为世界经济强国，位处世界系统的中心区。
德国依托科学技术发展经济，是位处世界系统中心区的原因。这表明，建设创新型国家是进入世界系统中心区的充分、必要条件。
美国的情况更是印证了这一点遥美国经济的高速发展起始于19世纪中叶，到19世纪末后来居上，一跃成为世界第一经济强国。1865年南北战争结束后，美国在大力发展农业、轻纺工业和木材加工工业的同时，模仿英国和德国工业化的经验发动了产业革命。它及时地把英国和德国的先进技术转移到美国本土上来，并加以产业化，在美国形成了钢铁、电力和机器制造三大支柱产业。1889年美国年产钢铁400余万吨，居世界第一位。
到19世纪末，美国生产的各种机床、火车头、枪支、农机在世界市场上已享有较高的声誉。1886年，美国实现了电力技术的产业化，并迅速形成了新兴的电力产业部门和电气工程产业部门。1860～1890年美国通过工业技术革命，产值上升9倍，到1880年它已是西方第二经济大国。1890年，美国经济发展水平跃居世界第一，许多工业品产量都居世界第一位，其黄金储量占世界一半。1900年人均收入超过欧洲。
1913年美国黄金储量占世界储量的70豫，成为世界经济的一霸。稍后，美国又建立和发展了石油化工、汽车、飞机和无线电等高新技术产业。
美国工业化进程和经济高速发展也以其技术进步为动因，主要表达在两个方面。一是土地、劳力和资金生产要素投入量的增长，因而导致经济总量的增长。美国经济的历史特点是人口和劳力随移民的涌入而大规模地增长，资本的积累率高，可利用的自然资源不断扩大，特别是由于人口和交通运输网向西部推进，为经济开拓增加了大量新的土地和矿产资源。但值得注意的是，美国总产量的增长率一向大大超过上述生产要素投入量供给的增长率。这个超出的增长部分就是技术进步的结果。所以，技术进步是美国经济增长的第二方面的动因。伴随着经济发展，美国先后在不同产业内相继出现过重大技术发明的浪潮。1793年E.惠特尼发明轧棉机，用机械化代替了手工消除棉籽的劳动，使效率提高1 000倍，并因此消除了植棉业向西部人少地区推进的重大障碍，这是纺织业曾在1860年左右迅速发展为美国第一大工业的重要原因。19世纪40年代前后，美国在木材加工业中不断进行技术改造，发明或改进了锯、刨、制样、成形、钻孔等全套加工机器，这是木材加工业迅速发展为美国当时第二大工业的重要原因。19世纪上半叶，美国在一些机器制造和金属加工工业中实行了专业化、单一产品化和标准化的大规模生产方式，这种生产方式使用高度专门化的机械工艺生产标准精确的元件，然后只需对它们进行装配而不需要再加工就能形成成品，从而大幅度地提高了企业的生产效率。19世纪70年代，爱迪生、贝尔等人在电气工程方面的重要发明促进了电气工程工业在美国的形成。1903年莱特兄弟研制的飞机试飞成功，揭开了美国航空工业的序幕。1906年L.德福雷斯特发明了无线电的关键部件电子管，导致了电信工业的形成。1934年W.卡罗瑟斯发明了尼龙，促成了石油化纤工业的诞生。
1948年J.巴丁发明半导体晶体管，促进了半导体工业和而后的微电子工业的形成。1960年T.梅曼发明激光器，导致了激光技术产业化。1982年美国生物学家率先开发出重组人胰岛素药品，等等。这些发明的产业化，导致了20世纪40年代之后美国信息产业、新材料产业、新能源产业、航空航天产业、现代生物工程产业和海洋工程产业的逐步形成。
19世纪70年代之后，美国的技术进步有其深厚的科学研究基础，科学是新技术发明的源泉。美国的工业研究实验室在19世纪末也开始发展。最著名的工业研究实验室是由发明家爱迪生在1876年建立的。19世纪90年代，美国电话电报公司（原贝尔电话公司）建立了实验室。稍后通用电器公司也建立了实验室。在第一次世界大战期间，杜邦公司、柯达公司以及其他主要石油及橡胶公司等都相继建立了自己的实验室。这类工业研究实验室在规模和水平上不断发展。譬如，美国电话电报公司实验室在1912年聘请的科学家人数是50人，1919年是200人，1925年是350人。到了经济危机时期的1934年，科学家人数不但没有减少，反而增至500人。到1947年，科学家人数达到5 000人。而到1994年，该实验室已拥有27 000名富有才干的科研人员。其中有4000人获博士学位，有7人获诺贝尔物理学奖，5人获国家科学奖，14人是美国国家科学院院土，29人是美国国家工程科学院院士。1956年，整个美国共有4060个公司设立了4834个实验室。此外，美国政府的80个部局委的行政机构中有一半以上都设有这种研究实验室。
在发展应用研究和技术开发的同时，自20世纪初以来美国在基础研究方面也逐步居于世界的领先地位。
这可以从其诺贝尔科学奖获得者的人数变化中看出：1901耀1930年，美国获奖者5人；1931耀1950年为24人；1951耀1966年为44人；1967耀1986年为79人，到2000年获奖者总人数有203人，居世界之首。基础研究在美国主要在大学和国家研究机构内进行。据统计，美国1962年登记的科学家总数是21万人，其中40豫在工业界，20豫在国家研究机构，30豫在大学，其余是私人顾问和其他人。美国强大的基础研究实力，为其应用研究和技术开发提供了持续的动力。美国的许多划时代的高新技术，如电子计算机、晶体管、激光和生物工程技术的开发，都是建立在其基础研究之上的产物。
技术创新与新兴产业的形成和发展
从上面英国、德国和美国的案例来看，通过自主技术创新及其扩散，可以在一个国家形成几个新兴的产业，成为几个国内生产总值（GDP）的新的增长点。这能否说，从宏观上来看，技术创新推动国家经济发展有一种“产业”特征？
是这样的。不仅历史上是这样，在今天仍然是这样。下面我再举一个经济学家欢喜谈论的“微电子现象”来加以说明。
