纵观世界科学技术的发展历程，在不同的历史时期，科学技术的发展在世界各个国家或地区是不平衡的。自近代科学诞生以来，产生过5个世界科学活动中心，即1540年—1610年间的意大利；1660年—1730年间的英国；1770年—1830年间的法国；1810年—1920年间的德国；1920年至今的美国。
1.？1？ 文艺复兴时期的意大利（1540年—1610年）
意大利是文艺复兴的中心。文艺复兴运动所倡导的哲学思想，是人文主义理论，赞美人，赞美生和自然，崇尚理性和科学。人文主义理论与近代科学世界观有着密切的联系。
正是在这种思想解放的历史条件下，以达·芬奇和伽利略为代表的意大利科学家，继承和发展了古希腊的科学文化，开创了实验科学的传统，使自然科学开始从神学中解放出来。当时所表现出的科学思想，开始了对古代亚里士多德思想体系的怀疑和挑战，几乎一切古代的哲学信条，都要经过科学实验的检验。
意大利科学是建立在工场手工业基础之上的科学，也是科学与资本主义贸易结合的产物。正如恩格斯所表述的那样：“工业巨大地发展起来，并产生了很多力学上的、化学的以及物理学上的新事实，这些事实不但提供了大量的可供观察的材料，而且自身也给予了和以往完全不同的实验工具，并使新的仪器制造成为可能。可以说，这时才第一次可能有真正系统的实验科学。”
正是在当时的历史条件下，伽利略的科学思想得以迅速传播。他的学生维维安尼和托里拆利在佛罗伦萨建立了齐芒学会。他们开展大量的实验研究，进行了近代科学史上几个重要的实验，如“大气压”和“真空”实验等。
这个时期的意大利在经济和文化方面是欧洲最先进的国家。但由于当时共和政权只限于少数几个先进城市，就全国而言没有完成政治上的统一，同时哥白尼、布鲁诺、伽利略等人的科学理论的传播被教会残酷镇压，经济衰落、政治分裂、外患频繁，导致科学逐渐衰落，从而逐渐失去了科学中心的地位。
1.？2？ 资本主义兴起时期的英国（1660年—1730年）
从1500年至1763年，第一次国际分工已大规模完成。西欧从事手工业生产并指挥全球经济活动。英国在其中显然处于全球经济活动中心，并且率先完成了第一次产业革命。
英国是资本主义生产发展较早的国家。通过生产、商业和金融活动，城市资产阶级的财富和人数都得到增长。当时发生了资产阶级革命和宗教改革，还发生了产业革命，出现经济腾飞，这是资本主义经济初具形态和新的伦理精神完全诞生的标志。在这场革命和运动中，降生了文艺复兴孕育的资本主义制度和资本主义精神。这些因素，促成了英国作为世界科技中心的地位。
这个时期，自然科学刚刚摆脱宗教的桎梏，科学家迫切需要组织起来，以科学团体的名义争得社会的承认和资本家的支持，于是，科学团体和科学组织便在西欧相继产生。
1645年在伦敦成立了“无形学会”，也称“哲学学会”，它是科学家的活动场所，也是英国皇家学会的前身。1662年，英国成立了皇家学会，为英国发展科学作了组织上的准备，对英国科学研究起到了推动作用。1665年创办《皇家学会哲学学报》，登载会员的论文和科研报告。英国皇家学会是近代科学的摇篮，是世界上第一个真正的国家科学院，这对提倡自然科学研究，交流学术思想，审议科学成就起了积极的作用。
在英国科学高潮时期，英国有60多位杰出的科学家，约占全世界科学家总数的近40%。他们的科学发现和发明成果数量占世界的40%。
17世纪，牛顿力学的创立是人类认识客观世界的一次飞跃。他的代表作《自然哲学的数学原理》把人类带到一个新的领域，在这个领域，自然界的规律可用准确的量化的语言来描述。这不仅使英国而且使世界的科学飞速发展起来。
在这个时期，英国政府重视科学技术的发展，鼓励科技发明。蒸汽机的发明使英国成为了世界第一次工业革命的中心。牛顿、波义耳、胡克、哈雷等科学家的科学成就极大地推动了科学的进展，为近代科学走向辉煌奠定了坚实的基础。
培根等英国经验论为人们的认识和科学发展提供了新的世界观和方法论。1620年，培根的代表作两卷集《新工具》一书问世。在《新工具》一书中培根阐述了自己的哲学思想，继承并发展了古代原子论的唯物主义思想，认为世界是客观的、物质的、由分子组成的，并且是有规律运动着的；指出科学的任务在于认识自然界及其规律；在科学方法论上，培根创立了归纳法。英国科学发展中的经验论传统与新教的功利主义价值观契合。新教伦理是与当时科学家的精神气质相合的价值体系。以此价值观为基础，构成17世纪英国文化的特色。
到17世纪上半叶，英国大学发生了巨大变化，英国大学中培养的科学家和医生的比例增长较快，而牧师和诗人的比例则相对下降。同时，资本主义专利制度在英国建立起来，促进科学的发展。专利制度实际上是运用法律和经济手段维护专利权人的正当权益（人权）。1624年，英国颁布了现代专利法的始祖——垄断法，规定如下：专利权授予最初的发明人，专利权人在国内有制造和使用该项发明的权利，专利不能违反法律，损害国家利益，专利的有效期为14年等。专利法管理和推广技术发明成果，促进科技的进步和社会的发展，正如林肯所说：“专利制度是在天才之火上加利益之油。”
至18世纪中期后，英国科学开始衰落。在1780—1815年的35年间，皇家学会被一群贵族子弟所充斥，600多名会员中，真正从事科学研究的仅100多人。
1.？3？ 启蒙运动与法国的科学（1770年—1830年）
到了18世纪，法国虽然在经济上还不能超过英国，但是却是唯一能够与英国竞争的国家，这个时期也处于经济活跃期，形成了影响深远的经济特点。国债、包税制度等金融资本得到空前的发展，自由派贵族积极参与商业活动，采矿业、冶金业、奢侈品工业、纺织业较为发达，规模小、数量大的富农经济成为革命前农业资本主义发展的主要代表。
17世纪末，随着资产阶级的兴起，法国近代科学开始冲破宗教的枷锁，进入了新的发展时期。拉瓦锡的化学理论，笛卡儿的数学理论，帕斯卡的气压和液压定律，达朗贝尔的动力学等，都是卓越的科学成果。涌现出像拉格朗日、拉普拉斯、阿拉果、盖·吕萨克、库仑、居维叶、布丰、拉马克等世界一流的科学家。这个时期，科学组织相继出现，“自由研究”蔚然成风。
启蒙运动开展的不断深入，直接酝酿爆发了1789年的法国资产阶级大革命，并产生了欧洲最为先进的资本主义制度和科学发展的具体体制。1666年法国皇家科学院在巴黎成立，这是一个官方的科学机构，院士由法国国王发薪，并要求院士们研究国家需要解决的问题，例如绘制法国地图、测量航海经纬度以及机械工艺的改良。1667年创办《学者杂志》并建立巴黎天文台。到了18世纪，法国皇家科学院更加重视理论自然科学的研究；1793年法国皇家科学院被法国资产阶级大革命改头换面，在此基础上1795年正式成立法国科学研究院，科学因此登上法国社会殿堂，成为一种专门职业，法国科学院在18世纪末19世纪初一度成为世界科技发展中心。
在认识论方面，18世纪法国唯物主义者在一定程度上克服了英国经验论和西欧大陆唯理论的片面性错误，力求使感觉经验和理性思维的认识结合起来，获得了巨大成就。
但在拿破仑失败以后，法国发生了巨烈的动荡，教育受到了极大的影响，不少学校解体，法国的科学至19世纪下半叶已落在了德国的后面。
1.？4？ 称雄世界百年的德国科技（1810年—1920年）
18世纪末德国古典哲学产生，出现了辩证法的思想，它是对朴素辩证法的复归，但却具有更高级的形式，由此，人们的思维方法就响起了形而上学的丧钟。
康德（1724—1804年）的星云假说是以牛顿力学为基础的，同时他又把历史主义的观点带进了自然科学，他相信大自然的有秩序的发展，并用吸引和排斥的统一来说明。康德哲学系统地提出和阐述了主体的能动性，开拓了从主客体关系去讨论哲学根本问题的新方向，它不仅完成了近代哲学由本体论向认识论的转变，而且把单纯研究认识的传统认识论扩展成了研究整个人类主体的功能、价值及人类文化的哲学，宣告了人的哲学的真正诞生。康德哲学不仅推翻18世纪在欧洲流行的以证明上帝存在、灵魂不朽和意志自由为宗旨的旧形而上学体系，而且提出了一整套关于哲学的性质、方法、对象、功能的新见解，这些见解极大地影响了德国科学的发展。而德国古典哲学集大成者黑格尔的哲学的真实含义和革命性质，则是在于它永远结束了认为人的思维和行动的一切结果具有最终性质的看法，并使辩证法同逻辑学、认识论、本体论统一起来，猜测到了思维规律和客观现实规律的一致性，在传统的方法论、逻辑学、认识论、自然观、历史观等领域引起了深刻的变革。
德国最早在欧洲形成了科学与技术相结合的体制。应用科学研究和技术开发在第二次产业革命中联袂主演，科学与技术联姻的过程也就是科学研究与技术开发体制形成的过程。19世纪中期以后，研究与开发体制开始在欧洲出现。最早的研究与开发形式是德国创立的研究生制度，大学导师与研究生合作研究的科技成果为企业所吸收，许多企业家本身就是科学家或工程师，而大学教授中也不乏公司董事和经理身份。这种研究与开发体制最具典型性的是1869年德国建立的大型煤化学实验室，创建者为德国化学家威廉·霍夫曼，他在实验室里边教学边指导学生搞科学实验，成果应用于化学工业。德国化工技术在第二次产业革命中能跃居世界前列，同这种研究与开发体制分不开。
德国采取了有计划办学的方法。在1810年创立柏林大学后，又把一批中等技术学校改为大学，组成了科学技术教育体系，使德国迅速形成了一支相当数量的科技队伍，保证了德国科技和工业的发展。
1870年德国政府又建立了皇家物理技术研究所，它是世界上第一个国家实验室。德国的研究与开发体制在第一次世界大战中显示了优势，德军依靠军事技术优势在很长一段时期内保持了战争的主动。1877年建立了国立化学研究所，1879年又建立了国立机械研究所。1900年德国这种研究开发体制进一步推广到克虏伯、西门子等大公司，一批颇具规模的大企业实验室纷纷建立，促进了德国科技发展。到19世纪末期，德国不仅在科学技术上全面超过了英国与法国，在主要工业的发展速度上也超过了英国，成为了世界的科技和经济中心。
不幸的是，德国的科学技术和民族奋发精神，被垄断资产阶级引向了军国主义的歧途，引向了战争的深渊。随着第一次世界大战的战败，德国退出了世界科技中心的地位。
1.？5？ 当代世界科技中心——美国（1920年—）
从18世纪开始，由于欧洲出现了大批工人失业，许多人纷纷移民到美国，以寻找新的出路。大规模的移民产生了欧洲工业技术的大转移和科学的引进，它奠定了美国科技发展的基础，也形成了美国人继承与学习欧洲科学技术的传统。
由于美国的科学技术兴起，主要得益于欧洲的科学传统和体制，这使得美国科学的起飞具有较高的起点。欧洲的各种科技成果几乎当年就能在美国得到响应，其速度之快，超过了欧洲大陆之外的任何国家，如1803年开始研制蒸汽机车，1807年美国人富尔顿就制成了蒸汽轮船，又如1904年英国人发明了二极管，仅隔两年，美国人就制出三极管。
美国经过独立战争、南北战争，实现了国内统一，建立了联邦政府，推进了社会进步，解放了生产力。美国的第一部宪法就明文规定，国会与政府支持科学，促进科学进步，奖励科学发明。美国政府还采取了各项优惠的科技政策，以吸引科技人才，特别是第二次世界大战后，接收了大量由于战争受到迫害的科学家。
为了发展科学技术，美国大力开展了科学普及活动，宣传科学。1789年，议会提出建立全国科学报告会制度，1820年全国各大城市陆续建立了科学讲座制度。同时，美国大力提高教育水平，兴办各类学校。1865年南北战争结束后，建立了麻省理工学院等100多所学校，并逐步形成了教育与科学研究相结合的体制。从1865年到1880年的15年间，大学和中等技术学校增长了6倍，达450所之多。
1932年罗斯福总统提出了“科学研究是国家资源”的论断，这一论断导致了1933年科学顾问委员会和国家计划委员会的正式成立，1934年这两个委员会又纳入了国家资源委员会。第二次世界大战爆发后，美国利用国家的力量，把联邦实验室、工业实验室、高等学校实验室及非盈利研究机构等，由政府科学研究与发展局直接调控。1950年，美国正式成立了国家科学基金会，支持基础研究。美国国家科学基金会的成立，标志着美国式的“大学科”科研体制成为了美国科学事业的主导。
此外，与国家科学基金会并立的美国国立卫生研究院、原子能委员会都是美国重要的科学研究管理机构。1959年，美国政府颁布法令，建立联邦科学技术委员会；1972年，国会成立了技术评价办公室；1974年，国会成立预算办公室，参与科学技术的宏观调控。
美国在学习和采用欧洲先进技术的基础上，发展了本国的工业技术，大大地推动了美国工业的发展，使得美国的经济实力得到了迅速上升。至1870年，美国工业总值开始超过农业，到1890年，美国的工农业生产总值已超过英国、法国和德国，居世界首位。
第二次世界大战后，全世界每年的重大科学成果，有45%以上属于美国科学家的贡献。全世界诺贝尔奖获得者，有三分之一属于美国国籍。美国在20世纪成为了名副其实的世界科技中心。