Over the course of the 20th century, unprecedented growth in scientific discovery was fueled by broad growth in the number of university-based scientists. During this period the American undergraduate enrollment rate and number of universities with STEM graduate programs each doubled three times and the annual volume of new PhDs doubled six times. This generated the research capacity that allowed the United States to surpass early European-dominated science production and lead for the rest of the century. Here, we focus on origins in the organizational environment and institutional dynamics instead of conventional economic factors. We argue that three trends of such dynamics in the development of American higher education not often considered together—mass undergraduate education, decentralized founding of universities, and flexible mission charters for PhD training—form a process characterized by a term coined here: access symbiosis. Then using a 90-year data series on STEM PhD production and institutional development, we demonstrate the historical progression of these mutually beneficial trends. This access symbiosis in the U.S., and perhaps versions of it in other nations, is likely one critical component of the integration of higher education development with the growing global capacity for scientific discovery. These results are discussed in terms of the contributions of American universities to the Century of Science, recent international trends, and its future viability.

中文翻译：

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访问共生：1920-2010 年美国 STEM 博士培训激增

在 20 世纪的过程中，大学科学家数量的广泛增长推动了科学发现的空前增长。在此期间，美国本科入学率和拥有 STEM 研究生课程的大学数量均翻了三倍，每年新增博士数量翻了六倍。这产生了使美国能够超越早期欧洲主导的科学生产并在本世纪剩余时间处于领先地位的研究能力。在这里，我们关注组织环境和制度动态的起源，而不是传统的经济因素。我们认为，在美国高等教育发展中，这种动态的三个趋势并不经常被放在一起考虑——大众本科教育、大学的分散创建、和灵活的博士培训任务章程——形成一个以这里创造的术语为特征的过程：访问共生。然后使用关于 STEM 博士生和机构发展的 90 年数据系列，我们展示了这些互利趋势的历史进程。美国的这种访问共生关系，也许是其他国家的版本，可能是高等教育发展与不断增长的全球科学发现能力相结合的一个关键组成部分。这些结果将根据美国大学对科学世纪的贡献、最近的国际趋势及其未来的可行性进行讨论。我们展示了这些互利趋势的历史进程。美国的这种访问共生关系，也许是其他国家的版本，可能是高等教育发展与不断增长的全球科学发现能力相结合的一个关键组成部分。这些结果将根据美国大学对科学世纪的贡献、最近的国际趋势及其未来的可行性进行讨论。我们展示了这些互利趋势的历史进程。美国的这种访问共生关系，也许是其他国家的版本，可能是高等教育发展与不断增长的全球科学发现能力相结合的一个关键组成部分。这些结果将根据美国大学对科学世纪的贡献、最近的国际趋势及其未来的可行性进行讨论。