美國國家科學院

1863年3月3日，由美國前總統亞伯拉罕·林肯簽署法案，宣佈成立美國國家科學院（National Academy of Sciences，United States，英文簡稱NAS）。當時美國正處於南北戰爭期間，政府急需構建一個科學諮詢組織，美國國家科學院應時代而生。因而這家智囊和諮詢服務機構誕生時非常順利，1863年3月3日，馬塞諸塞州參議員亨利·威爾遜（Henry Wilson）在參議院議事廳提出了組建美國國家科學院這一想法，參議院口頭表決通過，數小時後，該提案又在國會獲得通過，晚上提案傳至林肯總統那裏，林肯總統簽署了這一法案，使之具有法律地位，美國國家科學院正式誕生。 ^[2]  這個科學院由法定組織委託管理，並且從1863年起，無論政府的哪一個部門提出要求，它都要對科學和藝術的任一學科進行調查、檢測、實驗並做出報告。

雖然1865年正處於內戰末期，此時並不能為科學院的建立提供良好的環境，但是政府仍舊盡力為這個年輕的科學諮詢組織尋找需求來源。戰爭結束之後產生的各種問題均需要尋求解決方案，因此在1867年1月，科學院被要求評估用鍍鋅的方法來替代已脱落的金屬塊作為在戰爭中死去戰士的墓頭石的可行性。由此，科學院根據鋅和鐵協會所做的實驗，成立了一個電流作用委員會，在報告中是這樣描述的：“……將一塊鋅和一塊鐵用一個電流計的電線兩端連接起來。將它們插入水中，再慢慢地注入硫酸，增強從鋅到鐵的電流。當鋅快速溶解時，鐵卻絲毫不受影響……”委員會的結論是，建議使用的鋅和已脱落的鐵墓頭石都不會持久存在。不知國會是否是受到了科學院建議的直接影響，它於1872年頒佈法令——國家墓地裏的基頭石要由“耐用的石頭”製作。

在19世紀60年代、70年代和80年代期間，科學院就許多類課題做了報告。以下所列的僅是一部分在政府要求下成立的委員會，可以從這個名單中看出，委員會研究的課題涉及範圍十分廣泛。這些委員會有：“檢測提取物和杜絕假貨”（1866）；“各州的公制單位”（1866）；“區別牛毛與羊毛製品的方法”（1875）；“部分貨幣的防水”（1875）；“恢復獨立宣言”（1880）；“決定糖量的糖量計中的石英板”（1887）等。要求科學院做的某些課題也許有些瑣碎，但它們反映出了一個農業國家在工業化進程中所關心的問題。也許在這段時間中，科學院為國家做出的最突出貢獻就是建議成立美國地理調查會，並且協助建立了一個國家森林服務組織。1878年，科學院要評估5個獨立的調查結果，是關於密西西比西部公共土地的，這片土地隨後轉歸軍方和平民所有。因此，科學院成立了調查並繪製美國版圖計劃委員會，並授權設計一個調查西部地區的計劃。委員會還建議成立一個新的政府機構——美國地理調查部，歸屬內務部。隨後通過一個國會法案，委員會的主要建議生效了。這是科學院委員會第一次協助建立了一個科學政府機構。

大約在20年後，也就是1895年，科學院被要求説明普遍忽略的美國森林狀況的問題。因此，要出台一個關於美國林地合理政策的委員會成立了。委員會在1897年5月向內務部提交的結論報告中建議説，應在短時間內，輸送部分軍力去保護國家森林免受火災和自然災害之苦。委員會建議應對國家森林進行長期的監督和巡邏，以便更好地保護它。在長達10年的政治辯論之後，科學院的建議終於在1905年寫入法律之中，成立了森林服務部，隸屬農業部。

到19世紀90年代為止，在調查、林業和其他研究獲得眾多成功之後，政府不再對科學院提出頻繁的要求了。這種研究活動的相對減少，就使科學院的部分成員變得引人注目起來。但是，科學院很快便走出了這段蟄伏期，並且正是由於這些活動家成員才使科學院恢復了往日的活力，而這也為科學院麾下的國家研究理事會的成立埋下了契機。

1924年，Florence Sabin成為第一個女性選入美國國家科學院。

1965年，David Blackwell成為第一個非洲裔美國人入選美國國家科學院。而在華人學者圈中，林可勝可算是第一個獲得美國國家科學院院士稱號的學者。

1743年，Benjamin Franklin就建立了美國哲學協會（APS）。37年後，美國國家藝術院和國家科學院也成立了，而它們成立60年之後，美國國家促進科學研究會也誕生了。到19世紀中期，這些組織加入了史密桑尼亞協會和美國科學促進會（AAAS）。

美國國家科學院的最直接起源可以追溯到19世紀50年代早期的一些科學家，他們大部分來自劍橋。這個羣體於1853年開始正式集會，並稱自己為“科學流浪者”——他們自我嘲弄式地將自己比作乞丐和那不勒斯的流浪者。他們最初的成員有：海岸調查組織主管Alexander Dallas Bache，自然科學家Louis Agassiz，哈佛的數學和天文教授Benjamin Peirce，天文學家Benjamin Gould，以及哈佛的希臘語和拉丁語教授Cornelius Felton。不久以後又有其他成員加入，其中就有Joseph Henry，他也許可以稱得上是當時美國科學家的領頭羊。但卻是Bache提出了關於成立一個國家科學院的公開明確的想法。

作為即將離職的美國科學促進會領導人，Bache在1851年公開建議聯邦政府成立一個促進全國科學發展的組織機構。Bache提倡成立“一個可以指引科學研究活動的科學研究院”。這個組織將作為政府諮詢科學和技術的中心組織。1858年，Agassiz在一封私人信件中勾勒出了科學研究院的結構和組織形式。

1861年爆發的內戰帶來了種種需求，促使了一個科學諮詢組織的形成。許多市民都想為戰爭盡一份力，提交了許多個人發明，並向政府提出了一些相關建議。同時為了加快評估這些建議的速度，Henry建議海軍部門成立一個諮詢處來測試新武器。1863年2月，海軍部長Gideon Welles同意了Henry的計劃，同時，一個由Henry、Bache和海軍上將Charies Henry Davis組成的常設委員會成立了。與此同時，Agassiz得到了馬薩諸塞州議員Henry Wilson的支持。在Wilson的幫助下，Agassiz、Bache、Peirce和Gould重新擬定了一個計劃，由Davis執筆，提出了成立國家科學院的議案。Wilson於2月20日將議案呈遞到議會，3月3日該議案通過。在這之後，這個議案又通過了議院代表的審批並由Lincoln總統將其寫入了法律之中。這樣，國家科學院就正式成立了。

截至到2003年美國國家科學院有1922名國家科學院院士、93名終身院士，以及341名外國國籍院士。其中有170多名院士曾獲諾貝爾獎。現任院士每年選舉產生新的院士。

美國國家科學院共由三部分組成：美國國家研究委員會（National Research Council）、美國國家工程院（National Academy of Engineering）和美國醫學研究所（Institute of Medicine）組成，它們分別於1916年、1964年以及1970年成立。最近，美國醫學研究所（Institute of Medicine）改名為美國國家醫學院（National Academy of Medicine）。

從起初的50位成員，美國國家科學院已經發展至2250名成員，其中有452名成員為外籍院士（即擁有除美國以外國籍的學者），大約有200個院士獲得了諾貝爾獎。

美國國家科學院是美國科學界最高榮譽機構。 ^[10] 

近年來美國科學院每年新增選約120名院士和26名外籍院士（截止2020年）。美國國家科學院現已有近20名中國籍院士。

美國國家科學院設有數學、天文學、物理學、化學、地質學、地球物理學、生物化學、細胞與發育生物學、生理科學、神經生物學、植物學、遺傳學、種羣生物學、進化與生態學、工程學、應用生物學、應用物理和數學科學、醫學遺傳學、血液學和腫瘤學、醫學生理學、內分泌與代謝、醫學微生物學與免疫學、人類學、心理學、社會和政治學、經濟科學等學部。分屬數理科學、生物科學、應用和工程科學、醫學科學、社會科學5個學組。

在1863年4月22日舉行完國家科學院的成立會議不久之後，國家科學院收到了第一份諮詢請求。財政部部長Salmon P.Chase需要一份研究報告，是關於“在綜合考慮國內、國際商務的情況下，重量、尺寸及硬幣的一致性”問題。因此，國家科學院成立了一個“重量、尺寸和硬幣委員會”來承擔研究任務。在費城、劍橋和華盛頓召開過多次會議後，這個委員會於1864年1月7日向財政部部長提交了一份報告。報告中建議，對其他國家的貨幣及尺寸系統進行一次徹底調查，並且還要調查該課題的相關內容。有趣的是，委員會在經過討論之後覺得美國應該接受重量和尺寸的公制系統。

“重量、尺寸和硬幣委員會”是國家科學院接下來所進行活動中的典範。這樣説的原因有三點。首先，在對當前問題的調查過程中，它確立了一種工作方式，這將為大多數科學院的研究工作提供一個模型。第二，它將所得到的結論和提出的建議，以報告的形式呈遞給提出要求的部門。最後一點是，它所採取的這種“具體課題委員會”形式，不僅符合國家科學院主席Bache在向美國國會做的第一份年度報告中所提出的建議，而且成為了國家科學院中大部分研究部門以及隨後建立的國家研究理事會共同的先驅。

雖然國家科學院是在內戰時建立的，但它的第一次研究工作與戰爭無關。然而與戰爭有關的諮詢請求很快就出現了。在“重量、尺寸和硬幣委員會”成立後不久，海軍部就要求進行了至少三項的研究，其中有兩項是直接與聯合艦隊作戰能力有關的。5月8日，海軍上將Charles H.Davis——他既是海軍軍官又是科學院的成員——要求科學院為海軍研究出一種方法，用來保護金屬外殼的艦艇底部免受海水的侵蝕和其他傷害。這樣，一個“保護金屬艦艇底部委員會”於1863年3月應運而生，並被賦予了為海軍委員會提供建議的使命。在此之後的第二年一月份，這個委員會提交了一份簡明報告，報告中原本可以推薦一種不確定的解決辦法，但它卻提出要進行更深入的調查。然而，他們未能如願，委員會的工作也就這麼不了了之。

雖然委員會最終沒能設計出一種保護鋼鐵船隻底部的有效方法，但錯不在委員會自身，而是由於當時的技術水平所限。在委員會的工作告一段落之後的50年間，海軍部仍舊在研究不同類型的船體塗料，試圖找到最有效的保護成分。

在Davis海軍上將要求科學院承擔保護聯合鐵甲艦隊底部研究工作的同一天，他還要求科學院“研究鐵甲艦的磁偏離現象並做出報告”。因此，科學院成立了“鐵甲艦磁偏離委員會”，它通常被稱為“指南針委員會”。雖然大部分鐵甲艦都是將木殼船在吃水線之上的船體鍍一層鐵製成的，但也有一些是鐵製的，或者是具有鍍鐵的甲板。船上大量的鐵物質使指南針偏離了方向，在這種情況下，海軍就陷入了不確定的、潛在的危險之中。為此，指南針委員會必須提出一種糾正指南針偏離方向的方法。委員會於1864年1月提交了一份長達73頁的內容詳實的報告，報告中建議，應在適當的位置放置一塊磁鐵，這樣就可以對抗船上鐵物質對指南針的影響。在提出建議之後，委員會於1864年3月至9月親自監督了在27艘聯合艦艇上對指南針的調整。

指南針委員會之所以富有盛名，並不僅因為它的研究獲得了成功，而且它還樹立了一個書面報告的榜樣。這個榜樣也是科學院中大多數研究小組效仿的對象。

聯邦政府通過國會和各部門，在內戰結束之時以及戰後不斷向科學院提出了對一系列課題的研究要求。1867年，科學院接到了作戰部的一個請求，就是對應在戰士墓碑上用多少金屬基頭石提出建議。這樣，在內戰中成立之後已有很大拓展的科學院，開始對為戰爭的勝利而犧牲自己的人們保留一份紀念物而進行研究。

美國國家科學院出版《美國國家科學院院刊》。

戴維·布萊克韋爾（David Blackwell）是第一位非洲裔美國人當選，1965年當選院士。

愛德華·皮克林（Edward C.Pickering）是最年輕的當選科學家，1873年當選院士時只有26歲。

佛羅倫絲·薩賓（Florence R.Sabin）是第一位當選女性科學家，1925年當選院士。

根據美國國家科學院官網信息，截止2023年9月，美國國家科學院約有2400名會員和500名國際會員，其中約190名獲得了諾貝爾獎，每年4月在年會上進行投票，最多可以選舉120名會員，會員必須是美國公民；非公民當選為國際成員，每年可以選舉30名國際會員。 ^[17] 

美國國家科學院現已有21名中國籍院士，按受聘時間排序分別是：

1982年：華羅庚（已故）

1984年：夏鼐（已故）

1985年：談家楨（已故）

1986年：馮德培（已故）

1994年：賈蘭坡（已故）張德慈（已故）

2006年：袁隆平（已故） ^[11] 

1979年：李遠哲

1987年：周光召

2003年：陳竺

2004年：徐立之（Lap-Chee Tsui）

2006年：白春禮

2007年：張啓發、李愛珍

2010年：周忠和

2011年：李家洋

2012年：張傑、董欣年等

2013年：支志明、盧煜明、施一公 ^[3] 

2014年：楊煥明 ^[4] 

2015年：吳皓 ^[5] 

2016年：安芷生 ^[6] 

2019年：高福、顏寧 ^[7] 

2020年：曹曉風 ^[8] 

香港地區的包括：

1999年：James Mirrlees（當選外籍院士工作單位是香港中文大學）

2020新增選120名院士和26名外籍院士中，曹曉風院士當選美國國家科學院外籍院士，此外，還有6位華人科學家當選美國國家科學院院士，分別為Howard Chang、程亦凡（Yifan Cheng）、黃永剛（Yonggang Huang）、華泰立（Terence Hwa）、曹穎（Doris Y.Tsao）和楊麗笙（Lai-Sang Young）。

2022年5月，中國科學院生態環境研究中心主任、研究員歐陽志雲當選美國科學院外籍院士。 ^[16]