博士教育和科学研究有着天然的联系。美国大学的科学研究有着悠久的历史。1862年《莫里尔法》（Morrill Act）的签署，不仅催生了大量的赠地学院，也直接导致了科研和教学一样成为大学的基本职能。1870年代早期，哈佛大学建立了美国大学史上第一个同时服务于科研、教学的单一学科实验室杰斐逊物理实验室（Jefferson Physical Laboratory）。1876年1月22日，以柏林洪堡大学为样板的霍普金斯大学成立，标志着美国研究型大学的诞生。19世纪和20世纪之交，基础研究和应用研究的界限越来越清晰。1916年，为了推动更多的科学家和技术专家参加科学研究活动，以实现美国国家科学院和美国国家工程院提出的研究目标，美国国家研究委员会（National Research Council）成立。
二战以后，伴随着知识的增长、专业分工的细化，以及联邦政府研究与开发经费的增长，大学内部有组织的科研活动快速增加，一些相对独立的科研机构也相继成立。这不仅体现在科学和工程领域，在社会科学领域也是如此，例如伯克利的人力资源评估研究中心（Institute of Personality Assessment and Research at Berkeley）、哥伦比亚的应用社会科学研究所（the Bureau of Applied Social Research at Columbia）、密歇根的社会科学研究中心（the Institute for Social Research at Michigan）、芝加哥的国家评价研究中心（the National Opinion Research Center at Chicago）等。与此同时，专职科研人员在教师中所占比重也迅速提高。19391940年，专职科研人员仅有6600人，约占教师总数的5%，且主要集中在农业研究领域。到1958年，专职科研人员队伍猛增到32000人，约占教师总人数的10%。另一方面，大学外部有组织的科研活动也开始增长。博士毕业生的最大雇主不再是哈佛、耶鲁、MIT等一流大学，而是如杜邦、GE、IBM等国际化高科技企业。
1957年10月4日，苏联成功发射了一颗卫星。尽管艾森豪威尔确信苏卫一号就其本身而言，并不代表任何重大的对美战略威胁（实际上还有一些益处），他仍不得不平息由此引起的歇斯底里反应，减轻公众的恐慌。他在幕后采取了几个步骤来加速美国卫星计划，但他应对苏卫一号挑战最突出的公开举动是任命基里安为科学顾问和把国动署科顾委重建为总统科学顾问委员会。
1958年9月2日，艾森豪威尔总统签署了具有里程碑意义的《国防教育法》（the National Defense Education Act，NDEA），此法计划在科学、数学和外语等方面改进美国教育。在《国防教育法》颁布实施后的4年多时间里，与国防相关的人才投入达到了8.87亿美元。尽管NDEA明确规定联邦政府不能直接指导、监督和控制（direction,
supervision, or control）学校的发展，但事实上打开了联邦政府越来越多地卷入教育事务的大门。该法共10章52款，其中与研究生教育直接相关的包括对高校学生提供贷款以及直接为研究生提供奖学金。第二章（Title Ⅱ. Loans to students in institutions
of higher education）规定：从1959年到1962年，联邦政府每年提供的贷款总额分别为4750万、7500万、8250万和9000万美元；这些贷款依据全日制在校生的多少分配到各州；在高校内部，贷款将优先考虑那些在科学、数学、工程、当代外国语等学科领域或其他学术领域学有所长，以及有志于从事中小学教育的大学生；每人获得贷款的上限是每年1000美元或累计不超过5000美元。第四章（Title Ⅳ. National Defense Fellowship）规定：1959年先期提供1500份奖学金，1960年、1961年和1962年将分别提供1500份奖学金，每份奖学金分三年拨付，分别为2000美元、2200美元和2400美元。该奖学金面向有志于成为学院教师（College Teachers）的研究生。
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