近代人类社会发展史是一部持续的科技革命史。在科学技术加速涌现、国际竞争日益加剧的今天，科技创新不仅是第一生产力，更是国家战略性力量。然而，这也是难度最大的人类活动。如何构建研究创新生态，如何领导卓越研究机构，如何培育杰出研究人才，如何激发科技创新潜力，美国在过去几十年里无疑是世界的标杆。

本书是美国哈佛大学著名教授文卡特希·那拉亚那穆提院士和美国桑迪亚国家实验室杰出科学家杰夫里·颐年·曹的力作。两位作者基于他们几十年的丰富科研实践和研究机构管理经历，以及在这个过程中产生的深刻体会和研究思考，撰写了这本书。本书通过对历史上大量具有代表性的科学和技术进步实例的分析，从多学科视角（科技史、科技哲学、科研政策与管理、进化生物学、复杂性科学、物理科学、经济科学等）对研究与创新的内在机理进行了深入科学的阐述。

二战后，美国一份知名报告《科学：无尽的前沿》奠定了美国国家科技发展体系，但也导致一些错误观念广泛流传。本书纠正了这些错误观念，深入分析了科技革命的本源以及研究的本质，全面揭示了科学与技术相互促进、协同进化的共生本质，以范式为介导催生知识的巩固和颠覆的知识进化模式，以及知识进化的六种机制。对这些本质与特性的深入理解，可以帮助我们更好地实现卓越的研究和创新。基于此，本书提出了面向未来高效研究与创新的整体思路，围绕研究机构、生态、文化、组织、机制、资金、资源、人才、领域等方面提出了适用于各种类型研究机构的三大指导原则。

文卡特希·那拉亚那穆提（Venkatesh Narayanamurti），美国国家工程院院士、美国艺术与科学院院士、著名物理学家，在固体电子学研究和科技创新政策研究领域均具有很高的学术造诣。

他曾任贝尔实验室固态电子研究实验室研究员和主任（1968—1987）、桑迪亚国家实验室研究副总裁（1987—1992）、加州大学洛杉矶分校工程学院院长（1992—1998）、哈佛大学工程和应用科学学院创始院长（1998—2008）、哈佛大学文理学院首任物理学院长（2003—2006）、哈佛大学肯尼迪政府学院科学、技术和公共政策项目主任（2009—2015）。他已经积累了超过14 000次谷歌学术引用，他的谷歌学术h指数为59。2018年，他获得了美国国家工程院阿瑟-布埃切奖，“以表彰他对凝聚态物理学的开创性贡献以及对工业界、学术界和国家实验室多学科研究的远见卓识的领导，从而产生了研究和工程进展”。

杰夫里·颐年·曹（Jeffrey Y. Tsao），桑迪亚国家实验室高级科学家，斯坦福大学数学学士、电子工程硕士，哈佛大学应用物理学博士，美国物理学会、美国科学促进会和光学学会会员。1981-1991年，他先后在麻省理工学院林肯实验室和桑迪亚国家实验室担任研究员，从事激光器及半导体外延领域的研究，获得过马林-玛丽埃塔（Marin Marietta）年度作者和杰弗逊杯（ Jefferson Cup）奖。1991-2001年，他在桑迪亚国家实验室先后管理多个半导体材料与器件研究部门，包括技术领先的垂直腔面发射激光器（VCSELs）部门和铟镓氮（InGaN）金属有机化学汽相沉积（MOCVD）部门。他还担任过新加坡材料研究和工程学院客座讲师，并在E2O通信公司（一家上市前的光纤通信公司）担任研发副总裁。他积累了超过11 000次谷歌学术引用；获得了11项美国专利。他的谷歌学术h指数为50。