二战时期，美国联邦政府与以大学为基础的科学界的合作推动了军事技术的巨大进步，为战后延续战时的有益经验继续资助科学研究活动，时任战时科学研究与发展办公室（Office of Scientific Research and Development）主任万瓦尔·布什（Vannevar Bush）受时任总统罗斯福（Franklin D.Roosevelt）委托，组织并领导撰写了《科学——没有止境的前沿》（Science：The Endless Frontier）的报告，回答了战后联邦如何对科研进行投资的问题。报告提出了对战后美国研究布局和研究资助具有深远影响的“线性模式”（见图2-1）。首先，布什认为基础研究是对“一般知识以及自然界及其规律的认识”，因而基础研究“实际上是不可预知的”，“基础研究的实施不考虑实际结果”，一旦受命于不成熟的实际应用目标，就会断送它的创造力。所以，联邦政府应长期稳定地资助基础研究，并避免任何外部的干涉，要给予科学家足够的资金和自由开展基础研究（Geiger 2004；Stokes 1997）。其次，他认为“基础研究是技术进步的先驱”。虽然目前应让基础研究远离应用研究，但是“基础研究将被证明是技术进步的一个长远而强大的动力”。通过“线性模式”，即“基础研究引起应用研究与开发，再依据创新是一种产品还是一种工艺，转到生产或经营”，基础研究将成为技术创新的源头，对技术创新产生最根本的影响。而“一个在基础科学新知识方面依赖于他人的国家，将减缓它的工业发展速度，并在国际贸易竞争中处于劣势”（Stokes 1997）。“线性模式”在战后几十年被奉为联邦政府制定研究政策的基本原则，基础研究得到了极大的重视，美国国家基础研究的整体能力也因此迅速提升。同时，大学和其他公共研究机构的研究人员也因为得到了公共资金的资助而可以进行自由地科学探索（Rosenberg&Nelson 1994）。

图2-1　布什线性模式

来源：Stokes，D.E.（1997）.Pasteur's quadrant：Basic science and technological innovation.Washington，D.C.：Brookings Institution Press.

这种不计及时回报的对基础研究的大量资助既需要联邦政府的执着意愿，也需要雄厚的联邦财政的支持。但是，随着冷战结束以及20世纪80年代美国经济的不景气，联邦开始缩减有关军事领域和其他基础研究领域的研究资助，大学也因此失去了一大批研究“订单”。并且，战后日本的崛起似乎让美国人看到了“基础研究并不出色的国家也可以通过技术创新获得经济的高速增长”的事实（Stokes 1997）。“线性模式”在维持了美国近三四十年的基础研究的繁荣后开始受到诸多的质疑并挑战。正如Stokes（1997）所指出的：线性模式的“根本缺陷是：它假设科学、技术间的流动一律是单向地从科学发现流到技术创新”。而他进一步根据巴斯德的例子提出的“巴斯德象限”则对科学、技术，基础研究、应用研究之间的关系进行了更为科学的梳理，他用一个带有单元或象限的四重图来展示基础研究和应用研究之间的关系（见图2-2）。

图2-2　科学研究的象限模型(www.daowen.com)

来源：Stokes，D.E.（1997）.Pasteur's quadrant：Basic science and technological innovation.Washington，D.C.：Brookings Institution Press.

左上角的单元包含基础研究——只受认知需求的引导，不受实际应用的引导，该单元被称为“玻尔象限”。因为玻尔对原子结构模型的探索是一种纯粹的自由发现，但是这些自由发现在之后重塑了这个世界。

右下角的单元包含只由应用目的引起的研究，不寻求对某一科学领域现象的全面认识，该单元被称为“爱迪生象限”。因为爱迪生的工业研究实验室一往无前地从事具有商业性利润的电照明研究，但从不追究所发现的现象的深层次科学原理和意义。

右上角的单元包含既寻求扩展认识的边界，又受到应用目的影响的基础研究，该单元被称为“巴斯德象限”。因为巴斯德同时投入认识和应用研究，极其清楚地例证了这两个目标可以完美结合。

左下角的单元包含既不是认识目的激发的研究，也不是应用目的激发的研究，但并不是空的。这一象限包含那种系统地探索特殊现象的研究，既不考虑一般的解释目的，也不考虑其结果会有什么实际应用。而《皮特森北美鸟类指南》中的关于昆虫标记和发病率的高度系统化的研究可能是这一象限的最佳实例，或许这一象限可以称之为“皮特森象限”。（以上关于象限的解释引自Stokes（1997））

巴斯德象限理论启示我们，科学和技术、基础研究和应用研究之间的界限并不是清晰可辨的，它们之间也并不是唯一的线性关系，科学和技术、基础研究和应用研究融合的趋势正在日益加强。特别是“由应用研究引起的巴斯德象限”告诉我们，在大学的第三项职能不断扩展加强的今天，如果教师能够成为“巴斯德象限”的科学家，那么教师是足以承担起教学、研究和产学合作等多项职能的。