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隶属于美国联邦政府的联邦行政部门中，包含有几个研究型机构以及与科学研究相关的部门。 从白宫科学技术办公室（Office of Science and Technology Policy;OSTP）编列的2012年国家R&D预算中，可瞥见科技创新领先全球的美国对特定研究项目的重视，并可帮助预测未来科技发展走向。

2012财政年度，美国政府共编列近1.48亿美元的国家科研预算。 因相关部门众多，我们将就几个关键机构或行政部门，分上下两部分为读者们一一解析。

NIH隶属于卫生与公众服务部（HHS），是美国政府生医及健康相关研究的重要机关，更是全球最大的医学研究基金来源，拥有约6千位科学家。 2012年NIH有318亿美金的预算，主要用在基础及应用生医研究上；80%以上的预算经由各式基金申请管道，用于资助超过2500个大学和研究机构、以及超过30万的研究人员。

NSF为NIH的姊妹机构，着重生医领域以外的理工基础研究及教学，由正副主任与24位理事会成员组成。2012年预算有78亿美金，近年尤其重视扩展绿色能源、高等制造、新兴科技等研究；其他投资领域包括气候、环境、以及物理与资讯的跨领域研究等项目，并支持如整合生物、数学、自然科学的多向性研究计划。

NASA是美国专门进行太空探索计划与航太科学的研究机构，2012年的政府预算为187亿美元。 除了国际太空站、无人太空任务、外星球探测等计划，NASA也进行地球科学、太空医学、臭氧层空洞、以及能源管理相关科学研究。

NIST隶属商业部的非管理机关，为一测量标准实验室，主要由科学家、工程师以及相关技师组成。2012年有7.64亿美金的预算，资金主要以投入发展高等制造、网络安全、智慧电网、奈米科技为目标。