美国拥有较为完善的国家科技决策咨询制度，其联邦科技决策咨询制度的产生要追溯到二战时期。二战期间，科学技术显示出巨大威力，对于赢得战争发挥了重要作用。也正是因为如此，科学技术开始引起美国政府的重视，战时及战后初期成为科技政策机制形成的关键期，这段时期国家科技咨询制度及美国国家创新体系的雏形开始出现。在这期间，美国科学家万尼瓦尔·布什认识到民用技术科学家与军队科研人员之间缺乏合作和协调已经成为一个严重问题，于是向时任总统罗斯福提出成立一个专门的国防研究委员会的设想。万尼瓦尔·布什按罗斯福的要求提交了题为《科学：无尽的前沿》的报告，被认为是美国科技发展史上的一个里程碑，是美国科学家为政府提供的首份国家科技政策咨询报告。万尼瓦尔·布什被认为是美国第一位总统科技顾问，正是从那时候起，美国科技决策咨询制度开始逐渐建立和发展起来。
在美国联邦政府层面，罗斯福1933年成立科学顾问委员会，1941年又成立国防研究委员会，承担为总统提供科技咨询的职责。从艾森豪威尔时期开始，总统科技顾问委员会作为联邦政府科技咨询机构数次更名和调整，虽曾在尼克松总统时期撤销，曾在里根时期职责范围缩小(当时的白宫科学委员会向总统科学顾问报告工作，而不直接面向总统)，但绝大部分时间总统科技顾问制度保持下来，并对国家重大科技决策、科技创新发展发挥了重要作用。随着时间的推移，美国逐渐形成了由联邦科技决策咨询机构、各部门咨询委员会、各类专业学术机构、非营利机构、智库等构成的多层次、多元化、多视角的科技决策咨询机制。美国国家科学院、国家工程院(NAE)、医学科学院(IOM)和国家研究理事会(NRC)、美国科学促进会等各类机构应邀或者自发向政府提供政策报告和建议，通过多种方式和渠道影响科学技术创新决策。民间和社会咨询机构是联邦科技决策咨询的有益补充，是政府采纳各方意见的广泛渠道。美国科技决策咨询机构的管理有法可依，1972年美国政府通过了《联邦顾问委员会法》(FACA)，该法要求顾问委员会会议向公众开放，并准许政府官员参与委员会的管理运作。按照规定，各类咨询委员会会议是公开的，形成的咨询报告也多数是可以公开查阅的。
对美国科技政策产生直接影响的最核心的科技决策咨询机构是总统科技顾问委员会(PCAST)。总统科技顾问委员会与白宫科技政策办公室(OSTP)和国家科学技术委员会(NSTC)一起，堪称美国联邦政府科技决策的“三驾马车”。这“三驾马车”当中，总统科技顾问委员会作为联邦科技决策咨询的核心，行使咨询职责，直接向总统汇报工作，提供决策咨询和政策建议。总统科技顾问委员会除遵循上述《联邦顾问委员会法》外，一般还要由总统签署行政令，对其职责、使命和管理运行等做出规定。克林顿总统曾于1993年11月发布行政令，创建总统科技顾问委员会，于1994年4月对该行政令进行修订，并分别于1997年9月和1999年9月两次延长行政令的实施，保障了联邦科技咨询的延续性。2001年布什总统再发行政令创建新一届总统科技顾问委员会。2010年奥巴马在布什总统行政令的基础上，发布了进一步修订的行政令，并提名创建了奥巴马政府的总统科技顾问委员会成员。
从工作机制上，美国联邦政府的科技决策咨询具有以下特点: ①高度依赖科技界专家的意见。总统科技顾问委员会通常由德高望重的科学家担任主席，其成员更是包含了来自各个领域的专家学者。一般来讲，白宫科技政策办公室主任会担任总统科技顾问委员会的联合主席之一。总统科技顾问委员会的成员既包括全职的政府雇员，也包括兼职的科技顾问，他们都是来自大学、产业界、风险投资机构、非营利机构等，几乎涵盖所有科学技术领域。这有助于确保其政策建议的专业、多元和全面，最大程度符合科技发展方向和国家的整体利益。②美国联邦科技决策咨询重视采纳社会各界及公众的意见。科技决策咨询报告和决策建议通常由专家组或专家委员会来完成，在报告形成的过程中，注重吸纳有关各方及社会公众的意见。总统科技顾问委员会定期召开会议，就重点议题及有关政策报告开展深入讨论，这些会议面向公众开放，任何人均可通过在网上提前注册、按照先到先得的原则参加会议，并有机会在会上发表观点和评论。同时，总统科技顾问委员会还接受公众及有关方面提交的书面意见。按照《联邦顾问委员会法》规定，所有这些公众观点和意见都被视为公开文件。这种做法有助于确保总统科技顾问委员会政策建议的客观、中立和公正，兼顾到有关各方的利益，以利于实现经济社会效益的最大化。③对联邦政府科技决策的影响是直接而显著的。总统科技顾问委员会直接向总统汇报工作，加上该委员会主席往往兼任总统科技助理，因此委员会对总统的影响非常直接有效，委员会的建议大多能够被总统和联邦政府采纳，进而转化为总统决策和政府政策。有时委员会按照总统指示就关系国计民生的重大科技问题提供咨询建议，这种情况下委员会提出的举措针对性和可行性强，对决策的影响作用更加显著。
总统科技顾问委员会对美国科技决策做出突出贡献。奥巴马执政期间，总统科技顾问委员会是美国历史上成员构成最稳定、发挥作用最充分的一届总统科技顾问委员会。总统科技助理兼科技顾问委员会主席霍尔德伦任期8年，是美国任期最长的总统科技顾问委员会主席。据不完全统计，克林顿、小布什和奥巴马执政期间，特别是1995年以来，总统科技顾问委员会向总统提交的报告逾80份，这其中仅奥巴马执政期间的报告就达39份；小布什执政期间，总统科技顾问委员会发布23份科技政策咨询报告；克林顿执政期间，由于历史文献检索的局限，目前可以看到的总统科技顾问委员会报告有21份，主要是1995年以后的。这些科技政策咨询报告涉及的议题非常广泛，对总统及联邦政府的科技决策起到重要支撑作用。
罗斯福执政期间，万尼瓦尔·布什按照罗斯福总统的要求撰写的报告《科学:无尽的前沿》于1945年被提交给继任的杜鲁门总统。这份报告作为美国第一份国家科技政策咨询报告，对于美国国家科研体系的建立起到了重要作用。该报告强调了基础研究的重要性，建议政府加大投入支持科学研究，协调研究活动，培养科技人才。特别是报告建议由政府出资建立完全由科学家管理的国家研究基金会，这在很大程度上促成了后来国家科学基金会的成立。几十年来，美国联邦科技管理部门的设置和调整与联邦科技顾问机制密切相关。例如，国家航空航天局(NASA)是由先前的国家航空咨询委员会演变而来；商务部国家标准技术研究院(NIST)下的先进制造国家计划办公室是根据总统科技顾问委员会建议设立的。
总统科技顾问委员会作为联邦科技决策咨询的核心，致力于向总统阐释和呼吁科学技术对国家经济增长和安全利益的重要性，科技作为经济社会发展的重要引擎受到历届总统科技顾问委员会重视。总统科技顾问委员会在奥巴马执政期间强调要通过科技创新刺激经济增长和就业；在布什执政期间提出科技是决定经济增长和人们生活水平的关键要素；在克林顿执政期间提出科技是国家繁荣的源泉，并强调科技在可持续发展方面的重要作用。1995年以来总统科技顾问委员会向总统提交的80多份报告中，仅奥巴马执政期间的报告就达到39份，接近一半。科技创新在奥巴马执政期间受重视程度达到空前水平，很大程度上跟总统科技顾问委员会的工作和政策建议密不可分。奥巴马当选总统后次月就提名霍尔德伦担任白宫科技政策办公室主任兼总统科技顾问，并提名一个包括诺贝尔奖获得者在内的强大的科技团队作为总统科技顾问委员会成员。总统科技顾问委员会对于政府支持科技创新起到了重要的促进作用，特别是总统科技顾问委员会重视涉及科技创新的政策导向和原则性问题，致力于确定关于政府在科技发展方面发挥作用的原则，为联邦政府在推动先进技术中发挥作用提供明确的框架和标准。
美国联邦科技顾问委员会不仅注重依靠科技创新促进经济增长，还强调科技要在维护、重大利益、社会发展和民生福祉方面发挥作用。克林顿、小布什和奥巴马执政期间，总统科技顾问委员会都重视美国能源安全，强调通过科技创新保障能源安全。同时，反对恐怖主义、维护网络安全、防止生物攻击等议题先后被总统科技顾问委员会提上日程。克林顿和奥巴马执政期间，总统科技顾问委员会重视气候变化和可持续发展问题，这也反映在政府的气候变化立场上。而以小布什为代表的共和党往往否定气候变化这一事实，对气候变化相关的科技问题也不够重视。奥巴马执政期间，总统科技顾问委员会建议政府重视健康、药物、老龄化、城市发展等社会和民生问题，希望充分发挥科技创新在应对各种社会问题中的作用，科技决策咨询对于科技创新应对重大社会挑战提供了重要支撑。另外，总统科技顾问委员会还重视大学和部门的作用，强调鼓励公私合作，支持科学、技术、工程和数学教育，重视联邦资助的研发成果的技术转移，并就美国的国际科技合作向政府提出建议。
总统科学技术顾问委员会为确保美国科技在全球的领导地位提出政策建议和支持重点，强调政府科技投入的原则如下：一是要投入有助于实现明确公共目标的技术，如、环境保护、新能源、健康和教育以及劳动力培训；二是要投入那些仅靠市场无法为企业提供足够技术投资的国家重点领域，那些企业投资成本过高、风险太大、回报期过长的领域；三是确保美国从基础研究投资和领先中获益。总统科技顾问委员会依据有关原则，研究论证事关国家利益的重大科技领域的重要性，适时提出重点领域国家重大科技计划建议。美国航空航天、全球定位系统(GPS)、互联网、卫星、农业病虫害、乙肝疫苗等领域的突破性进展是早年总统科技顾问委员会政策建议的典型例证。自克林顿执政以来，总统科技顾问委员会一直关注信息技术和纳米技术，这在政策上表现为美国政府对信息技术和纳米技术的长期持续支持。美国政府也始终重视教育技术的进步，克林顿执政期间，克隆技术等生物技术一度引起关注。小布什执政期间，重视个性化医疗和能效技术。奥巴马执政期间，先进制造技术、人工智能、半导体技术、大数据、药物创新、健康信息技术、气候变化等领域是总统科技顾问委员会建议政府高度关注的领域。奥巴马政府密集出台了一批跨部门重大科技计划，对科技创新的支持力度堪称太空竞赛以来的最高水平。
总统科技顾问委员会强调要使政府科技投入的效果最大化，注重研究和评估研发预算的优先领域，并承担国家重大科技计划的评估职责，负责对国家重大计划进行定期和不定期评估。总统科技顾问委员会对国家重大计划的评估，不仅评估计划的执行情况、跨部门协调情况，还评估重点技术本身的发展态势、未来走向和经济社会影响。在此基础上，为下一步政府如何支持国家重大计划、如何协调管理机制、优化计划投资等提出政策建议。总统科技顾问委员会每两年对“国家纳米技术计划”进行一次评估，迄今已评估6次，向总统提交6份评估报告。这些评估对联邦政府准确把握纳米技术发展动向，适时推出“国家纳米技术计划”(2.0版) 和“大挑战”举措，以及促进纳米技术研究成果商业化起到了重要作用。总统科技顾问委员会也多次对“网络与信息技术计划”进行评估，充分强调这个已经执行了20来年的国家计划以及网络与信息技术对国家经济的重要性，对继续加大国家在该计划上的资金投入，支持高性能计算基础研究等提出建议。总统科技顾问委员会对国家重大科技计划的评估有助于确保政府持续支持，大大推动了相关技术的发展和世界领先地位。
奥巴马执政期间，总统科技顾问委员会向奥巴马提交促进制造业创新系列报告，促使奥巴马政府重视制造业创新，加大支持制造技术研发，并最终促成了国家制造业创新研究网络(现在称为“美国制造”创新网络)的建设。2011年6月，总统科技顾问委员会向总统提交了《关于如何确保美国先进制造领先地位的报告》，报告提出了重振美国先进制造的世界领先地位的重大战略和具体建议。根据该报告建议，奥巴马宣布创建由顶尖工程大学和大型制造商构成的先进制造伙伴关系(AMP)，并指示白宫科技政策办公室和国家经济委员会与新伙伴密切合作，共同推进先进制造业发展。根据上述报告建议，在商务部国家标准技术研究院(NIST)下设立了先进制造国家计划办公室，专门负责促进公私合作开展制造业创新、加强先进制造的跨部门协调。另外，还成立了由18位大学和产业界领袖组成的先进制造伙伴关系指导委员会。2012年7月，总统科技顾问委员会联合先进制造伙伴关系指导委员会向总统提交一份《关于如何抓住先进制造业国内竞争优势》的报告，重点阐述了制造业对于美国经济、就业、贸易的重要意义，建议要加大对制造业创新的投入，并提出建立国家制造业创新研究网络的重大思路。
根据总统科技顾问委员会及国家科技委员会的建议，美国就振兴先进制造开展了广泛宣传和联合行动，并开展了第一家制造业创新研究所———增材制造(3D打印)创新研究所试点。
2013年1月，在此基础上，白宫提出了国家制造业创新网络的初步设计思路。奥巴马在2013年和2014年的国情咨文中，提出和强调要创建遍布全美的国家制造业创新网络，以大力发展先进制造技术，提升制造业竞争力。奥巴马政府当时提出的目标是在本届政府到任前建设15家制造业创新研究所，长远目标是要建成由45家研究所构成的制造业创新网络。2014年10月，总统科技顾问委员会发表题为《加快美国先进制造发展》报告，强调要调动制造企业、教育机构、劳动力和普通公众的力量，促进先进制造业的迅速发展，该报告包括了对国家制造业创新网络的分析和部署情况。2014年奥巴马还签署了《振兴美国制造和创新法案》，授权先进制造国家计划办公室和商务部开展自选主题的制造业创新研究所征集。2016年2月美国出台《国家制造业创新网络战略计划》，明确了国家制造业创新网络建设的四大目标，包括提升美国制造业竞争力；促进创新技术转化为可扩大的、具有成本效益的、高水平的国内制造能力；加快先进制造劳动力的培养；支持有助于研究所稳定持续发展的商业模式。美国商务部2016年9月宣布国家制造业创新网络采用公用名———“美国制造”创新网络。
目前，美国国家制造业创新网络已建成研究所11家，并有4家在征集过程中，按原计划在本财年结束(2017年10月)前应建成15家研究所。美国制造网络具有三大特点：一是强调公私合作，通过政府投入撬动资金，创造了公私合作(PPP)的新典范；二是以颠覆性技术为主攻方向，并以竞争前应用研究为支持重点；三是注重资源共享，以网络化和高度协作为主要优势。现已建成的11家制造业创新研究所中，有7家已投入运营。目前这些制造业创新研究所的成员单位合计已超过800家，启动研究项目超过147项，开展了各种类型的教育和劳动力培训计划，在关键技术攻关和产业化、劳动力培养和区域创新方面发挥了重要作用。
美国联邦科技决策咨询制度的出现和发展体现了政府对科技的高度重视。联邦科技决策咨询对于推动政府支持科技创新发挥了重要作用，促成了科技管理体制的完善、重大科技决策的形成、重大科技计划的出台，确保了科技计划的顺利实施和政府对科技的长期持续支持。按照规定，上一届总统科技顾问委员会的使命将于2017年9月30日彻底结束，除非特朗普决定延长该委员会。如今，特朗普执政已逾六个月，但白宫科技政策办公室主任一职还没有明确人选。总统科技顾问委员会主席和成员都还待定。当年奥巴马当选总统后次月就提名了霍尔德伦担任白宫科技政策办公室主任兼总统科技助理，霍尔德伦领衔的总统科技顾问委员会在人员构成上显示了突出的专业背景。特朗普在重要科技职位人选上的迟滞，与奥巴马当年形成强烈反差。作为联邦科技决策核心机构的总统科技顾问委员会，在特朗普执政期间何去何从以及将发挥怎样的作用，尚有待观察。
