1820年代开始，美国本土工匠取代不列颠移民工匠，在锐利刀锋类技术创新上占据主导地位。锐利刀锋是美国英文喜欢用的说法，比喻高科技创新的巨大力量，像刀锋一样割裂壁垒。宾州的塞拉斯家族就是本土创新工匠代表，塞缪尔-塞拉斯发明扭转羊绒线纺织设备，这使得高档羊绒制品生产门槛降低。他儿子约翰-塞拉斯将家里水动力锯木磨房的生产效率提高，而且还发明一个设备编制金属筛网。约翰的儿子们和孙子们则专业专注于生产设备，铆合消防皮水管，造纸设备，最后就是火车头。1824年，萨拉斯家族和其他一批机械工匠联合创办费城富兰克林学院，工匠们仰慕富兰克林，他没有经历过正规学院教育，但是富兰克林勤奋努力，他的发明创造改善自己和人类生活。富兰克林学院专注机械，化学，数学和机床教育，这是一个标准的应用类技术学院，学院每年组织一场展览会，展示各种高科技产品。俄亥俄和其他州工匠也复制富兰克林学院模式在当地创办技术学院，这一股机械学院热潮促进应用技术知识推广和创新精神。1820年，美国专利局颁发200个发明专利，大部分发明人是绅士和商人。1850年，发明专利数量上升到1,000，大部分发明人是机械师，1860年，发明专利已经突破4,000。

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