当一个学校没有什么悠久的历史可以显摆的时候，那恐怕最能显示其不凡的只有那些卓越的成就了。不妨把加州理工学院在20世纪的学术成就简要罗列如下：二三十年代，地质学家伍德发明了地震仪，物理学家里查和数学家伽坦堡发明了里氏地震强度等级。由此，他们把地震学发展成为一门国际性学科。30年代，鲍林进行有关化学键性质研究，奠定分子生物学的基础。1954年获得诺贝尔化学奖，时隔8年，获得和平奖。
1932年，现代遗传学的鼻祖汤马斯·摩尔根发表其主要著作《基因理论》和《进化论的科学根据》，在1933年获得诺贝尔奖。
40年代，物理学家戴尔布拉克对病毒的遗传结构和复制机理做出了重大发现，导致了分子遗传学的诞生。1969年获得诺贝尔医学及生理学奖。
1948年，至今被全世界的天文学家奉为圭臬的天文图谱，是由加州理工学院的科学家通过勘测北半球整个星空发现所得，最后绘制而成。图中包括了数以千计的新星及星系、彗星。1964年，天文学家施密特在加州理工学院发现了类星体。
1953年，地质化学家派特森获得世界环境科学最高——泰勒奖。他推算出现代科学界公认的地球年龄——46亿年。
60年代，物理学家盖耳曼提出夸克理论。1969年获得诺贝尔物理学奖。
还是60年代，罗杰·斯佩里发现大脑两半球各司不同的职能：左半球主管语言，右半球主管形象思维。1981年获得诺贝尔医学和生理学奖。
1986年，生物学家胡德发明了脱氧核糖核酸序列分析器。现在人类基因项目主要依靠这种仪器来解析基因序列。
在1980年—1990年十年间，加州理工学院的教授平均每人在一流自然科学期刊上发表3.36篇论文，排名第二的斯坦福大学为1.21篇，仅及前者的1/3。
1999年，艾哈伍德·泽维尔教授获得诺贝尔化学奖。
一所大学的特色是历史与现实的长期运作的结果。对于历史并不悠久，在美国高等教育史上不占什么重要地位的加州理工来说，上面一个个光环已经足以使加州理工学院跃居美国一流大学前列。确确实实，它在世界现代科技史上的地位则没有几所大学能够超越的。学者的评论表明加州理工学院学术地位的无与伦比。的确，从世界上最大的光学天文望远镜，到连接原子之间的作用力；从地震学到分子生物学；从夸克理论到太空探索，加州理工学院的科学家所起的作用都是很难被他人取代的。
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