书名：此心光明：钱学森
ISBN：978-7-115-66244-6
本书由人民邮电出版社发行数字版。版权所有，侵权必究。
您购买的人民邮电出版社电子书仅供您个人使用，未经授权，不得以任何方式复制和传播本书内容。
我们愿意相信读者具有这样的良知和觉悟，与我们共同保护知识产权。
如果购买者有侵权行为，我们可能对该用户实施包括但不限于关闭该帐号等维权措施，并可能追究法律责任。
“中国科技之魂”丛书 ZHONGGUO KEJI ZHI HUN CONGSHU
此心光明：钱学森 CI XIN GUANGMING QIAN XUESEN
组 编 中国编辑学会
著 吕成冬
责任编辑 林舒媛 王 威
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
读者服务热线：(010)81055410
反盗版热线：(010)81055315
钱学森是我国著名航天科学家，中国航天事业奠基人。本书以可靠翔实的史料为基础，运用传记文学的写作方法，生动展现钱学森“看到光明”的生命历程。在这一生命历程之中，钱学森从早年立志而逐渐成就自我，到青年通过积健为雄而在治学中不断突破自我，再到壮年挺膺入局新中国科技事业而奉献自我，最终在晚年回归治学之中实现超越自我。了解这一生命历程能够切实感受到贯穿其中的钱学森思想史和精神史，同时亦能从中体会到近代以来中国科技发展与民族复兴的伟大历程。作者用简练而富有感染力的语言，将钱学森的生命史、思想史和精神史化为激励人心的力量，旨在为读者带来深刻的思想启迪与巨大的精神鼓舞。
主 任：
郝振省 张伯礼
副 主 任：
乔还田 杜 贤 郭德征 张立科
成 员：
院 士 （以姓氏笔画为序）
丁奎岭 王 辰 王 浩 仝小林 孙 聪 严新平
李大东 李大潜 李廷栋 杨元喜 杨玉良 肖绪文
张守攻 陆 军 陈维江 罗 琦 侯建国 倪光南
徐卫林 高雄厚 蒋兴伟
其他成员（以姓氏笔画为序）
王永奉 孔会云 龙 杰 刘天金 孙盛鹏 李秀明
宋吉文 陈华栋 陈志敏 周伟斌 赵 猛 郝 刚
胡华强 胡艳红 莫沈茗 徐 静 高晓辉 雷 平
主 任：
杜 贤 张立科
副 主 任：
王 威 李 际 成丽丽 刘俊来
成 员：
赵 一 张浩然 林舒媛 郭 家 王丽丽 顾慧毅
站在新的历史起点，回望过去，在中国共产党的坚强领导下，一代代科技工作者以国家民族的前途命运为己任，投身科学救国、科研报国、科教兴国、科技强国的伟大事业。他们为国家富强前赴后继、接续奋斗，取得了无数举世瞩目的成就，实现了中国科技实力一次次的历史性跨越。这一过程中，孕育形成了内涵丰富、历久弥新的科学家精神，成为中国共产党人精神谱系的重要组成部分，长久涵养后人。
习近平总书记指出：“科学成就离不开精神支撑。科学家精神是科技工作者在长期科学实践中积累的宝贵精神财富。”科学家的观点和思考可能只适用于某个特定的时期，但他们所代表的科学家精神却能超越个体的差异、超越时间的限制，成为一种普遍的文化遗产和精神财富，不断被传承和发扬。近代以来，那些我们所怀念的来自不同领域的伟大的中国科学家，都在自己所处的那个年代提出和倡导过某个促进科技进步、社会发展的思想、理念、观点，虽内容各异，但核心理念一脉相承——实现民族复兴的坚定信念，正如历史的洪流，滚滚向前。
当前，世界之变、时代之变、历史之变正加速演进，全球科技创新进入前所未有的活跃期。面对新一轮科技革命和产业变革，我们比以往任何时刻都更深切地感受到“科技兴则民族兴，科技强则国家强”的要义，实现中华民族伟大复兴之大局呼唤科学家精神，应对世界百年未有之大变局需要科学家精神。
在深入学习党的二十大报告提出的“培育创新文化，弘扬科学家精神，涵养优良学风，营造创新氛围”的号召后，中国编辑学会深感弘扬新时代科学家精神的责任重大、使命光荣。2023年1月，中国编辑学会组织人民邮电出版社、人民卫生出版社、科学出版社等多家科技出版强社，共同策划了一套以中国科学家精神为主题的理想信念科普读物及精品传记力作——“中国科技之魂”丛书，旨在与当前中国科技发展的现状和挑战相结合，更好地反映科学家的精神信仰和社会价值，尤其突出科学家在时代洪流中的具体实践，形成当前新时代背景下可传承、发扬、鼓舞人心的精神力量。
“中国科技之魂”丛书共19分册，以习近平新时代中国特色社会主义思想和党的二十大精神为指导，以对“中国科学家精神”“中国共产党人精神谱系”等“新时代、新精神、新思想”的“新解读”为定位，选取19位政治立场正确、党和人民高度认可、在各自领域做出杰出贡献的泰斗级中国科学家，描绘他们热爱党和人民、热爱科技事业、热爱生活的鲜活形象，详述他们可贵的精神品质、突出的科技贡献、创新的思维方式、丰富的生平故事、独特的人格魅力，大力弘扬以“爱国、创新、求实、奉献、协同、育人”为内涵的中国科学家精神，展现以伟大建党精神为源头的中国共产党人精神谱系，尤其突出新时代新思想背景下，传承中国科技之魂对赓续创新奋斗的精神血脉、凝聚民族复兴的磅礴力量的战略意义，启迪中国科技工作者自觉践行、大力弘扬精神之魂，投身科技创新，建设科技强国，让大众深刻理解科学家精神的时代价值和历史意义，激发全社会的科学兴趣和创新热情。
中国编辑学会高度重视“中国科技之魂”丛书的出版工作，集多家科技出版强社的合力精心打造，成立了审读顾问委员会，对丛书架构、目录、样章等多次进行详细指导、审校；成立了编委会，统筹安排出版工作，把握整体进度；成立了出版工作委员会，开展丛书出版过程中的组织与协调工作；充分调动了相关部委和单位的力量，组织了强大的写作团队，各分册均由科学家、科学史资深研究者、党史党建专家、宣传思想工作专家等组成写作班子；力推融合出版，融文、图、音频、视频、动画等于一体，最大限度地提升读者的阅读体验，确保“中国科技之魂”丛书在内容上权威、专业、生动，在形式上创新、多元、互动。
“中国科技之魂”丛书是对中国科学家精神的汇聚，向世界展示了中国科学家的卓越智慧与崇高追求，如繁星璀璨，照亮人类文明的灿烂星河，指引后人不断奋进。出版“中国科技之魂”丛书是对时代的献礼，对历史的致敬，更是对未来的期许，让科学家精神在新时代绽放出新的光芒，这是科技出版人对时代、对历史、对未来的深切责任与庄严承诺。我们坚信，“中国科技之魂”丛书将成为传承科学家精神、弘扬科学文化、激发创新活力的重要载体。让我们携手前行，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献科技出版人的智慧和力量，在新时代的征程上，共同书写中国科技事业的辉煌篇章，铸就人类文明的新辉煌！
中国编辑学会会长
“中国科技之魂”丛书编委会主任
2024年12月
科技兴则民族兴，科技强则国家强。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央深入推动实施创新驱动发展战略和人才强国战略，提出加快建设创新型国家的战略任务，确立2035年建成科技强国的奋斗目标。党的二十届三中全会提出，教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。要优化重大科技创新组织机制，加强国家战略科技力量建设，统筹强化关键核心技术攻关。在中国共产党的正确领导下，一代代科技工作者以国家民族的前途命运为己任，投身科学救国、科研报国、科教兴国、科技强国的伟大事业。他们宛如璀璨星辰，照亮了强国建设和中华民族伟大复兴之路。习近平总书记号召我们要传承老一辈科学家以身许国、心系人民的光荣传统，把论文写在祖国的大地上。
正是在这种背景下，中国编辑学会组织多家出版单位编写了“中国科技之魂”丛书，精心选取19位在工业、农业、卫生、国防、基础学科等领域做出杰出贡献的泰斗级科学家。这些科学家政治立场坚定，深受党和人民敬重，在各自领域的贡献卓著。丛书描绘了他们热爱党和人民、热爱科技事业、热爱生活的鲜活形象，详述了他们丰富的生平故事、可贵的精神品质、独特的人格魅力、创新的思维方式、突出的科技贡献。他们的一生，是对科学真理不懈追求的一生，是对国家和人民无限忠诚的一生；他们的事迹，不仅是个人的荣耀，更是时代的缩影。他们的精神启迪着广大科技工作者自觉践行和大力弘扬求疑问真、严谨求实的科学家之魂，展示了中国特色社会主义道路的科技自信和文化自信，体现了“科技为民”的初心和使命，同时也让大众深刻理解科学家精神的历史意义和时代价值。他们不仅激励着我们这一代科技工作者，更影响着未来无数的科研人员，以实现为党和国家“立心”，为科技强国“立力”，为民族复兴“立基”，为人民健康“立命”，为青少年“立志”。
科技是人类进步的阶梯，是打开未来大门的钥匙。在当前这个科技迅猛发展的时代，我们比以往任何时候都更加需要科学家精神的指引。一代人有一代人的奋斗，一个时代有一个时代的担当。“中国科技之魂”丛书的出版是对历史的致敬，对时代的献礼，更是对未来的期许，让科学家精神在新时代绽放出新的光芒。它提醒我们，无论科技如何进步，科学家的责任感和使命感永远不能减退。我们坚信，“中国科技之魂”丛书将成为传承科学家精神、弘扬科学文化、激发创新活力的重要载体，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量。
希望广大读者能从这套丛书中感受到科学家们的伟大精神，汲取奋进力量，积极投身科技创新与民族复兴的伟大事业。今有感书将付梓，谨呈敬意，是为序。
中国工程院院士、国医大师
中国中医科学院名誉院长
天津中医药大学名誉校长
“中国科技之魂”丛书编委会主任
2024年冬于天津静海团泊湖畔
位于云南昆明滇池之滨的大观楼上，有一副计有180字的长联，被称为“古今第一长联”。此联由清初孙髯撰写，描景与抒情相融，写史与喻今相合，毛泽东称其为“从古未有，别创一格”。此联的内容为：
五百里滇池，奔来眼底。披襟岸帻，喜茫茫空阔无边！看：东骧神骏，西翥灵仪，北走蜿蜒，南翔缟素。高人韵士，何妨选胜登临。趁蟹屿螺洲，梳裹就风鬟雾鬓；更苹天苇地，点缀些翠羽丹霞。莫辜负四围香稻，万顷晴沙，九夏芙蓉，三春杨柳。
数千年往事，注到心头。把酒凌虚，叹滚滚英雄谁在？想：汉习楼船，唐标铁柱，宋挥玉斧，元跨革囊。伟烈丰功，费尽移山心力。尽珠帘画栋，卷不及暮雨朝云；便断碣残碑，都付与苍烟落照。只赢得几杵疏钟，半江渔火，两行秋雁，一枕清霜。
钱学森晚年在昆明见到此联时即被深深吸引，尤对“叹滚滚英雄谁在？”一句产生深深共鸣。因为“英雄谁在”这一历史之问，在此时此刻的钱学森心中早已有了答案。那么，这个答案是什么呢？此答案就在本书以钱学森“看到光明”为立意阐述的三条主线之中，三条主线即个体生命史、科技创业史、民族复兴史。
其一为个体生命史，旨在从“自我完善”视角勾勒钱学森的生命历程。钱学森在早年立志之中逐渐成就自我，到青年通过积健为雄而在治学中不断突破自我，又到壮年挺膺入局新中国科技事业而奉献自我，再到晚年回归学术之际实现思想上的超越自我。这是一部激动人心的生命史诗，亦同步形成钱学森个体的思想史和精神史。那么，究竟是何种力量让他在98年的生命历程里不断前行呢？晚年钱学森致函友人时写道：“我们是辩证唯物主义者，一方面要解放思想，看到光明，今人要胜过古人，另一方面又千万不可超出现实！”可谓正是“看到光明”使他在知行合一之中坚定信念，无论在何种境况之中都能用满怀的创新精神去创造出诗意的人生。因而此处“英雄谁在”的答案正是钱学森自己。
其二为科技创业史，旨在从“归于集体”视角考察钱学森的科技成就。晚年钱学森总结自身工作方法时称，“没有什么高招，主要靠大家帮助：集体的力量，组织得好”。无论是从事科学理论研究，还是从事工程组织管理工作，他都将自己置于集体之中而始终发动大家和依靠大家。因此他听闻有人称自己为“导弹之父”时立即严肃地指出，研制导弹“实际是几千名科学技术专家通力协同合作的成果，不是哪一个科学家独自的创造”。此非谦辞，因为他取得科技成就和做出科技贡献的时代，正逢新中国科技事业迎来创业潮流，而又正是这股潮流逐步构建起新中国的科研体系和工业体系。正如钱学森有言称，“我们这帮人是找到了出路的，这就是中国知识分子的出路：为祖国的科学技术、文化事业无私奉献，直至最后”。因而此处“英雄谁在”的答案正是身处创业潮流之中的广大科技工作者，正是他们弦歌不辍，找到了个体和群体的出路，由此开创了新中国科技事业的创业历程，在此过程中生成的伟大的科学家精神镌刻在中国共产党人精神谱系之中。
其三为民族复兴史，旨在从“富强祖国”视角探究钱学森的初心使命。“富强祖国”是钱学森早年建立的初心与使命，贯穿他的生命史、思想史和精神史之始终。无论是他自言的“三个非常激动的时刻”，还是后来者总结的他的五次人生选择，都体现了将个人追求融于国家和民族利益之中。由此，钱学森的生命史、思想史和精神史皆融入中华民族伟大复兴这一历史进程之中，而其全身心融入这一历史进程的内在动力，根源于其作为中国共产党人的信仰。因而此处“英雄谁在”的答案正是中国共产党，因钱学森坚信中国共产党成立时就“看准了中国人民的前途”，而这个前途是“一条充满光明的大道”！如今，我们不仅已经走在这条大道之上，而且正在朝着实现中华民族伟大复兴这一目标不断前行。
除上述内容之外，我还想就写作本书运用的三种史料做一番说明，它们分别为文献史料、图像史料和视频史料。
文献史料，主要是指钱学森的各类档案及其发表的各类文章。研究钱学森的挑战不在于文献史料太少，而在于文献史料实在太多。本书以服务于写作立意为原则而善用文献史料，既重视搜集新文献史料，又注重新解旧文献史料。以序篇中的一份未刊手稿为例，本书通过结合已有史料剖析此份手稿的形成过程及其未刊原因，揭示了钱学森对发展人工智能、人机结合和模式识别等新技术的战略思考。总体而言，本书运用第一手文献史料“回到”钱学森的具体生活场景，进而通过对钱学森文献的解读走近钱学森的生命史、思想史和精神史。
图像史料，主要是指钱学森的摄影作品与他人拍摄的钱学森相关照片。中国史学有悠久的以图证史传统，“左图右史”便是明证。解读图像能够传达文字无法表达的意义，钱学森自己亦倡导，作文时“可以想各种办法来弥补文字之不足”，例如“文件里可以用图片、示意图，让文图并茂”。鉴于钱学森图像史料的丰富性，本书借由对图像的微观分析与细节描述揭示出钱学森更为细腻的情感，由此将钱学森形象“生活化”。
视频史料，主要是指钱学森接受访谈或拍摄纪录片时留存的视频。视频史料能够让读者更加直观地了解钱学森的日常生活，仿佛跨越时空以“对话”方式直面钱学森。即如本书选取的钱学森留美时期的影像片段，真实地记录了钱学森及同时代中国留美科学家群体的日常生活，能让读者从中深刻体会他们“身在他乡，思在故乡”的深厚家国情怀。
2025年是钱学森归国70周年，谨以此书纪念之。70年前，钱学森的归国与新中国科技事业的发展紧密联系在一起；而若从他98年的生命历程来看，他则是毫无保留地将全部知识和智慧奉献给了祖国。在历史长河之中，钱学森的有限生命得以无限延续，就像钱学森住所的院里的那半截枣树，依旧昭示着顽强的生命力。此种生命力正是科技之魂的象征，已然成为永恒。
吕成冬
2024年12月12日
钱学森
1911—2009
我们这帮人是找到了出路的，这就是中国知识分子的出路：为祖国的科学技术、文化事业无私奉献，直至最后。
左图为1962年中国人民解放军〇〇三八部队管理处给钱学森居所办理的住房证。右图为蒋英等人在航天大院居所院前的合影，其时钱学森因出差在外而未能参加合影，右起为蒋英、幸盖秀（保姆）、邢宝平（管理员）、蒋英奶妈、钱永真、张琳（钱月华女儿）、蒋左梅（蒋英母亲）、黄英富（司机）、钱月华、汪德绍（厨师）
北京西三环航天桥的东南角，有一片被称为“航天大院”的建筑群。建筑群的东边，错落有致地排列着数幢老房子，其中一幢的二楼就是钱学森居所，我习惯称之为“钱学森故居”。这些老房子起初为苏联专家的住所，但随着1960年中苏关系出现裂痕，居住于此的苏联专家们陆续回国；党中央遂做出决定，让研制导弹的中国科技工作者搬到此处。于是，1960年钱学森从中国科学院宿舍搬到此处并居住到2009年去世，前后近50年。
晚年时，钱学森本可换到更好的寓所居住，却不愿搬离此处。他在2000年回忆往事时道出原委，“至今我仍住在老房子里不愿搬家。因为它是聂老总（笔者注：聂荣臻）亲自分配给我的，它常常使我想起当年的科研工作，想起聂老总对我的关怀”。[1]此外，钱学森早已习惯在此处生活，特别是在方寸书房里享受着读书与治学的美好时光。
[1] 钱学森. 关于“两弹一星”与伟人的一些回忆[N]. 光明日报, 2000-02-14(1).
时光倒流到1979年3月7日，钱学森在书房里写完17页手稿之后掩卷而思，在抬头的刹那间望见院里的三棵枣树，忽而想起1960年搬到此处栽下它们的情形，而此时它们已经成为彼此环抱的挺拔的大树。此份手稿题为《数学、数学基础理论的发展与人和计算机的分工协同问题》，共有五个部分，但第三部分特意留白并标明“请胡世华同志写这一部分”。随后，钱学森将未完成的手稿作为附件随信寄给中国科学院计算机研究所的胡世华[2]。
[2] 胡世华（1912—1998），祖籍浙江吴兴，出生于上海。著名数理逻辑研究专家，倡导将逻辑研究与数学紧密联系起来并将逻辑研究与计算机研究相结合。时任中国科学院计算机研究所第九研究室主任，1980年当选为中国科学院学部委员（后改称“院士”）。
《数学、数学基础理论的发展与人和计算机的分工协同问题》手稿首页
此前，钱学森和胡世华已有多次探讨，因而胡世华收到信后立即“遵嘱开始工作”，补充第三部分内容，同时还新增一部分内容使手稿扩充为六个部分。随后，胡世华于3月29日复函将第三部分内容和新增内容一并寄送钱学森。那么，他们合作完成的文章主要探讨了什么呢？钱学森又为何会与胡世华进行合作呢？
钱学森在手稿开篇就指明两个主题。其一，面对非科研工作者如新闻工作者、文艺人，“用辩证唯物主义来把数学这一门科学的来源和性质向大家解释清楚，使大家更了解数学家们的工作”，使其理解“现代自然科学、技术科学和工程技术，以及现代社会科学的发展都离不开数学”，即数学为何被称作“科学技术的皇后”。其二，“由于电子计算机的迅速发展，其功能越来越强，出现了所谓‘人工智能’，越来越大的一部分人的脑力劳动可以由机器来代劳了”，那么“在这种情况下，人该干什么”，“人和计算机该如何分工，如何协同”。围绕于此，文章分六个部分进行阐述，其概况如下表所示。
《数学、数学基础理论的发展与人和计算机的分工协同问题》文章概况
| 文章构成 |
分工 |
阐述内容 |
|---|---|---|
| 第一部分 |
钱学森执笔 胡世华增修 |
①数学方法在应用上的广泛性及在现代科学技术中的重要性；②具有抽象性的数学命题来源于现实和试验，人们通过辩证处理主要矛盾和次要矛盾形成模型 |
| 第二部分 |
钱学森执笔 胡世华增修 |
①数学的理论基础即数理逻辑（数学的推理规章或数学的章程）是人类社会实践的经验总结，是对客观世界中各种运动规律的认识；②随着数理逻辑中出现各种非古典逻辑，尤其是电子计算机的出现为数理逻辑的发展开辟了前所未有的广阔前景；③将数学请到各门自然科学、技术科学和工程技术，以及现代社会科学的行列中，从而增强人类认识世界和改造世界的力量 |
| 第三部分 |
胡世华执笔 钱学森增修 |
计算机可以处理数学中的大量计算工作如证明、推理以及演算等中的技术性或机械性工作，数学工作者可以通过缩短计算过程而“腾出时间”思考更为具有创造性的命题和模型 |
| 第四部分 |
胡世华执笔 钱学森增修 |
①计算机科学和数理逻辑中出现被称为“机器证明”的研究，该研究被归于人工智能的范围，即证明所用算法的研究以至于如何组织用于证明和推理等非数值应用的功能很强的机器等问题；②数学工作者在计算机科学和数理逻辑的发展中应当承担极大的责任，推动数学方法的变革 |
| 第五部分 |
钱学森执笔 胡世华增修 |
①发展数学的理论基础有必要扩大逻辑学的研究范围，即研究人的全部思维法则，将抽象思维和形象思维“整理成像逻辑规律那样的规律”；②吸取包括国外新兴“认知科学”在内的成果以发展“思维学”，即“思维本身规律的研究”和“思维借以进行的器官及其延伸物机制和组织构造规律的研究” |
| 第六部分 |
钱学森执笔 胡世华增修 |
①如果通过思维学研究找到了现代逻辑学以外的人的思维规律、抽象思维的规律以至形象思维的规律，那么思维也可以由计算机来代劳，即通过计算机代替人的脑力劳动而“使人类在走向解放的道路上迈出更大的步子”；②在社会主义制度下要对人和计算机的分工问题有估计、有预见，以便在建设社会主义的整体规划中预做安排，且要考虑两个方向：其一为“机器一定要逐步代替更多人的脑力劳动，要安排代替下来人力的使用，将其转移到其他建设社会主义的工作方面去”，其二为“在每一个发展阶段，使计算机的工作和人的工作都各自充分发挥机器和人的潜力，使机器和人合理分工与协同” |
钱学森收到胡世华所拟补充内容和新增内容以及对其手稿的修改意见之后，又对手稿内容进行整合并请秘书王寿云于4月9日将其整理成文。随后，钱学森又请王寿云将整理稿寄送胡世华进行再确认。5月初，钱学森将此文寄送《红旗》杂志编辑部并称：“这是由中国科学院计算技术研究所胡世华同志和我搞的一个草稿，我们自己也还要加工，所以很不成熟；请提宝贵意见。”此意实为“投稿”，但不久钱学森又撤稿了。何故？
原来胡世华于5月27日再次致函钱学森，表示由他补充和新增的内容“做得很粗糙，有负所望”，同时也进一步提出对钱学森执笔部分的个别观点“想不通”或“未曾弄清楚”；因此他在信中建议“现在发表这样一篇文章似乎还不够条件”，等到“把文中的主要观点弄得更清楚后再发表为好”。同时，胡世华还在将此文寄送其他学者以听取同行意见之后，深感对他自己执笔的部分尚未研究透彻。此故之然，胡世华决定致函钱学森说明缘由并表示“我有什么意见，一定无保留地提出”。其实，胡世华第一次收到钱学森的手稿后就提出34个值得商榷之处并附上“对之有所说明”的内容。
由此可见，钱学森和胡世华从探讨到撰稿的合作过程，体现出严谨求实的治学态度和坦然交流的学术民主。此文虽未发表，其探讨的问题却极具科技前沿性，且其预研[3]了几十年后出现的科技潮流，正如文章最后所言：
[3] 预研是钱学森思想体系中的重要内容，是指对未来可能出现的科技前沿作探索性研究。详见本书第三篇第三章“科技预研：掌握未来”。
通过数学基础理论，包括机器证明的进一步发展，通过对逻辑学扩大为思维学，包括所谓认知科学的研究，通过在每一发展阶段把人和机器的分工协调好，我们将迎来一个人类发展的崭新时代。那大概会自二十一世纪开始！这也是电子计算机技术革命深化的必然结果。
钱学森和胡世华并未因此手稿未刊而终止学术合作，而是持续地交流。例如，钱学森读到《数学进展》（1988年第1期）刊载的胡世华的文章《信息时代的数学》时，不仅仔细阅读，同时还将抽印本寄给“863计划”信息技术专家委员会的汪成为、陈火旺、戴汝为和陈霖，以“请他们好好领会”；钱学森读了好几遍后仍觉不解渴，又于1988年2月29日致函胡世华拟“趋府聆教”，而此前一年他还在5月16日举行的北京思维科学第四次研讨会上听了胡世华的学术报告。
1979年至1980年钱学森研究人工智能时写下的札记
钱学森为何会研究数学与计算机问题呢？他早在留美时期就关注并跟踪研究计算机的发展，此后又持续同步研究人工智能、人机结合以及模式识别等。这并非单纯出于个人兴趣，而是内嵌着深刻的时代关怀，鲜明地体现出钱学森的三种身份：顶尖科学家、战略科学家和人民科学家。此三种身份的获得无不受到家国情怀这一内在动力的深刻影响，即钱学森始终坚信科技事业“可以在社会主义中国建立起一个新时代”。恰如钱学森所言：
我们有这个信心，就如同1921年中国共产党成立了，才几十人的党就看准了中国人民的前途，一条充满光明的大道！[4]
[4] 涂元季. 钱学森书信: 第6卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 501.
正是“这个信心”贯穿钱学森的整个生命历程，并给予他“看到光明”的精神力量。由此可谓，钱学森98年的生命历程宛如“一条充满光明的大道”，在这条大道之上，他用坚定的政治信仰和执着的人生追求回答了“英雄谁在”这一历史之问。
家庭是人生的第一课堂，对个人成长起到重要的启蒙作用和根基作用。钱学森晚年在一份手稿中写下影响人生的17位老师——排在第一位和第二位的分别是父亲钱均夫和母亲章兰娟，且标明其影响分别在于“文言文”和“爱花草”。此处的影响并非狭义之会读、会背或会写古文，亦非在花坛里种花或种草，而是包含着深刻的传统文化和现代文化意义上的解读价值。此种价值的形成起点正是被钱均夫推崇和实践的“爱的教育”。
钱学森在入党自传开篇写到“我出生于1911年旧历十月二十一日”，将旧历换作公历，他的出生日期是1911年12月11日。原本居住于浙江杭州并担任浙江省立第一中学校长的钱均夫在此年发生辛亥革命之后，携带有孕在身的妻子章兰娟前往上海居住。12月11日钱学森在上海出生，故而钱均夫以“申儿”（“申”为上海的别名）昵称之，又取“柏青”为字以应“森”意。1913年初，钱均夫携带章兰娟和幼子钱学森回到杭州，同时担任浙江省立第一中学校长。
钱学森称父亲钱均夫“是浙江杭州一个丝商家族中没落户的第二子”，但家世可追溯到吴越王钱镠（852—932）。钱学森是钱镠的第三十三世孙，他的曾祖父钱继祖育有四子：长子钱承镕（字伯陶）、次子钱承镃（字仲农）、三子钱承铎（字叔文）、四子钱承锳（字季常）。钱继祖依靠丝绸生意致富，但此后因家族生意被做空而成为没落户。事情原委：钱继祖致富后希望子嗣由贾入仕，于是将生意交由大伙管理，自己全身心“陪读”；哪料大伙通过做假账化公为私而使生意连年亏空，导致生意远不如从前那般。
无法确认钱继祖的子嗣是否考取过何种功名，仅可知钱承铎在北洋政府国务院统计局任过职。但随着时代发展和社会变迁，钱氏家族成员的人生轨迹在近代中国史的背景之中必将不同于祖辈。这一轨迹突出地表现在钱继祖的次子钱承镃身上。钱承镃育有两子一女：长子名为钱家润（字泽夫），次子名为钱家治（字均夫），女儿名为钱秀英。
图为钱学森家世图谱
图为1938年5月钱学仁结婚时寄给远在美国的堂弟钱学森的结婚照
钱泽夫育有一女一子，即女儿钱学仁和儿子钱学榘。钱学榘1935年从交通大学机械工程学院毕业后，同样成为清华大学留美公费生并前往美国麻省理工学院航空工程系学习，此后成为美国航空界的知名专家。钱学榘与李懿颖夫妇育有三子：长子钱永佑是美国科学院院士，次子钱永乐是计算机专家，幼子钱永健是2008年诺贝尔化学奖得主。钱均夫和章兰娟夫妇婚后曾育有一子，但其不幸夭折，此后他们又育有一子即钱学森。钱学森与堂姐钱学仁的感情颇深，他在入党自传里还提及他和堂姐“思想有共同点”。钱学仁主要从事教育工作，新中国成立后曾担任武汉某小学校长。
不限于杭州钱氏，近代以来的政治、经济、科学、工程、教育以及文化等领域涌现出一批钱氏家族人才。这一独特历史现象与《钱氏家训》不无关系。《钱氏家训》仅600余字，分个人、家庭、社会和国家四篇，国家篇里有言曰“利在一身勿谋也，利在天下者必谋之；利在一时固谋也，利在万世者更谋之”，这为解释钱氏家族人才辈出提供了文化视角的解读空间。从个体生命史看，利在天下不仅根植钱学森的心底，同时更是他的日常实践，而他在科技领域做出的贡献又可谓利在万世矣。
图为《钱氏家训》
然而，从钱继祖到钱学森这一支实则走过不少坎坷与艰难之路，不独有生意被做空之惨痛经历，同时还有时代发展带来的选择之困，即家族成员是固守传统考取功名还是适应潮流拥抱新知。在关键时刻起到关键作用并使家族重新走上“中兴”之路者，正是家族中“没落户的第二子”钱均夫，他的人生选择又直接决定钱学森的人生起点。
钱学森以“文言文”总结父亲钱均夫对他的影响，这是以点带面的总结。成长在新旧交替时代的钱均夫，既受中华传统文化的熏陶，又在接受新式教育时构建起新知体系，故而“文言文”饱含传统与现代、中学与西学之间的碰撞与融合。因此有必要对钱均夫的人生经历做一番简要介绍。
钱均夫生于1882年，六岁时入蒙馆学习，1898年前往上海王氏育才书塾（现上海南洋中学）读书，此校被称为“国人自主创办第一所新式中学”，这标志着此时16岁的钱均夫已经选择放弃考取功名而追求新知。他于1899年考入求是书院（现浙江大学），且在此学习期间常与同学讨论教育救国的问题并立下教育救国的志向；1902年以浙江官费生的身份赴日留学，先入东京宏文学院学习日语，后于1904年考入东京高等师范学校（现日本筑波大学）专攻师范教育。东京高等师范学校分为四个学部，钱均夫在第二学部（地理历史部），学制四年，预科一年，本科三年，第四学年“在本校附属学校，从事实地授业”。1908年从东京高等师范学校毕业时，钱均夫已经通过四年学习比较系统地掌握了教育学的知识和理论。
左图为钱均夫留学日本期间的留影；右图为钱均夫在东京高等师范学校期间与其他中国留学生的合影，前排右起为陈文哲、钱均夫、伍崇学、谭锡恩、陈英才，后排右起为张邦华、陈荣镜、毛邦伟、许寿裳
钱均夫毕业后又在东京暂留约半年时间，一面考察日本教育现状，一面师从章太炎治学。1908年底，钱均夫结束留学生活回国并执教于浙江两级师范学堂。此间，钱均夫主要教授外国地理、外国历史以及论理等课程，同时又在浙江高等学堂、浙江法政学校等兼职。当时国内很多师范学堂没有统一教材，教材由教师根据课程内容编写，因而钱均夫执教期间编写了《名学》《地学通论》《外国地志》《西洋历史》四本教材。
值得一提的是，钱均夫回国后还获得过清政府授予的“文科举人”称号。清政府规定，归国留学生须参加“游学毕业生考试”。1909年钱均夫在考试中获得“优等”成绩并被清政府“着赏给文科举人”；1910年又在“廷试”中以70分的成绩列为二等，并被清政府“著以内阁中书补用”。内阁中书官阶从七品，主要掌管撰拟、记载、翻译和缮写等，且经过一定年限后可升为同知、直隶州知州或保送军机处章京。但钱均夫早就无意于仕途，故而选择回籍任职以期践行教育救国理念。
1911年钱均夫开始担任浙江省立第一中学校长，之后又于1914年被任命为教育部视学并在1917年擢升为教育部普通教育司第三科科长，及至1929年再次回籍任职于浙江省教育厅并担任秘书、代理厅长，直到1934年因故辞职。在执教与任职教育机构之际，钱均夫积累了丰富的教育实践经验并形成完备的教育思想体系，尤为感到“爱的教育”之重要意义。而行文至此，又实有必要谈及母亲章兰娟“爱花草”的影响应作何解读。
爱好摄影的钱学森拍摄过一组有关杭州方谷园的照片，里面有一张表现的正是院落里摆在长凳上的盆栽。这些盆栽由母亲章兰娟栽种，因而钱学森回忆母亲“爱花草”就有了照片印证，但这种影响并非指狭义之种花或种草的意思。
钱学森拍摄的杭州方谷园的照片，院落里摆在长凳上的盆栽即为母亲章兰娟栽种
章兰娟1887年生于富商之家，自幼受过良好的私塾教育和家庭教育。钱学森回忆说：“我的母亲章兰娟是当时杭州富商的大女儿，据说我的外祖父是因为我父亲的才，才把我母亲嫁给我父亲的。”章兰娟和钱均夫走到一起是通过媒妁之言，初见倾心，婚后感情融融。钱均夫和章兰娟的相识、相恋、相爱以及相守，正应和《钱氏家训》里的那句“娶媳求淑女，勿计妆奁；嫁女择佳婿，勿慕富贵”。
左图为1914年钱学森和母亲章兰娟的合影。照片背后有钱均夫的注：“此影摄于民三初夏寄居沪埠候船北上时，申尚未届足三周龄也，并为申一生中第二次摄影，亦系于劫余物件中检出也”“劫余物件”是指在1937年全面抗日战争开始后，方谷园中未被大火完全烧毁的物件。右图为钱学森的单人照。据考，两张照片由位于上海虹口乍浦路37号的吉阪照相馆拍摄，该照相馆由日本长崎人吉坂甚太郎创办于1903年
章兰娟的家庭教育充满智慧，例如每临冬季她就会要求钱学森描红“庭前垂柳珍重待春風”九个字。此九字均为九笔，章兰娟要求钱学森每天端坐一小时描红一笔，如此正好用81天描完九个字，北京最冷的季节就在不知不觉中过去了。这种方法既注重练字，又潜藏“事上磨炼”的教育。磨炼什么呢？章兰娟想使钱学森通过磨炼耐性在练字过程中坐得住和坐得下，进而实现定能生慧，形成深度思考问题的能力。这种教育方式对钱学森成为科学家起到了不可估量的作用。
“爱花草”的影响实则包含润物细无声的大爱，因为花草代表生态自然，象征生命张力，即章兰娟希望儿子能够在接触自然的过程中完善人格和丰富情感。章兰娟虽是富家之女，但无大小姐的矫揉造作之脾气，而是有着良好修养和开阔胸襟；且在结婚和成为母亲之后，无论在何种情境之下都能保持豁达和坚强。但令人悲痛的是，1934年钱学森成为清华大学留美公费生并在杭州实习之际，章兰娟却因感染伤寒离世。
青年丧母，无疑是沉重的打击。1935年，钱学森为母亲立好墓碑才安心赴美留学。甚是可惜，章兰娟无法见到钱学森取得的成就。1947年暑假，钱学森从美国回国探亲，第一件事情就是陪同父亲钱均夫回杭州为母亲扫墓，以告慰母亲的在天之灵。虽未有足够材料佐证，但作为一种可能性，钱学森拍盆栽的时间极有可能是他赴美前夕；而无论照片拍于何时，我们都能通过钱学森保留照片这一行为体会到他对母亲的无限思念。
钱学森的秘书涂元季有言：“钱均夫是一位很有才华的人，但他的才华没有全部施展出来。如果要论钱均夫的贡献，他最大的贡献就是为中国培养出了钱学森。”此是极为中肯的评价，且贡献之内核正是钱均夫提倡的“爱的教育”。《爱的教育》是意大利作家埃德蒙多·德·亚米契斯创作的长篇小说，1886年首次出版后就被译成多种语言。钱均夫留学日本时就读过此书，书中的一些理念成为他开展教学工作的重要指导思想，即如他在1931年的一次讲话中说道：
记得《爱的教育》第二册中，有人生如船行海中，如船身不固，莲帆不灵，司舵不准，未有不遭倾覆者；人生亦然，身体犹船也，帆犹知识，而舵犹道德。取譬甚妙，盖苟有健康之身体，有充分之知识，而无高尚之道德，亦不能稳定其立脚点。[1]
[1] 本厅第十八次纪念周钱秘书均夫先生讲词(五月四日)[J]. 浙江教育行政周刊, 1931, 2(36): 3-5.
以此为指导，钱均夫在教育实践过程中既注重学生健康身体的形成和充分知识的习得，同时还更加注重培养学生的高尚道德，以使他们在人生道路上能够行远且稳。与此同时，此种“爱的教育”理念还深刻地影响到他的家庭教育。兹举一例，颇能说明钱均夫的教育理念之先进远超同时代的家长。他说：“中国家庭训练其子弟，深可疑虑，盖教育非仅恃学校所能收效，尚有赖乎家庭为之协助，倘家庭与学校共负教育责任，斯教育可收成效。……曾有一般家庭父兄以为子弟送入学校，责任即了，此其观念根本错误。更有责备学校教育如何不良者，曾不思家庭教育是否完美，所谓薄责于己，而厚责于人，良可慨也！希望今后家庭中为父兄者深切觉悟，与学校共同合作，则教育前途，自必乐观，更有进步。”[2]
[2] 本厅第四十五次纪念周钱秘书均夫先生讲词(十二月十四日)[J]. 浙江教育行政周刊, 1931, 3(16): 4-5.
由此可见，钱均夫深刻认识到家庭教育并非学校教育的简单补充，而是为其处于平等地位。因此他提出学校要“待学生如家人父子，发生愉快生活”，而家长要懂得一点“家事教育”。此外，钱均夫还特别重视培养钱学森的家国情怀和艺术修养。晚年，钱学森回忆父亲时就讲道：“我父亲钱均夫很懂得现代教育，他一方面让我学理工，走技术强国的路；另一方面又送我去学音乐、绘画这些艺术课。我从小不仅对科学感兴趣，也对艺术有兴趣。”[3]
[3] 钱学森. 钱学森文集: 第6卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012: 420.
图为1912年钱学森和父亲钱均夫的合影，亦在1937年的劫余物件中检出。照片背后亦有钱均夫的注：“此影摄于民元冬季十月间，为森周岁。今在劫余物件中检出，以遗留纪念，可好好保藏之。”
图为钱学森晚年时的手稿里，其中影响人生的第一位老师和第二位老师分别是父亲钱均夫、母亲章兰娟
总而言之，作为钱学森人生起点的家庭教育，父亲钱均夫和母亲章兰娟的实践都可以归入“爱的教育”。此种爱非溺爱、非宠爱，而是倡导在实践中建立起一种以家国情怀为内涵的世界观、人生观和价值观，就像钱均夫所倡言之“非人民有极强固之爱国心，殆不能立足于世界之上”。[4]此种爱实为大爱，即为《钱氏家训》中“利在天下”“利在万世”之实质也。
[4] 郭延谟. 钱视学家治调查日本教育报告[J]. 教育公报, 1918, 5(14): 88-94.
曾有言曰“立志以植基”，强调人要有志气和志向。《论语》有“取乎其上，得乎其中；取乎其中，得乎其下；取乎其下，则无所得矣”，立志即如此，要在远大。钱学森在北京接受基础教育时既建立起“要祖国富强就非树立新政权不可”的世界观，同时还立下“为复兴祖国所以决心学工科”的远大志向。无论“要祖国富强”抑或“为复兴祖国”，他都将个人志向融于国家和民族的宏大叙事之中，此真乃凌云之志。
钱学森于1914年随父母移居北京生活和求学，1929年考上交通大学南下时暂别北京， 1955年回国后在北京居住至2009年去世。如此算来，钱学森在北京生活近70年之久，算是“老北京”。因而晚年钱学森接到杭州友人来信询问要不要“拍些录像片以示故乡风貌”时，钱学森在回信中打趣地写道：“我十分感谢您的盛情！但我与其说是杭州人，还不如说是北京人！不论在解放前还是在建国后，我在北京时间远长于我在杭州时间。”[5]
[5] 涂元季. 钱学森书信: 第9卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 175.
图为1947年钱学森回国探亲之际与友人在北京游玩时拍摄的故宫、天坛和颐和园等处的景色
正是如此，钱学森对北京有着天然的亲切感。1993年他在一篇题为《紫禁城东西两侧要建小公园》的手稿中写道：
我从前在旧北京待过15年，1955年回来后，在新北京也已38年了。在这前后53年中，曾无数次到中山公园北面筒子河旁的树荫下坐望紫禁城，看城上建筑，看那构筑别致的城上角楼，真有说不尽的滋味。由此感受，我想到一件可以不但“把古都风貌夺回来”而且可以增添古都风貌的事：在南长街、北长街街道东侧，从中山公园西北角起，把现有的民房拆去；再在南池子、北池子街道西侧，从劳动人民文化宫东北角起，也把现有的民房拆去。在空出来的地段，移植高大青树，多种花卉，形成人民公园。北面岗子河北岸、景山前街南侧也移植些高大常青树。这样紫禁城四面都浸在公园中，朝阳夕照，风貌一定胜过旧时了！
钱学森在手稿中提出的“把古都风貌夺回来”设想，正是他当时构建山水城市思想的重要内涵。少年钱学森的北京生活是一段非常值得回味的经历，“真有说不尽的滋味”一语寄托着对故乡般的情感。因而钱学森晚年时看到逐渐消失的北京“旧城”时不免有些感伤地说道：
我自3岁到北京，直到高中毕业离开，1914—1929年，在旧北京待过15年。中山公园、颐和园、故宫，以至明陵，都是旧游之地。日常也走进走出宣武门。北京的胡同更是家居之所。所以对北京的旧建筑很习惯，从而产生感情。1955年在美国20年后重返旧游，觉得新北京作为社会主义新中国的国都，气象万千！的确令人振奋！但也慢慢感到旧城没有了，城楼昏鸦看不到了，也有所失！后来在中国科学院学部委员会会议上遇到梁思成教授，谈得很投机。对梁教授爬上旧城墙，抢在城墙被拆除前抱回几块大城砖，我深有感触。[6]
[6] 涂元季. 钱学森书信: 第7卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 503.
不得不提，其时任职教育部的钱均夫有稳定收入，能够保证钱学森得到较好的物质生活。由1912年10月16日公布的《中央行政官官等法》可知，当时钱均夫在教育部担任的视学官阶属于“荐任四等”；而据查同期颁布的《中央行政官官俸法》，荐任四等四级月俸280元、三级月俸300元。1914年钱均夫任职初期以四级标准领取薪俸，即月俸280元。1920年和1921年他分别获得“四等嘉禾章”和“三等嘉禾章”，薪俸随之提高到三级，即每月300元，并获得相当于现在的绩效奖励的“年功加俸”500元。北洋政府前期的社会相对稳定，虽然后期因长年战乱导致国家陷于派系夺权而民生日艰，但政府职员凭工资尚且能够维持基本生活。
图为钱学森童年时期的着装，由此可见其优渥的物质生活
总体而言，钱均夫任职教育部15年是一段重要的仕途经历，他由此积累的教育经验、理性认识和人际关系成为重要的生命体验。这15年对钱学森来说同样也是一段美好时光，坐望故宫角楼的滋味足够他回味一生。
晚年钱学森非常重视教育问题并从“个人的实践”角度总结自身教育经历，且对自己在北京师范大学附属中学（下文简称“师大附中”）的六年时光做过全面和深刻的考察与分析。钱学森满怀感恩地回忆称，“北京师范大学附属中学有个特别优良的学习环境，我就是在那里度过了6年，这是我一辈子忘不了的6年”。[7]钱学森列出的影响人生的17位老师之中有7位来自师大附中，他们分别是：
[7] 钱学森. 关于教育科学的基础理论[J]. 华东师范大学学报(教育科学版), 1984(4): 1-6.
董鲁安（于力）——国文、思想革命
俞君适——生物学
高希舜——绘画、美术、音乐
李士博——矿物学（十级硬度）
王鹤清——化学（原子价）
傅仲孙——几何（数学理论）
林砺儒——伦理学（社会发展）
早在1958年9月24日钱学森写入党自传时就写道：“在北京师大附中时有两位老师给我印象最深：一位是王鹤清，一位是董鲁安。”及至晚年，他列出的中学老师名单则涵盖多个学科，且他还能记得老师的影响所在，由此可见中学教育对钱学森的影响。那么，此种影响究竟体现在何处？结合史料，答案可以概括为通过六年中学教育形成的“学—用—思”综合能力。
“学”是指通过六年中学教育构建起现代科学知识的体系。师大附中注重基本功训练，即钱学森指出要通过“作习题”“作文”锻炼形象思维和逻辑思维，并将此提炼为“学习要靠实干”的读书观。[8]师大附中的重要特色是采取学科制和学分制，即“采用学科制，学科分必修、选修两种。而各科均用学分制；须课外预备一小时以上之科目，每周授课一次（50分钟为一次）满一学期者，为一学分；课外预备较少之科目，每周授课一次，满一学期者为半学分”。[9]下表所示为师大附中的课程情况与学分情况。除必修课之外，各种选修课有利于学生在掌握教学大纲的知识之际同步扩充“超纲”知识。故而钱学森在考入交通大学之后的第一学年觉得“没有什么新东西可学”，因为很多课程他在高中时已经选修过，如微积分大意、天文学、有机化学、无机化学、应用化学、磁电学、力学等。
[8]师大附中的重要特色是采取学科制和学分制，即“采用学科制，学科分必修、选修两种。而各科均用学分制；须课外预备一小时以上之科目，每周授课一次（50分钟为一次）满一学期者，为一学分；课外预备较少之科目，每周授课一次，满一学期者为半学分”。[9]下表所示为师大附中的课程情况与学分情况。除必修课之外，各种选修课有利于学生在掌握教学大纲的知识之际同步扩充“超纲”知识。故而钱学森在考入交通大学之后的第一学年觉得“没有什么新东西可学”，因为很多课程他在高中时已经选修过，如微积分大意、天文学、有机化学、无机化学、应用化学、磁电学、力学等。师大附中的重要特色是采取学科制和学分制，即“采用学科制，学科分必修、选修两种。而各科均用学分制；须课外预备一小时以上之科目，每周授课一次（50分钟为一次）满一学期者，为一学分；课外预备较少之科目，每周授课一次，满一学期者为半学分”。[9]下表所示为师大附中的课程情况与学分情况。除必修课之外，各种选修课有利于学生在掌握教学大纲的知识之际同步扩充“超纲”知识。故而钱学森在考入交通大学之后的第一学年觉得“没有什么新东西可学”，因为很多课程他在高中时已经选修过，如微积分大意、天文学、有机化学、无机化学、应用化学、磁电学、力学等。[8]师大附中的重要特色是采取学科制和学分制，即“采用学科制，学科分必修、选修两种。而各科均用学分制；须课外预备一小时以上之科目，每周授课一次（50分钟为一次）满一学期者，为一学分；课外预备较少之科目，每周授课一次，满一学期者为半学分”。[9]下表所示为师大附中的课程情况与学分情况。除必修课之外，各种选修课有利于学生在掌握教学大纲的知识之际同步扩充“超纲”知识。故而钱学森在考入交通大学之后的第一学年觉得“没有什么新东西可学”，因为很多课程他在高中时已经选修过，如微积分大意、天文学、有机化学、无机化学、应用化学、磁电学、力学等。[8] 涂元季. 钱学森书信: 第10卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 451.
[9] 李国佐. 北京师范大学附属中学校(附表)[J]. 渝声季刊, 1923(创刊号): 83-100.
师大附中的课程情况与学分情况
| 学期/ 课程 |
必修课（学分） |
须修 学分 |
选修课（学分） |
须修 学分 |
本学期 须修学分 |
须修 总分 |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 初中部 |
初一 |
第一学期 |
公民科（0.5）、国文（7）、英文（5）、数学（5）、地理（3）、理科（3）、图画手工（1）、体育（3）、乐歌（0.5） |
28分 |
无 |
— |
28分 |
173分 |
| 第二学期 |
公民科（0.5）、国文（7）、英文（5）、数学（5）、地理（3）、理科（3）、图画手工（1）、体育（3）、乐歌（0.5） |
28分 |
无 |
— |
28分 |
|||
| 初中部 |
初二 |
第一学期 |
公民科（0.5）、国文（6）、英文（6）、数学（5）、历史（3）、理科（4）、图画手工（1）、体育（2） |
27.5分 |
国文（2）、珠算（1）、商业常识（2）、手工（1）、图画（1）、乐歌（0.5） |
2分 |
29.5分 |
173分 |
| 第二学期 |
公民科（0.5）、国文（6）、英文（6）、数学（5）、历史（3）、理科（4）、图画手工（1）、体育（2） |
27.5分 |
国文（2）、珠算（1）、商业常识（2）、手工（1）、图画（1）、乐歌（0.5） |
2分 |
29.5分 |
|||
| 初三 |
第一学期 |
公民科（0.5）、国文（5）、英文（7）、数学（5）、地理（4）、理科（2）、体育（2） |
25.5分 |
国文（2）、英文（2）、数学（2）、矿物地质（2）、工业常识（2）、化学工艺（2）、手工（1）、图画（1）、乐歌（0.5）、家事（2） |
4分 |
29.5分 |
||
| 第二学期 |
公民科（0.5）、国文（5）、英文（7）、数学（5）、历史（3）、理科（2）、体育（2） |
24.5分 |
国文（2）、英文（2）、数学（2）、矿物地质（2）、工业常识（2）、化学工艺（2）、簿记（2）、手工（1）、图画（1）、乐歌（0.5）、家事（2） |
4分 |
28.5分 |
|||
| 高中部 |
高一 |
第一学期 |
国文（3）、英文（5）、数学（5）、化学（4）、体育（1） |
18分 |
世界地理（2）、科学通论（2）、论理学（2）、心理学（2）、图画（1）、音乐（0.5）、家事（2）、刺绣（1）、伦理学（1）、平面几何演习（2）、植物学（4）、用器画（1）、手工（1）、英文（3） |
7分 |
25分 |
150分 |
| 高中部 |
高一 |
第二学期 |
国文（3）、英文（5）、数学（5）、化学（4）、体育（1） |
18分 |
世界地理（2）、科学通论（2）、心理学（2）、图画（1）、音乐（0.5）、家事（2）、刺绣（1）、伦理学（1）、高等三角法（2）、植物学（4）、用器画（1）、手工（1）、英文（3） |
7分 |
25分 |
150分 |
| 高二 |
第一学期 |
国文（3）、英文（4）、数学（4）、物理（4）、体育（1） |
16分 |
世界历史（2）、经济学（2）、图画（1）、音乐（0.5）、家事（2）、社会学（2）、政治学（2）、第二外国语（3）、近世几何（2）、动物学（4）、农学（4）、林学（3）、地文学（2）、无机化学（4）、定性分析（2）、英文（3） |
9分 |
25分 |
||
| 高二 |
第二学期 |
国文（3）、英文（4）、数学（4）、物理（4）、体育（1） |
16分 |
世界历史（2）、经济学（2）、法学通论（2）、图画（1）、音乐（0.5）、社会学（2）、政治学（2）、进化论（2）、第二外国语（3）、近世几何（2）、动物学（4）、农学（4）、林学（3）、天文学（2）、无机化学（4）、定性分析（2）、英文（3） |
9分 |
25分 |
150分 |
|
| 高中部 |
高三 |
第一学期 |
国文（3）、英文（4）、数学（4）、体育（1） |
12分 |
哲学概论（1）、第二外国语（3）、微积分大意（4）、生物学（3）、矿物学（3）、地质学（3）、有机化学（3）、应用化学（2）、力学（3）、磁电学（3） |
13分 |
25分 |
150分 |
| 第二学期 |
国文（3）、英文（4）、数学（4）、体育（1） |
12分 |
第二外国语（3）、微积分大意（4）、生物学（3）、矿物学（3）、地质学（3）、测量学（3）、有机化学（3）、应用化学（2）、力学（3）、磁电学（3） |
13分 |
25分 |
|||
“用”是指师大附中的教学注重培养学生的实践能力和生活能力，即鼓励学生将课本知识转变为用于日常生活的实践能力。师大附中为了提升学生的动手能力，将学校实验室变成开放式；虽然当时的实验设备和设施比较“困难”，诸如试剂不纯、滤纸不足等，但学生只要有时间就可以申请去做实验。钱学森回忆道：“化学老师让我们一部分对化学有兴趣的同学，任何时候都可以去实验室，只要跟实验室管理老师说一声，而不受课程科目的限制。”[10]再如，师大附中还会让学生亲手做生物解剖或标本，通过解剖或标本了解生物构造；晚年钱学森致函老师俞君适时，仍能回忆起60多年前“随老师到北京天坛采昆虫标本”“蒙赐玻璃酒精瓶装蛇”等情形。
[10] 钱学森. 钱学森文集: 第4卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012: 363.
图为师大附中的实验室
“思”是指师大附中主张通过学与用的结合不断增强学生思考和分析问题的能力，进而促进其创新精神的萌芽。钱学森解释称，师大附中的教育“最主要的就是不在于背书，而是理解”，既知“书本”之然又知“知识”之所以然。师大附中正是以非在“求满”而在“求解”为教学目标，即如钱学森总结校长林砺儒的讲课特点在于“把逻辑推理讲得透彻极了”。故而学校的考试从不以得满分为目标，这又有钱学森的回忆为证：“这个学校的教学特点是考试制度，或说学生对考试形成的风气；学生临考是不做准备的，从不因为明天要考什么而加班背诵课本。大家都重在理解不在记忆。考试结果，一般学生都是70多分，优秀学生80多分。就是说对这样的学生，不论什么时候考，怎么考，都能得七八十分。”[11]
[11] 钱学森. 关于教育科学的基础理论[J]. 华东师范大学学报(教育科学版), 1984(4): 1-6.
图为钱学森的师大附中毕业证书（部分）。当时仿照法国教育制度实行“大学区制”，北平地区设“北平大学区”以管辖北平地区的各项学术和教育事务，因此钱学森的毕业证书由“北平大学区教育行政院”验讫
正是因为老师“讲得透彻极了”，学生们才易于理解，而此种理解又能够不断激发学生的求知欲。此外还有一个重要的时代背景，那就是校长林砺儒创新实践的“三三制”，成为推动师大附中走上高质量发展的重要原因。1989年9月21日，钱学森致函林砺儒女儿林安娣时就称，“林砺儒先生是我尊敬的老师，我也非常感激他自己和他主持的北京师范大学附属中学给我的教育。这是我一辈子忘不了的”。“一辈子忘不了”颇能说明中学六年时光对钱学森产生的影响。
科艺结合理念是钱学森毕生践行的理念，成为钱学森思维模式的重要构成。但钱学森提倡的科艺结合并非将科学与艺术简单相加，而是将科学研究视为探索美、发现美和创造美的审美过程。由发生学来看，此种审美能力的形成得益于钱学森早年接受的美育，尤其体现在他对诗与画的热爱以及在“诗情画意”之中领悟到的何谓美。
从“诗情”来看，钱学森的读诗启蒙源于父亲钱均夫。正如《钱氏家训》将“诗书须读”作为人生的必修课那样，钱均夫会不定期地为钱学森开具包括中华诗词作品的阅读清单，例如《杜工部集》就是被指定要求阅读和背诵的书目。同时，师大附中还将包括诗词在内的传统文化作为授课的重要内容，以使学生“在祖国的优秀文学遗产方面大开了眼界”。[12]因而晚年钱学森以自身实践经验为感悟，大力主张中小学生在青少年时期就应当通过诗词教育蕴积出“欣赏唐诗、宋词、古散文”的能力，而此举旨在借由诗词教育培养中小学生思考问题的想象力和整体观，进而提升中小学生解决问题的创造力和创新力，即如其所言建立“大跨度地思维”并锻炼出“从初看无关事物中找出有关”的能力。
[12] 北京师范大学附属中学建校八十周年纪念册 [Z]. 1981: 23.
不仅如此，长期积累的读诗经验还使钱学森从“治学之成功路”的角度，提出“教授不但是科学家、工程师，而且同时又是文学家、诗人”之观点。尤为值得一提的是，钱学森还在读诗之中自豪地宣称“中国的诗词就高过洋诗”。人们常说“诗言志”，但要读懂诗中志实非易事——因为知其言不难，难在如何体悟其义。钱学森的做法是充分了解诗人生平及其时代，例如他读李商隐的作品时就将《李商隐评传》作为辅读之书。同时他还通过研读《中国诗学体系论》《章法学概论》等获取理论知识，乃至采取对比法即通过阅读同一首诗词的不同注释而获取多维度的理解。
读诗悟诗，又用诗。中国工程院院士汪成为就曾回忆钱学森如何用诗“点拨”其治学。事情经过如此：20世纪90年代，钱学森请汪成为写一篇关于计算机软件发展趋势的文章，汪成为没用几天便写完并很自信地交给钱学森。但第二天钱学森找到汪成为并笑眯眯地说：“汪成为，我送您一首诗吧！‘爱好由来落笔难，一诗千改始心安，阿婆还是初笄女，头未梳成不许看。’你知道这首诗是谁写的吗？”汪成为恍然大悟并对钱学森说：“请把原稿退还给我吧！”后来，汪成为用了很长一段时间修改文章，钱学森看后“初步地表示满意了”并说：“有点意思了，慢慢地在实践中提高认识吧！”[13]
[13] 汪成为. 科学的战略谋划严谨的治学精神——对钱老的深切缅怀[C]//总装部科技委、总装备部政治部, 钱学森学术思想研究论文集. 北京: 国防工业出版社, 2011: 17.
图为晚年钱学森读诗时抄写的诗作与所写的读诗感悟
正是源于自身的经验，钱学森还提出要能通过读诗体悟诗中“高级的东西”，即积极向上的人生取向。循此理念，钱学森还提出当代诗人的创作既要“表达哲理”，更要激发出“时代在召唤我们赶上去”的实践力量。因而当钱学森得知好友郑世芬“爱读古文诗词”时便致函：“这是好事！我也是如此！”钱学森连用两个感叹号，其故不仅在于读诗可以陶情适性，还在于诗中的“意境之美”可以转化为学术思想资源，即读诗体悟可反哺学术研究。例如，钱学森晚年提出的大成智慧学概念就受到《诗经》启发，即《小雅·车攻》中“允矣君子，展也大成”；又如，他整体研究形象思维、逻辑思维与灵感思维并构建思维学思想体系时，就将诗作为研究对象并提出诗是“三种思维的结晶”之观点；再如，他提出国外学术成果的译介要有“诗意”并建议将VR（虚拟现实）技术译为“灵境”，从而体现“中国文化味”。如此种种，不一而足。值得一提的是，钱学森晚年非常注意于新发现的毛泽东诗词作品，若见有报刊登载则必会将其制成剪报珍藏，亦时常在写信时即兴抄送赠寄友人。
从“画意”来看，钱学森早年就曾受教于高希舜的绘画启蒙训练，且形成很好的绘画功底和较强的欣赏能力。正如钱学森描述绘画心境所言：“在观察景物、运笔作画时，那景物都融在我的心里。那时，什么事情都被忘掉了，心里干净极了。”钱学森晚年还将这种能力运用于山水城市思想的研究，他于1992年6月26日致函时任全国政协委员的著名画家孙大石时，就颇有创造性地提出“城市山水画”概念，即“未来中国城市应在我国园林的基础上造成山水城市”。同时他还提出创作画作要反映时代潮流，即如其向艺术界建言画家要讴歌中国的改革开放和现代化建设。此外，他还主张“科技工作者和文学艺术家交朋友”，既要使科技工作者“尽可能学点文学、艺术、音乐、绘画”，又要使文艺界的人“能学点科学技术”。[14]同时，他还对中国书法也颇有兴趣并将其比作“最精练的优美图画”，且每次回到家乡杭州时“总要到西湖边的西泠印社去看看清末的名书画家吴昌硕写的一副篆字对联”[15]；此副对联的内容为：“印岂无原，读书坐风雨晦明，数布衣曾开浙派；社何敢长，识字仅鼎彝瓴甓，一耕夫来自田间。”
[14]同时，他还对中国书法也颇有兴趣并将其比作“最精练的优美图画”，且每次回到家乡杭州时“总要到西湖边的西泠印社去看看清末的名书画家吴昌硕写的一副篆字对联”[15]；此副对联的内容为：“印岂无原，读书坐风雨晦明，数布衣曾开浙派；社何敢长，识字仅鼎彝瓴甓，一耕夫来自田间。”同时，他还对中国书法也颇有兴趣并将其比作“最精练的优美图画”，且每次回到家乡杭州时“总要到西湖边的西泠印社去看看清末的名书画家吴昌硕写的一副篆字对联”[15]；此副对联的内容为：“印岂无原，读书坐风雨晦明，数布衣曾开浙派；社何敢长，识字仅鼎彝瓴甓，一耕夫来自田间。”[14]同时，他还对中国书法也颇有兴趣并将其比作“最精练的优美图画”，且每次回到家乡杭州时“总要到西湖边的西泠印社去看看清末的名书画家吴昌硕写的一副篆字对联”[15]；此副对联的内容为：“印岂无原，读书坐风雨晦明，数布衣曾开浙派；社何敢长，识字仅鼎彝瓴甓，一耕夫来自田间。”[14] 钱学森. 着眼21世纪加强文化建设[N]. 科技日报, 1988-06-15(4).
[15] 新华社驻北京记者. 科学家的春天[N]. 人民日报, 1957-02-05(7).
对钱学森来说，早年在“诗情画意”方面受到熏陶产生的重要结果就是形成了审美能力，他因此提出了“写诗是造美”“绘画是造美”的观点。同时又如其所言：“这些艺术上的修养不仅加深了我对艺术作品中那些诗情画意和人生哲理的深刻理解，也（让我）学会了艺术上大跨度的宏观形象思维。”此种审美能力的形成具有广泛而深刻的意义，尤为重要的是使钱学森早年就能够从内容与形式的辩证视角看待“美”这一极为抽象的事物。他说：
读完一篇小说，你会觉得一种快适，这不是因为纸张的洁白、印刷的精美，而是因为那动人的内容。看了一张风景画，你会觉得一种快适，一种安慰，这不是因为色彩的鲜明、笔调的雄健，而是因为它引你到了画中的世界去，你与画的内容融合起来。看了一座石膏塑像，你会觉得一种快适，一种安慰，这是因为塑像全体曲线的变化及和谐感动了你。听完了一首诗，你会觉得一种快适，一种安慰，这绝不是因为诗的音节或文字的排列，而是因为其所包含的内容之美。小说、风景画、塑像和诗是如此，音乐也是如此。音乐的鉴赏必须注重在内容，必须注重在其情绪的流动，必须因它而感动。因此最好的乐曲须包含最能感动人的内容；最好的音乐演奏，必须是最能令人了解而受感动的。[16]
[16] 钱学森. 音乐和音乐的内容[J]. 浙江青年, 1935, 1(4): 91-98.
然而钱学森又未止步于此，读诗也好，欣赏画作也好，并非仅为怀旧，他还将体悟到的诗情画意转变为实践能力。就此来说，钱学森以诗画为中介实现认识世界和改造世界的统一，又以实践为途径创造出诗情画意般的人生。而此种人生的创造与实现，在某种意义上又可以追溯到其早年立志。
人生立志在早，且要在高。钱学森取得辉煌成就的重要原因之一就在于早年立下远大志向，将个人理想和国家、民族相联系。这一志向的核心是富强祖国，至此不得不提及师大附中的“思想革命”。当时，师大附中的不少老师都是中共地下党员或者革命支持者，常在授课时“宣传爱国、民主、进步的精神”。钱学森在入党自传里回忆国文老师董鲁安时写道：
董鲁安是国文教员，但他在我们高中课上，常常用较长的时间讨论时事，表示厌恶北洋军阀政府，憧憬当时国民革命军的北上；他教导了我对旧社会的深切不满，对鲁迅先生的钦佩，也使我了解要祖国富强非树立新政权不可。
客观而言，那时的钱学森还并不懂得到底要树立什么性质的新政权，但老师无疑在他心中播下一颗“思想革命”的种子，因而他在晚年饱含深情地表示“我很感谢并怀念他们”。与此同时，董鲁安老师还在课堂上表达出“对鲁迅先生的钦佩”，这也促使钱学森开始“阅读鲁迅先生的文章”并逐渐“崇敬鲁迅先生”。及至晚年，钱学森还购买过一套《鲁迅全集》珍藏，并借用日本学者藤山纯一的话作为治学的自我激励，即“鲁迅生前向我们提出的问题尚未解决，阅读和研究鲁迅作品，因此比以往更为重要了”。
1935年钱学森北上清华大学办理出国手续时，还特地去拜访董鲁安老师。这次见面之后不久，董鲁安因揭露日本侵略事实，掩护进步学生的抗日活动，遭到日伪软禁两个月，最后经过进步学生声援才得以脱险。钱学森当时已经在美国留学，不久便听说董老师“到解放区去了”，那时他才知道原来董老师一直在从事革命工作。因而当1984年钱学森收到群众出版社寄来的董鲁安著作《游击草》《人鬼杂居的北平市》时，他满怀感恩之情，复信群众出版社社长于浩成：“承赐鲁安老师《游击草》及《人鬼杂居的北平市》十分感谢。（这些）都激起我对老师的怀念，他是我最尊敬的、也是对我教育最深的中学老师！”
除此之外，钱学森家国情怀的形成同样离不开父亲钱均夫的影响。平常，父亲钱均夫会与钱学森讨论时事并交流看法，且告诉钱学森“研究任何学问，应有数学与逻辑两种头脑”。此种观念深刻地影响着钱学森思考社会问题的方式。例如，1931年钱学森阅读《浙江教育行政周刊》（第三卷第十二号）中署名为“浙省立六中附小”的文章《抗日救国中心教材举例》时就觉得该文存在问题。此文所举《日本出兵侵占东三省的原因》认为由于日本山多地少且常遭地震火山侵袭，故而通过侵占东三省转移日本国内迅速增加的人口。但钱学森觉得这种分析存在逻辑问题，于是找来《日本年鉴》等材料仔细核对数据并分析1897年至1922年日本每人每年稻谷、甘薯、麦、豆等粮食的平均产量后得出结论：“日本之粮食生产，远超过其人口之增加，故日本人无粮食问题，即日（本）人无人口问题。而谓人口问题，粮食问题，完全为日本预备侵略之国际宣传耳。”
钱学森的大胆质疑和科学分析揭穿了日本侵略者的本质，所谓“人地矛盾”只是日本发动侵略战争的幌子。后来，他将分析的过程和结果以书信形式寄给《浙江教育行政周刊》杂志社主编孙茀侯。孙茀侯读到信件后认为其“引各项翔实统计与学理实物作证”，“深佩钱君读书之精细”，于是将其刊登在杂志中的“读者论坛”栏目。钱学森在交通大学将学术兴趣从铁道工程转向航空工程的原因之一，正是他看到世界强国纷纷通过发展空军力量而使本国掌握国防科技优势，遂立下以研究航空科学实现科学报国的人生志向。但要指出，这一转向的基础根源于钱学森在交通大学求学时的初步学术训练，特别是以理工结合为核心的学术实践。
图为1932年钱学森拍下“一·二八”事变之际被日军轰炸后的杭州
理工结合是钱学森思维的内核，始于其求学于交通大学之际的初步学术训练。交通大学属于典型的工科院校，但又“非常重视理论根底”。在既重“工”又重“理”之中，钱学森领悟到理工之间的辩证关系：既要掌握运用科学理论解决工程实际问题的方法，同时又要能够将工程实际问题加以总结并上升到理论层面进行分析。理工结合思维的训练与建立，成为钱学森提出技术科学思想的源头活水。
1929年钱学森即将高考时，因已树立“为复兴祖国所以决心学工科”的人生志向，于是将以工科见长的交通大学作为高考志愿。他选择交通大学还有一个原因，当时他父亲钱均夫已从教育部转到浙江省教育厅任职，他高考时便将南方的大学作为首选。当时交通大学有“东方麻省理工学院”之称，为诸多考生之首选。
1929年7月23日至25日，钱学森在交通大学参加六门课程的考试，即国文、英文、物理、化学、高等代数和解析几何。8月4日，《申报》第二版头条公布《交通大学录取新生案》，钱学森列在机械工程学院20名新生中的第三位。钱学森的高考总成绩为396分，各科成绩为：国文51分，英文80分，物理50分，化学85分，高等代数60分，解析几何70分。钱学森晚年回忆道：
图为钱学森考入交通大学后在杭州家中的合影，左起为钱学森、父亲钱均夫、母亲章兰娟、奶奶
我是北京师范大学附属中学高中二部（理工科）毕业后，于1929年夏考入上海交大机械工程系的。记得当录取名单在上海《申报》公布时，我在机械工程系的名次是第三；第一名是钱钟韩，现在的南京理工大学名誉校长；第二名是俞调梅，现在的上海同济大学教授。不过他们二位后来都转入他系，只有我留在机械工程系。[17]
[17] 钱学森. 回顾与展望[Z]. 上海交通大学通讯, 1992, 1.
事实上，由于时隔数十年之久，钱学森的回忆与《交通大学录取新生案》略有出入。名单显示，机械工程学院的第一名是周祖武，第二名是高潜，第五名是俞调梅，而钱钟韩是电机工程学院新生。从师大附中升入交通大学之初，钱学森颇有些不适应“专重考试分数”和“为分数而奋斗”的学习氛围。因为交通大学非常注重工程基础课（见下表），课程多之外，作业、考试和需写的论文均多，以至于每学期的考试成绩要计算到小数点后两位才能将学生一分高下。毋庸置疑，基础课对哪个学科都至关重要，即如钱学森后来所言：“不掌握好基础课，不先掌握好自然的一般规律和自然现象的共性，就难于应付变化很快的专业科学技术；先有一个不大变化的坚固基础，就好在上面随着需要建起强大的结构。”[18]
[18] 钱学森. 科学技术工作的基本训练[N]. 光明日报, 1961-06-10(2).
钱学森就读交通大学期间的课程与考分
| 学年 |
第一学期课程（考分） |
第二学期课程（考分） |
|---|---|---|
| 第一学年 |
国文（76）、英文（80）、党义（87.4）、大学物理（88.1）、物理实验（82.3）、大学化学（92）、化学实验（93）、机械制图（72）、铸造厂实习（83）、微积分（80）、军事科学（83）、法语（83） |
国文（72.2）、英文（83.1）、大学物理（86.5）、物理实验（86）、大学化学（90）、化学实验（88）、画法几何（85）、铸造实习（77）、微积分（79）、军事科学（77） |
| 第二学年 |
机械学（82.9）、大学物理（91.9）、物理实验（84）、工程化学（94）、化学分析（90）、机理（74.2）、经验设计（84）、木工车间（83）、军事科学（80）、微分方程（99） |
木工车间（86）、大学物理（98）、物理实验（82）、工程化学（87.9）、化学分析（90）、运动图（87.6）、机械车间（86）、材料力学（95）、军事科学（100）、微分方程（92）、应用力学（81.1）、热力工程（93） |
| 第三学年 |
热力工程（89）、化学实验（90）、电气工程（96）、电气实验（94）、工程材料（92.7）、机械设计（91）、机械设计理论（90）、机械车间（86）、工程经济学（84.2） |
热力工程（93）、化学实验（90）、电气工程（97）、电气实验（95）、机械设计（92）、机械设计理论（91）、水力学（95.4）、工程合同（87.8）、调查报告和实地考察（91） |
| 第四学年 |
电站（95）、机械试验（90）、内燃机（99）、铁道工程（94）、机车车辆设计（99）、工业管理（94.5）、汽轮机（95）、发电厂（93.4）、机械工程研讨会（92）、航空工程（89） |
发电厂（92）、机械实验（93）、内燃机（97）、铁道工程（97）、机车设计（99）、铁道管理（86）、车辆设计（95）、汽车工程（96）、机械工程研讨会（90）、成本核算（95）、公文（67.5）、航空工程（91） |
（资料来源：钱学森就读交通大学时期的成绩大表，原件存于上海交通大学档案馆）
图为钱学森在交通大学第二学年学习“应用力学”时所做的笔记
初入大学虽有不适之感，但钱学森主动调整心态，很快就适应了交通大学的学习节奏并以四学年总平均成绩89.10分、名列机械工程学院榜首的成绩毕业。直到几十年之后，钱学森仍记忆犹新：“当时交通大学的求知空气并不很浓，但却十分重视考分，学期终了，平均成绩计算到小数点以后两位数字。我对此很不习惯，但也不甘落后，每门功课必考90分以上，获得了免交学费的鼓励。” 但钱学森受到的更为重要的影响是交通大学的理工结合教育理念，他回忆17位老师的手稿里就有关于大学老师陈石英、钟兆琳注重“理论与实际”之记载。钱学森每每回忆自己在交通大学的求学经历时常说：
在交大，非常感激两位把严密的科学理论与工程实际相结合起来的老师，一位是工程热力学教授陈石英，一位是电机工程教授钟兆琳。
图为钱学森的交通大学毕业证书（部分）和学位证书
“非常感激”之情源于两位老师“非常重视理论根底”，给钱学森以积极的方法启示与思想启迪。由上表可见，交通大学注重实验类与实习类课程，以使学生能够将书本知识运用于工程实际问题的解决，进而避免只会坐而论道。例如，学生在第三学年学完“热力工程”“电气工程”两门课、进入第四学年学习“电站”“发电厂”两门课之前，便会由学校安排于暑期到杭州闸口发电厂进行专业实习。钱学森晚年回忆道：
那时，刚读完大学三年级，工程热力学和电机工程学的课已学过，按上海当时的规定，进入四年级之前的暑期，要安排一个月的工厂实习，我就选了杭州钱塘江边的闸口发电厂。这里有两台汽轮发电机，总容量约1万千瓦，这在旧中国是难得的了。那时天天到钱塘江边上班，看到轮渡过江，人、货停在木船上，用拖轮拖。我还在一个假日，亲自上船尝尝过江的味道，一次要花一个多小时，真不方便。
交通大学除安排学生进行专业实习之外，还会在大学四年级为学生安排毕业实习，图为钱学森与交通大学同届学生由上海出发到江苏、山东以及北京等地参加实习的合影，他们通过实习了解社会并对中国社会现状进行近距离观察
同时由上表可见，交通大学虽以培养工程人才为要，但也开设了很多理论性课程。此课程体系的设计旨在夯实学生的工科基础的同时加强学生的理论思维，由此鼓励学生从理论和实际相结合的角度思考问题。就此而言，正是在交通大学接受的理工结合教育理念，成为钱学森后来提出技术科学思想的源头活水。
1929年至1934年，钱学森在交通大学度过五年时光，因大学一年级暑期染上伤寒休学一年。休学之际，钱学森与表弟李元庆时常结伴去杭州青年会听音乐会，讨论的话题从音乐逐渐延伸到人生观和价值观，同时他还从表弟那里“略闻左翼文艺运动情况”。李元庆在杭州国立艺术专科学校音乐研究会师从音乐家李树化学习钢琴，但“家中都说他（李元庆）是共产党”。钱学森休学未停学，而是坚持自学与读书，在此期间，萌生于中学时期的“思想革命”因一次偶然读书而再次得到启蒙。
此次启蒙的发生，缘起钱学森在书店购买一本了由匈牙利社会科学家用唯物史观写的艺术史书，此书使他在“从来也没有想到艺术会有科学分析的可能”之感想中对“这一理论发生莫大的兴趣”。钱学森又解释称“接着读了蒲列汉诺夫的《艺术论》，布哈林的《唯物论》等书，感到这真有道理”，而此处的“道理”便是马克思主义理论；于是又在阅读“西洋哲学史之类的书”和“《中国哲学史大纲（上册）》”之后，钱学森终于感到“只有唯物史观和辩证唯物主义才真有道理，唯心论等等没有道理，经济学也是马克思的有道理，而资产阶级经济学那一套利息论等，不能自圆其说，不能令人接受”。
钱学森在入党自传中总结此时的思想状况时称，“我当时是信服科学的社会主义的，对国民党的那一套不信了。觉得中国能得救，要世界能大同，只有靠共产党”。值得一提的是，他阅读的“蒲列汉诺夫的《艺术论》”正是经鲁迅翻译的普列汉诺夫的《艺术论》（光华书局1930年版）。因而钱学森结束休学回到学校之后，就有意识地阅读社会科学方面的书籍。他说：
既然我是学科学的，那么，对于社会和宇宙的看法，就得有一个正确的科学态度。我们科学工作者如果掌握了它，就等于掌握了研究宇宙、人类社会和研究科学的钥匙，就等于我们在人生道路上有了正确的方向。
此段经历使钱学森对马克思主义、共产主义有了理论认识，对革命问题算是“初步从书本上搬到生活上来”。正如钱学森自称：“休学一年对我也有好处，乘机看了些科学社会主义的书，对当时的政府的所作所为知道了点底细，人生观上升了。于是再回学校读二年级时，对每星期一上午的‘纪念周’就想逃，不愿恭听黎照寰校长的讲话。正好这时同级的林津（也是北师大附中的）来动员加入学校的铜管乐队，说在‘纪念周’开始时乐队伴奏唱后就可以退席。我欣然从命，学吹中音喇叭。”
左图为交通大学学生铜管乐队合影，前排左一为钱学森、左四为林津，后排左一为熊大纪；右图为钱学森（左一）、熊大纪（中）、林津（右）的合影
偶然之事实为必然之果。钱学森因休学偶读而在“脑筋里树立了对共产主义的信念”，这实则是他早年萌生的“思想革命”持续得到启蒙的必然结果。其实若无休学偶读，亦会有党在交通大学建立的外围组织“社会科学研究会”“读书合作社”这类接触或了解马克思主义的渠道，且他回到学校后就主动参加“社会科学研究会”“读书合作社”的活动。钱学森写入党自传时还清晰地记得，“小组的领导人好像是乔魁贤，他是当时交大数学系的学生，小组也有许邦和、袁轶群和褚应璜”。在参加党的外围组织之际，钱学森“第一次知道红军和解放区的存在”，“对革命斗争有了进一步的了解，对国民党知道痛恨了”。不宁唯是，钱学森回校后因“人生观上升”而主动宣传革命思想。
例如，钱学森在入党自传里提及“同宿舍房间的一位王同志是东北人，因我的谈话而干起工人运动”，而此“王同志”名为王镇钰，正因钱学森的“谈话”而在“夜间外出工作”并走上革命道路。[19]再如，钱学森经常向师弟罗沛霖谈起“社会革命”问题并称“这个政治问题，不经过革命是不能解决的，我们虽然读书，但光靠读书救不了国”，同时又强调“不靠政治（革命）而只靠读书是不能改变的”。罗沛霖称“这话对我（有）很大的启发，在很大程度上影响了我以后的生活”，且他在毕业之后就奔赴延安走上革命道路；而当时已在美国留学的钱学森时常致函罗沛霖，甚至与其约定找机会一起去革命圣城莫斯科。鲜为人知的是，钱学森就读麻省理工学院时就曾向一位同在该校求学的苏联留学生了解去苏联工作的可能性。
[19] 王建绪致钱学森(1956年10月18日)，原件存于上海交通大学钱学森图书馆。
钱学森考入交通大学之后选择的专业是铁道工程，毕业设计是“在图板上画蒸汽机车”。但他在大学四年级选修的“航空工程”成为他此后的主要研究方向，且他的考试成绩名列14名选修生之首。那么，钱学森为何会从铁道工程转向航空工程呢？此种转向既受前文提到的时代因素影响，同时也离不开钱学森对航空工程产生的兴趣。据钱学森自述，他在中学时期就爱去图书馆看书，因而在交通大学读书时“每天必去的地方”就是去图书馆，他或读报或看书，且对科技书“那真是如饥似渴”。他说：
我是学机械工程的，常去找有关内燃机的书，特别是讲狄塞尔（Diesel）发动机的书来读，因为它热效率高。后来我的专业是铁道机械工程，四年级的毕业设计是蒸汽机车。但我到图书馆借读的书绝不限于此，讲飞艇、飞机和航空理论的书都读，讲美国火箭创始人戈达德（R. Goddard）的书也借来看。我记得还借过一本英国格洛尔（H. Glauert）写的专讲飞机机翼气动力学理论的书来读；当时虽没完全读懂，但总算入了气动力学理论的门，这是我后来从事的一个主要专业。
当时钱学森对于上述专著“虽没完全读懂”，却对航空工程产生浓厚兴趣。罗沛霖也在回忆时说道：“钱学森在交大念三年级，我念二年级，我经常到我的南开中学同学、此时与钱学森同住的郑世芬君的宿舍去闲谈，钱学森也在。于是我就认识了这位宁静的、常常在沉思中的年轻朋友。我很钦佩他认真学习的态度，他考试总拿第一名。……他那时已显露出了一个天才科学家的才华。图书馆里关于航空工程的书刊，他都读遍了，还自修了更高的高等数学。……说‘读遍’，现在的中青年人会不相信，但（20世纪）30年代的世界科海，确也只有那么一点儿大。”
再据王建绪的回忆，“他（钱学森）在学校时代，课外时间已专攻航空工业了，他不但聪明，而且术业专攻，再加钻研和有恒劲，可能是他成功的秘密罢。”[20]随着阅读量增多和思考加深，钱学森不再满足于“兴趣”，遂在大学四年级选修“航空工程”。1931年，交通大学就在机械工程学院开设“航空工程”选修课，而为钱学森等人讲课的任课老师是曾桐。曾桐于1921年考入交通大学，毕业后留学于美国密歇根大学航空工程专业并获得硕士学位，曾任职于美国海军、中央航空学校、中国航空公司等处，后回母校任教。正是源于兴趣、对选修课的学习以及相关经验的积累，钱学森出国前已发表六篇航空方面的文章，如下表所示。
[20] 马德秀. 钱学森和他的母校上海交通大学[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 2011: 50.
钱学森出国前发表的航空方面的文章
| 文章题名 |
期刊 |
期号 |
|---|---|---|
| 《美国大飞船失事及美国建筑飞船的原因》 |
《空军》 |
1933年第24期 |
| 《航空用蒸汽发动机》 |
《空军》 |
1933年第34期 |
| 《最近飞机炮之发展》 |
《空军》 |
1934年第67期 |
| 《飞行的印刷所》 |
《世界知识》 |
1934年第7号 |
| 《气船与飞机之比较及气船将来发展之途径》 |
《航空杂志》 |
1935年第1期 |
| 《火箭》 |
《浙江青年》 |
1935年第9期 |
客观而言，这些文章并非严格意义上的学术论文，而是具有科普性质的文章。例如，其中三篇文章均刊登于由中央航空学校空军周刊社主办的《空军》杂志，而此刊的读者群体主要是在校中小学生，其旨在宣传航空救国和介绍航空知识。但从内容看，这些文章涵盖飞机、飞船、火箭、航空用蒸汽发动机以及飞机炮（武器）等航空领域，且《火箭》一文还提出多级火箭的概念以及星际旅行的设想。就此来说，钱学森于交通大学求学时就建构了初步的航空知识体系。
《最近飞机炮之发展》发表当期杂志封面。封面印有“交通大学图书馆珍藏”字样，这说明交通大学图书馆确有订购与收藏此刊，20世纪50年代因院系调整，此类刊物移交上海图书馆，故而此批刊物现藏于上海图书馆
钱学森能够发表如此多的航空方面的文章，除了离不开学习选修课之外，还得益于交通大学丰富的基础课，即交通大学的课程体系同样为他研究航空工程奠定了理论基础。其实不仅是交通大学，当时国内诸多大学如清华大学、浙江大学、中央大学最初发展航空工程学科时，都是在机械工程学院设置专业或选拔学生授课。再者，交通大学注重理工结合的思维训练，锻炼了钱学森跨学科研究与思考的能力。因而可谓，钱学森从铁道工程转向航空工程源于兴趣也成于兴趣，并在此领域逐步成长为世界级科学家。
当时的交通大学属于铁道部管辖，很多学生毕业即可被“分配”到交通运输部门工作。钱学森毕业时已经被安排到京沪、沪杭甬铁路相关部门实习，实习结束就能正式“入职入编”，拿到不低的工资。但此时的钱学森已经不满足于对航空工程的“选修”，而是希望能够研究“专门的学问”。即如钱学森的同学陈更新颇为幽默地解释说，“选读不过是知点大概就是了，若然想精细研究，跨过了太平洋或许可以满足你的欲望了”。[21]因而钱学森结束实习后并未“转正”，而是回到杭州准备参加清华大学留美公费生选拔考试。
[21] 陈更新. 机械工程学院三四年级课程概况[J]. 南针, 1933(5).
1934年8月21日至8月28日，清华大学留美公费生选拔考试在北京和南京两地同时举行。钱学森报名应考“航空工程”并在中央大学参加三门科目的考试，即党义、普通科目（国文、英文、德文或法文）和专门科目。他报名应考的“航空工程”的五门专门科目为：
微积分及微分方程（命题人：南开大学姜立夫）
应用力学及材料力学（命题人：唐山工学院罗忠忱）
热工学（命题人：南京建设委员会张家让）
机械设计及原理（命题人：交通大学杜光祖）
航空工程（命题人：清华大学王士倬）
10月2日，“国立清华大学考选留美公费生揭晓通告”正式对外公布，列在“航空门（机架组）”名单里的正是钱学森。钱学森的考试成绩分别为：党义85分，国文81分、英文75分、德分15分，微积分及微分方程41分、应用力学及材料力学63分、热工学64分、机械设计及原理63分，航空工程87分。至此，钱学森的兴趣变成专业。诚如他所言：“1934年夏我报考清华公费留美，改行了，要学航空工程。录取后，在国内杭州笕桥及南昌的飞机工厂见习了一个月，算是入门。”随后按照清华大学规定，钱学森在杭州、南昌、南京、上海等地进行为期半年的专业见习，同时由清华大学安排王助、王士倬、钱莘觉和王守競四位作为其指导老师。
清华大学留美公费生选拔考试始于1933年，至1944年清华大学先后招收六届留美公费生，共计132名，史称“国立清华大学留美公费生”。钱学森是第二届留美公费生。正是在见习期间，钱学森因专业见习、生活津贴和出国手续等问题给清华大学校长办公处写过八封书信。从专业角度来看，清华大学安排的见习以实践性课程为主并辅以理论学习，如1934年12月9日钱学森在信中谈及在杭州笕桥飞机制造厂的见习感受时所言：
初一星期在厂中各部见习，以了解其全体概况，明了飞机各部机件制造程序及其分配工作办法，尤注意于洽装配部，研究每一机件之功用。如是者一星期，随时学习，对飞机制造方法已知其大概。第二星期即开始在各部分别详细学习，自木工部开始，亦已一星期矣。王禹朋先生（王助）并在暇时授学森以实际飞机设计之方法及如何阅读工程杂志及试验报告。
再如，1935年2月18日钱学森致函清华大学校长办公处汇报在杭州笕桥飞机制造厂的见习情况时称：“兹将志愿书及保证书附上，其他各件一俟书就，即当寄上。至学森在杭州飞机制造厂实习情形，木工部及机工部均已完毕，现在金工部，拟在四月前完毕全部，五月间当赴南昌航空委员会。”随后钱学森又前往南昌以及上海等处见习，而此信提及的“志愿书及保证书”及“其他各件”是指办理出国手续需要的材料：①两份英文版大学成绩单；②四张四寸证件照；③由本人签具的《国立清华大学留美公费生志愿书》和担保人签具的《国立清华大学留美公费生保证书》，志愿书和保证书印制于一张纸的正反面。
图为钱学森的《国立清华大学留美公费生志愿书》和《国立清华大学留美公费生保证书》，其中保证书由其母校交通大学机械工程学院院长胡端行作为担保人签具
图为钱学森1935年5月7日致清华大学校长办公处的信函，由此函可知清华大学不仅为公费生提供每月50元的生活费，同时还为公费生报销见习期间的各种差旅费。信函上的蓝色文字为清华大学校长梅贻琦的批复“费照发”
从档案可知，钱学森赴美留学入读麻省理工学院是经钱昌祚和王助商定后由梅贻琦决定的，因为钱昌祚和王助均毕业于麻省理工学院并熟悉该校情况。特别是王助还以个人名义致函麻省理工学院航空工程系主任汉萨克，询问是否可以接收钱学森。钱学森在杭州见习之际听闻清华大学正在建设风洞，便致函清华大学“赴贵校一观其究竟”，梅贻琦收到此信后亲自指示校长办公处复函钱学森“希起程来平”。由此足见梅贻琦对学生之关爱，且由档案可知钱学森给清华大学校长办公处的信函均经梅贻琦阅读并做出相关批示。
钱学森北上清华大学后，一面参观风洞，一面办理出国手续。8月20日，钱学森在上海吴淞口港乘坐“杰克逊总统号”邮轮赴美留学。邮轮于9月3日抵达西雅图，钱学森在此逗留数日后乘坐火车前往位于波士顿的麻省理工学院，开始了长达20年的留美生活。
1935年钱学森以清华大学留美公费生的身份出国深造，先入麻省理工学院攻读硕士学位，后入加州理工学院攻读博士学位并于1939年留校执教。从麻省理工学院到加州理工学院学术求索的四年，成为钱学森人生道路中的关键时期。在这一时期，他不仅掌握了科学研究的方法，同时还从中领悟到发展科学技术之于国家命运和民族前途的意义。正是经此，钱学森借由夯实学术基础而不断成就自我，进而以中国青年的形象在世界空气动力学研究领域崭露头角。
民国时期，清华大学留美公费生申请出国护照和学生签证须到天津市公安局和美国驻天津领事官办理相关事宜。1935年7月15日，钱学森携带清华大学提供的材料前往天津市公安局办理护照；待到7月30日又前往美国驻天津领事馆申请学生签证并获有效期为34个月的“另纸签证”。“另纸签证”未戳盖在护照内页，而是单独开具在一张纸上，又分正本和副本：正本寄交美国司法部移民归化局备案，副本由护照持有者保管。
笔者整理钱学森的护照资料时发现，钱学森护照上登记的出生日期是“1909年9月2日”，直到读到钱学森的入党自传才知晓其故。据钱学森自述，他在天津市公安局办理护照时须按公历填写出生日期，但因不懂历法换算而写成“1909年9月2日”，故而留美时期提交个人信息时只好照此填写，以与护照信息保持一致。因而钱学森留美之际填写的年龄信息比实际年龄大两岁，直到1955年回国后，他恢复使用“1911年12月11日”作为出生日期。
图为钱学森的“中华民国护照”和“另纸签证”
钱学森在天津办完各种手续之后便乘坐火车返回杭州，准备出国远行的行李。在天津短暂居住期间，钱学森结识了几位青年好友，他们相谈甚欢、志趣相投。其中有一位叫娄育后[22]的青年还特地购买一本留言册，邀请其他好友一起为钱学森写下赠言。钱学森由天津南下返程后又邀请一些亲友在留言册上写下赠言。而在这些殷切赠言之中，张允伋的赠言极短却又极有力量：祖国待君。关于张允伋的资料极少，只知其为天津“小善社”社员并担任《为小善周刊》编辑，该社以互助为宗旨，是致力于社会救济事业的民间慈善团体。
[22] 娄育后系娄裕焘次子，其长兄娄成后乃著名植物生理学家、中国科学院学部委员。娄育后1910年生于美国，1933年于南开大学毕业后留学英国，1939年回国后在昆明、湖南、重庆等地参加抗战工作，新中国成立后任唐山启新水泥厂副厂长，并曾任河北省人民代表、唐山市人民代表、唐山市人民委员会委员、河北省民主建国会副主任委员、唐山市民主建国会常务委员、唐山市工商业联合会副主任等职。
左图为娄育后在留言册上写的赠言。右图为张允伋的赠言，“祖国待君”不啻为钱学森的人生写照；祖国待君时，君以身许国，可谓是对钱学森爱国精神最简洁的概括
左图为钱学森在“杰克逊总统号”邮轮上的留影，右图为钱学森在“杰克逊总统号”邮轮上与其他清华大学留美公费生的合影。成为清华大学留美公费生后可以享受颇高待遇，例如每位留美公费生皆会在出国前得到清华大学提供的520美元出国费，甚至清华大学早已为他们预订好邮轮的头等舱舱位
图为钱学森在赴美途中用照相机拍下的同行中国青年学子
图为“杰克逊总统号”邮轮抵达日本停泊数日之际，钱学森到日本大阪、名古屋、横滨和东京等地游览时拍摄的照片。日本当时已是工业化和现代化国家，整洁的街道给钱学森留下深刻印象
1935年8月20日，钱学森在上海吴淞口港登上“杰克逊总统号”邮轮，启程赴美留学。9月3日，船行约半月之后抵达美国西海岸城市西雅图。钱学森办理入境手续之后在西雅图逗留数日，且不忘向当地青年会询问西雅图有没有音乐厅以及哪天有音乐会，以便前往听音乐会。数日之后，钱学森乘坐火车前往位于波士顿的麻省理工学院，正式开启留学生活。对钱学森来说，他未曾想到此次“远行”将会长达20年之久，但祖国与故乡在他心中始终未曾“远去”。就像钱学森出国前在天津结识的另一位青年好友“亦梅”的赠言：
数年来屡闻人言森乃一不可限量者，此次因事来津，相处数日，见君纯厚质朴，果一有志之青年，但不日即将出国深造，将来学成归国后，于吾国航空事业，自必有所建设也。数语书此，用誌记念并录东坡句并呈：“有如社燕与秋鸿，相逢未稳还相送。”
此留言册成为钱学森留美时怀揣的珍重物品，激励他不断前行。颇有意思的是，当时“杰克逊总统号”邮轮上除了有清华大学留美公费生之外，还有一批赴美求学的交通大学学生，因而有清华大学学生和交通大学学生双重身份的钱学森就得参加两个学校的合影和“团建”活动。爱好摄影的钱学森成为“专职”摄影师并拍下一路上的风景与人物，留下那个时期中国青年学子远赴他国寻找救国道路的珍贵影像。
[23] MIT即麻省理工学院，CIT即加州理工学院。
1935年9月，钱学森进入麻省理工学院航空工程系学习。由于交通大学的很多课程是参照麻省理工学院设置的，甚至不少教师直接采用麻省理工学院的教材授课，因而钱学森的硕士研究生学业非常轻松。由下表可见，钱学森求学于麻省理工学院时学的很多课程已在交通大学学过，因而他感觉“这一年并没有学到什么创新的东西，很一般化”。[24]晚年时，钱学森总结说：“1935年秋就到美国麻省理工学院航空工程系学习。这才发现，原来不知，上海交大是把MIT搬到中国来了！”因此，钱学森修完一年的课程之后就以《边界层研究》为题完成硕士论文。
[24] 钱学森. 最后一次系统谈话: 谈科技创新人才的培养问题[N]. 人民日报, 2009-11-05(4).
图为钱学森的麻省理工学院航空工程硕士学位证书
钱学森在麻省理工学院（硕士阶段）和加州理工学院（博士阶段）的课程和论文题目
| 阶段 |
课程（必修＋选修） |
论文题目 |
|---|---|---|
| 硕士 |
飞机设计空气动力学、飞机设计实践、结构理论、航空实验、流体力学与航空应用、理论和应用弹性力学、光测弹性力学应用、飞机结构、航空实验及研究方法、飞机构造详图、矢量分析、流体力学与航空应用、高等航空力学专题、高等飞机结构、飞机螺旋桨设计、复变函数 |
《边界层研究》 |
| 博士 |
高级航空理论、航空工程研讨课、航空工程研究、统计学、张量理论、弹性力学航空应用、微分几何、复变函数论、量子力学、广义相对论、统计力学 |
《可压缩流体的流动以及反作用力推进》 |
1989年，著名华裔科学家叶玄回国拜访钱学森时回忆起当年他们同在麻省理工学院读书的岁月，还特地询问钱学森当年是如何把“一道很复杂的动力学题”变成“一个简单的代数问题”。钱学森虽以“那算不得什么，小技巧而已”淡然答之，但这实则反映出钱学森运用数学方法解决力学问题的超强能力。然而钱学森在麻省理工学院最重要的收获并不只是体现在学业层面，更在于建立起学术自信。钱学森在入党自传里解释说：“在麻州（麻省理工学院）念书的时候，因为成绩不但比美国学生好，而且比在那儿同班的其他外国人都好，对洋人的迷信开始打破”。
钱学森在麻省理工学院期间愈发觉得学习并不“解渴”，因为其硕士论文《边界层研究》很大程度是一份关于“湍流附面层的实验研究”，而非严格意义上的理论研究。直到晚年钱学森还回忆起对湍流问题的研究，他说：“一个未解决的老问题就是关于湍流的问题，看起来要解决湍流的问题还得靠实验。湍流不能放到电子计算机上去算，因为我们不知道怎么算，还得用经验规律。历史上湍流的工作就是这么做的，实验工作有了一个突破，理论工作就跟着上了一层楼；理论工作做着做着不行了，一等又是若干年，又要等待实验工作有所突破。现在实验技术有所发展，理论工作又有了突破的希望，另外，近几年对于耦合非线性型振荡的研究，发现了在这种体系中有时会出现类似湍流现象的杂乱运动。这又给我们一条线索，当我们更深入地认识到湍流是怎么回事，我们就有条件更好地做好湍流的理论工作。”[25]
[25] 钱学森. 现代力学——在一九七八年全国力学规划会议上的发言[J]. 力学与实践, 1979(1): 4-9+3.
图为钱学森初到麻省理工学院时的留影
因而对已经渴望进行理论研究的钱学森来说，他深觉麻省理工学院的教学理念已经落后了。正如钱学森的解释，“（20世纪）30年代麻省理工学院的工科教育安排是本世纪初的模式，对培养一种成型的工程技术的工程师是有效的，但对迅速发展进步的工程技术，如航空工程就显得不适应”；[26]钱学森深思自身学术前景后决定前往加州理工学院继续求学，因为当时的加州理工学院适应时代需求创新理工结合教育，通过“大大加重基础课和专业基础课的分量”以“使学生毕业后能应付技术的新发展”。正是在攻读博士学位之际，钱学森的求知欲获得极大满足且思维活跃度“飙升”，而此间起到关键作用的正是他的导师冯·卡门。
[26] 涂元季. 钱学森书信: 第4卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 418.
那么，钱学森是如何“拜入”冯·卡门门下的呢？
钱学森成为世界空气动力学领域内“天花板”级别人物冯·卡门的博士生，源于钱学森的毛遂自荐。晚年冯·卡门撰写回忆录时还清晰地记得1936年他与钱学森初次见面的情形，特别是钱学森对他提出的问题能够“回答得都异常正确”，顷刻之间冯·卡门便为钱学森的“才思敏捷所打动”，同时
建议钱学森到加州理工学院继续深造。[27]正是此次见面时的“问”与“答”，成为钱学森学术道路上的重要转折。1936年至1939年这三年里，钱学森在导师冯·卡门的点拨之下，以修完专业领域内的高精尖课程（如前表所示）为基础，实现了科研能力的大幅提升。当钱学森以《可压缩流体的流动以及反作用力推进》为题完成博士论文时，他已经成长为一位真正意义上的青年学者。
[27] 冯·卡门, 李·爱特生. 冯·卡门: 钱学森的导师[M]. 王克仁, 译. 西安: 西安交通大学出版社，2015: 290.
攻读博士学位之难并不在课程之多，而在博士论文选题之确定，确定了好的选题往往就已经成功了一半。钱学森能够青年成才，与博士论文选题的确定不无密切关系。钱学森的博士论文《可压缩流体的流动以及反作用力推进》由导师冯·卡门给出基本方向，且二人在开题初期进行过合作研究，但随着研究的深入，钱学森的问题意识越来越强烈，他逐步形成自我主张。
图为钱学森初到加州理工学院时的留影
钱学森的博士论文由四个部分组成（见下表），它们分别为《可压缩流边界层》《有攻角旋转体的超声速绕流》《将Tschapligin变换应用于二维亚声速流动》《以连续脉冲方式推进的探空火箭的飞行分析》。这四个部分看似独立，但研究方法都归于空气动力学这一理论体系之内且研究旨趣深刻体现冯·卡门应用力学学派的内核，即“理论必须真正解决实际中的关键问题”。故而钱学森“搞应用力学理论研究”的同时，又“总是与搞同一方面实验工作的人结成好友，天天去看实验情况，交换看法”。[28]
[28] 涂元季. 钱学森书信: 第7卷[M]. 北京: 国防工业出版社, 2007: 357.
钱学森的博士论文组成部分、主要内容与发表情况
| 组成部分 |
主要内容 |
发表情况 |
|---|---|---|
| 《可压缩流边界层》 |
论文包括两个部分：第一部分讲述可压缩层流边界层理论，利用逐步近似法将不可压缩流的已知解推广到大马赫数的情形，讨论了可压缩性对表面摩阻的影响，并应用所得结果估算了弹体和火箭的波阻与摩阻之比；第二部分讨论了热流体与冷表面以及冷流体与热表面之间的传热问题，还推导了由于摩阻产生的热量而使冷壁不再起冷却作用的极限情况下的一般关系 |
发表于1938年4月出版的Journal of the Aeronautical Science第5卷第6期，与冯·卡门合著 |
| 《有攻角旋转体的超声速绕流》 |
论文从可压缩流的线性化方程出发，求得了超声速流动中有攻角旋转体的侧向力或升力的一级近似解；证明了任意马赫数下的升力与旋转体的攻角成正比；对锥体进行了详细计算，并利用按步式偶极分子分布给出了尖头抛射体的通用解法 |
发表于1938年10月出版的Journal of the Aeronautical Sciences第5卷第12期，独著 |
| 《将Tschapligin变换应用于二维亚声速流动》 |
论文的基本概念是用压力-体积绝热曲线的切线作为曲线本身的近似，首先指出这种流体的一般特性。论文第一部分发展了可应用于流速接近声速的绕流问题的理论，Demtchenko和Busemann所提出的近似理论只能应用于流速不超过一半声速的情形，冯·卡门和钱学森求解这个问题的共同设想是把用切线来近似绝热曲线的方法进行推广；该理论的框架是这样的，一旦知道了不可压缩流对某个物体的绕流，那就可以计算可压缩流对另一个类似物体的绕流；论文将本理论应用于椭圆柱体的绕流。论文第二部分将H. Bateman的研究结果应用于近似绝热的流体，得到了与第一部分本质上相同的结果 |
1939年8月出版的 Journal of the Aeronautical Sciences第6卷第10期，独著，论文发表时的题目为《可压缩流体的二维亚声速流动》 |
| 《以连续脉冲方式推进的探空火箭的飞行分析》 |
论文共四个部分：第一部分给出了由连续脉冲推进的物体在垂直飞行中所能达到的高度的精确解，由此得出结论，即由连续脉冲（例如由快速燃烧火药所产生的脉冲）推进的火箭所能达到的高度，在理论上比探孔气球要高得多，因此值得对此进行进一步的实验验证；第二部分分析了重力加速度随海拔高度的变化对于探空火箭性能的影响，对于爬升1000英里（1英里≈1.61千米）的探空火箭，重力的下降使得火箭所能达到的最大高度，与假设重力加速度为常数的计算结果相比增加了25%；第三部分给出了描述探空火箭在空气中的飞行性能的基本方程；第四部分应用前述理论分析了连续脉冲推进的探空火箭，其连续脉冲由反复充填型固体燃料火箭发动机提供 |
发表于1938年12月出版的Journal of the Aeronautical Sciences第6卷第2期，与Frank J. Malina合著 |
特别是当作为博士论文一部分的《将Tschapligin变换应用于二维亚声速流动》以《可压缩流体的二维亚声速流动》为题发表之后，钱学森以在读博士生的身份初登学术殿堂；此文即“卡门-钱近似公式”，成为现代计算器出现以前计算飞机翼形设计的主要理论依据。钱学森的师兄西尔斯曾“目睹”此文的研究过程：原来冯·卡门与钱学森分别以不同方法对同一问题进行演算并得到相同结果，于是又分别从头演算，结果发现两个公式都正确。但当此文发表时，冯·卡门坚持只署钱学森的名字，而钱学森则在论文最后特别声明：
The author expresses his gratitude to Dr. Th. von Kármán for suggesting the subject and for his kindly criticism during the course of the work.
图为钱学森的加州理工学院博士学位证书和他穿着博士学位服时的留影
1939年6月，加州理工学院授予钱学森哲学博士学位，以表彰他在航空、数学以及流体力学理论研究等领域取得的学术成就。加州理工学院的博士学位证书将“数学”贡献加以表彰，缘故就在于钱学森的杰出数学能力成就了力学的研究成果。就像钱学森的导师冯·卡门在回忆时说道：“起初，他跟我一起研究一些理论的问题。我发觉他的想象力非常丰富，他有把自然现象化为精准的物理图像的高超能力，这样，他将他的数学才华成功地与之结合起来。他还是个年轻的攻读博士学位的学生时，已经在不少艰深的命题上协助我廓清了一些概念。我感到这种天资是少见的，因此，我们两人便成了亲密的同事。”[29]
[29] 冯·卡门, 李·爱特生. 冯·卡门: 钱学森的导师[M]. 王克仁, 译. 西安: 西安交通大学出版社，2015: 290.
图为钱学森拍摄的加州理工学院“火箭研究小组”。钱学森读博之际加入由师兄弗兰克·J.马林纳发起的“火箭研究小组”并担任理论设计师。即在此际，钱学森拍摄了不少“火箭研究小组”的工作照，而此组照片记录了人类探索宇宙的早期历史
笔者阅读钱学森留美时期的手稿，印象最为深刻的就是手稿中的数学计算占据大量篇幅，而其时常提起的“理工结合”之“理”往往是指数学。正是凭借超强的数学能力，钱学森既掌握以“理”解“工”的方法，同时又形成升“工”为“理”的能力。即如他在入党自传中总结三年博士生活时写道：“1936年9月到美国加州理工学院学习，与房卡门（冯·卡门，下同）教授有了师生的情谊。这时感到科学研究的创造气氛，一面对房卡门教授十分钦佩，觉得他的确有独到之见；一面觉得创造是可及的，不是高不可攀的。房卡门教给我从工程实践中提取理论研究对象的原则，也教我如何把理论应用到工程实践中去。理论必须服务于工程技术也是房卡门所强调的。所以从房卡门那里我学到实践—理论—实践这一条正确道路。”正是沿着这条“正确道路”，钱学森以强大的数学能力为方法不断拓展到火箭技术、工程控制论、物理力学等研究领域。
那么，为何数学会在力学研究中有如此重要的作用呢？钱学森在1978年全国力学规划会议上发言时解释说：
要用力学的方法去解决工程技术中的问题，碰到的第一个问题就是“算”这个难题。可以说，搞应用力学的人的本领，就在于会算。怎么叫会算呢？实际工程技术里的问题是非常复杂的，要得出数字的具体结果为工程师所用，就得先把问题简化。但简化不能脱离实际。脱离了实际，简化是简化了，算是算出来了，但一点用处也没有。又要简化，又要不脱离实际，用我们的语言来说，就是要深入实际去观察，找出事物的主要矛盾，认识主要矛盾的主要方面，然后舍去那些枝节的东西，抓住要害，形成一个简化模型。这样，对所要解决的问题进行计算才有可能。力学工作者的计算方法也是精心设计的。怎样把数学家那套理论用过来，使得它能够解决具体问题，对此我讲一个故事。冯·卡门在加州理工学院有一年开了一门课，（课的）名字很怪，叫“有用的数学”，好像在讽刺数学系那些课都是无用的数学。我看他的意思是说数学家的那些理论要产生实际结果才有用。所以，这个时期的力学的窍门就是两招，第一招就是要形成一个代表事物的模型，再一招就是（运用）一套比较灵巧的计算方法，使得最后可以得出（对）工程师们有用的结果。当然，这里面为了认识客观规律，还要做试验，实验工作也是受到重视的。[30]
[30] 钱学森. 现代力学——在一九七八年全国力学规划会议上的发言[J]. 力学与实践, 1979(1): 4-9+3.
同时又正如庄逢甘和黄志澄总结钱学森的学术道路时所言：“钱学森的研究工作，开始于空气动力学，辉煌于空气动力学，得益于空气动力学。空气动力学严密的数理逻辑、数学与物理相结合的分析方法和它与众多学科的广泛联系，不仅为钱学森今后开拓到其他领域，特别是航天科学和系统科学领域，打下了扎实的基础，而且培养了他在科学研究中深刻的战略思维。”[31]由此就可以理解，为何钱学森晚年构建现代科学技术体系时将“数学科学”作为单独门类。原因就在于钱学森借由数学方法取得力学成就，且此种治学方法贯穿他的整个研究生涯，即如他晚年提出的“从定性到定量的综合集成方法”之逻辑仍属于数学方法。
[31] 《庄逢甘院士纪念文集》编委会. 庄逢甘院士纪念文集[M]. 北京: 中国宇航出版社，2011: 38.
因而在某种意义上，钱学森也是一位数学家，抑或可以被更具体地称为“应用数学家”。虽然这个称谓在当时被搞“纯粹数学的人偏偏瞧不起”，但钱学森每每想起自己作为“应用数学家”解决声障问题而实现超声速飞行、解决烧蚀防热问题而使导弹再入大气层突破高温难关时，就觉得“真是很轰轰烈烈”，因为“航空技术、航天技术中产生了什么解决不了的大难题，这些搞应用力学的人就被动员起来研究，经过一段时间，就提出了办法，（并）为工程师、工程技术人员所采纳”，由此就使得“应用力学工作者确实感到他们的工作解决了人类征服自然当中的问题”。[32]
[32] 钱学森. 现代力学——在一九七八年全国力学规划会议上的发言[J]. 力学与实践, 1979(1): 4-9+3.
依据《国立清华大学留美公费生管理规程》，清华大学留美公费生的留学年限为两年。显而易见，钱学森以清华大学留美公费生的身份在美国的读书时间有四年，超出规定期限。这背后反映了钱学森面对回国还是暂留继续求学的选择智慧，同时又体现出清华大学尤其是梅贻琦校长的长远眼光。事情的发生始于钱学森先后两次主动申请延长留学年限。
清华大学留美公费生须将每年的成绩单寄送清华大学留存，图为清华大学档案馆保存的钱学森在加州理工学院的成绩单
钱学森1935年9月抵美开启留学生活，按照《国立清华大学留美公费生管理规程》须于获得硕士学位后回国服务。清华大学档案馆的档案显示，钱学森于1936年10月曾致函清华大学校长办公处提出申请延长资助年限；1937年3月15日清华大学第124次评议会通过延长钱学森一年资助年限的决定并建议他继续“注重有关飞机机架研究”，由此钱学森得以继续留在美国求学。当1938年钱学森读博士二年级时，他的留学年限超出清华大学规定最多资助三年的上限。但此时钱学森撰写的博士论文正处于“扫尾”阶段，因而他于是年6月7日再次致函清华大学校长办公处提出延长资助年限。他在信中写道：
学生于民国二十四年出国习航空工程，第一年在麻省理工大学（麻省理学院），第二年及第三年在加省理工大学（加州理工学院）。然学问非易事，学生现在始觉对独立研究有相当把握。今年二月间曾与房卡门（冯·卡门，下同）教授联名在美国航空学会年会发表论文一篇（已在该会会刊发表），题为《可压缩流体中之界流层》（Boundary Layer in Compressible Fluids）。现在待发表者又有论文一篇，题为《炮弹偏斜时所受之空气阻力》（Supersonic Flow over an inclined body of Revolution）。然学生以为，如能在房卡门教授门下再有一年之陶冶，则学生之学问能力必能达完美之境，（学生）将来归国效力必多。房卡门教授亦以为在现在情形之下，此亦上策。故学生乃敢呈请再延长公费生一年，至民国三十八年七月为止。
钱学森在信中提及的两篇论文，《可压缩流体中之界流层》即为博士论文之《可压缩流边界层》，《炮弹偏斜时所受之空气阻力》即为博士论文之《有攻角旋转体的超声速绕流》。与此同时，导师冯·卡门亦于6月8日致函梅贻琦称赞钱学森的科研能力并特别强调其科研成果“对弹道科学有重大贡献”，随后笔锋一转，希望梅贻琦能够同意钱学森的延期申请。冯·卡门的英文信件翻译如下：
我由衷地赞同钱学森的申请，上个月钱先生已非常成功地通过了博士考试，然而他仍致力于他的论文。这一延迟并非他的过失，而是源于我的建议，并且他还正在从事其他课题研究。他的研究成果之一已经和我联名发表在美国《航空科学》杂志上。他的第二篇论文已经完成，拟刊登在美国机械工程师学会《应用力学》杂志上，此文对弹道科学有重大贡献，并引起美国陆军兵工署关注。他的第三篇有关火箭推力的论文已经完成手稿，将于近期发表。因此，您就明白钱先生的科研活动是大有前途的。我深信钱先生的资助年限如果延长一年，他将会完全成为一位研究“高速压缩流体理论和弹道理论”的专家。我觉得特别是后一领域对于你们国家的未来是非常重要的。我希望您给予钱先生下一学年的奖学金。
梅贻琦收到来信后随即将其批给教务长潘光旦审核，潘光旦随后又将其批给航空系主任冯桂莲征求反馈意见。冯桂莲从专业角度认为，以钱学森的聪明能力，学校若将资助年限延长一年，不但对钱学森个人有莫大帮助，钱学森将来对于国家必有贡献。”最后经梅贻琦同意，钱学森的资助年限再次延长。因此值得思忖，若清华大学未同意钱学森的申请，而是中断资助，钱学森是否还能取得日后的学术成就呢？由此又深为梅贻琦的胸襟所折服。
钱学森留美四年间，每月都会收到清华大学委托华美协进社寄来的100美元奖学金，即四年共计获得4800美元。这笔费用足以支撑钱学森在美国留学期间的各种开销，甚至有所结余。事实上，钱学森留美期间还曾受到北京大学、交通大学、清华大学等高校请他担任教授乃至校长的邀约，但他都未曾应允就任，而是选择暂留美国深耕学术。然而，1949年钱学森收到一封来自“北方局”的密信后，却决定回到祖国参加新中国建设，由此前后选择之对比就可见钱学森的追求。或许，那时那刻的钱学森又再次翻看起那本留言册，甚至轻声吟起表哥章镜秋写下的那句赠言：“他日学成归来，于祖国防空政策自必有伟大之贡献也。”
图为1939年和1944年清华大学分别拟聘钱学森回国担任副教授、教授的档案
