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牛顿的童年是不幸的，他是一个遗腹子，还没有出世，父亲就去世了。他的父亲是一个农民，文盲，而且脾气暴躁，不过据说智力还可以，家里也不算太穷。牛顿的父系家族基本没有文化，母系家族有点文化，但也不高。
后来母亲改嫁给一位60多岁的牧师。牛顿的继父有文化，也有些钱财。但这位“思想道德工作者”本人的道德水平并不高，他不能善待前夫的儿子。
牛顿小时候饱受歧视，与同父异母的弟弟关系很差，只与妹妹关系较好。幼年的牛顿由外祖父母抚养，很少得到母爱。这样的生活状况对牛顿性格的形成造成了极大的影响，致使晚年的牛顿显得尖刻而贪婪。
在这样的家庭条件下，童年的牛顿身体很差，学习也很差，和同学相比他什么都不行，对自己也缺乏信心。此时一个突发事件改变了牛顿的人生。
他们班上有一个小霸王，欺负牛顿，踢了他的肚子一脚，疼得牛顿忍无可忍。愤怒之下，小牛顿不顾自己身单力薄，憋足了全身力气，把那个小家伙揍了一顿。没想到居然打赢了，小牛顿马上信心大增，觉得自己还行啊。他想，既然打架能赢，说不定学习也行。打架产生的自信没有把牛顿引向邪路，反而使他走上了刻苦学习的正轨。于是他的功课大有起色，而且越来越好。
不幸的是，牛顿10岁时，继父又去世了，家中缺少劳动力。上中学时，母亲把他召回家，让他干农活。但他农活儿干不好，也不大上心，他放的羊把别人家的庄稼吃了不少。还是牛顿的舅舅有远见，觉得自己的外甥别看干农活儿不行，也许在学习上是块好料。于是说服姐姐让牛顿继续读书。
中学毕业时，牛顿的舅舅又积极活动，使他得以进入剑桥大学学习，并为他从学校争取了补助金。其实此时牛顿的母亲已从前夫那里继承了遗产，并不贫困，但她不愿为儿子掏学费。牛顿能拿到补助金，正合他母亲的心意。
然而，舅舅为牛顿争取到的这点补助金不是白给的，穷学生们必须为富有的同学打扫宿舍，买东西，甚至倒尿壶。这样的大学生涯，对于牛顿后来的性格形成肯定也有负面影响。好在牛顿的求知欲望强烈，而且确实才华出众，他终于以优异的成绩在剑桥毕业，并有幸留校当了教师。