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一、路矿学堂展风采
大学生活是严肃紧张而又丰富多彩的。
茅以升求学时，正值国家危难多事之秋。统治中国200余年的清政府对外丧权辱国，对内横征暴敛，民心丧失殆尽，已走到了它的末路。以孙中山为代表的革命党人为争取中华民族的独立富强，进行了前仆后继的斗争。终于，1911年10月10日，武昌起义爆发。在如火如荼的革命风暴中，清朝统治土崩瓦解。1912年元旦，孙中山在南京宣誓就职临时大总统，“中华民国”正式成立，它意味着两千多年的中国封建帝制从此终结，中国建立了历史上第一个资产阶级政权。这时，以升来到唐山读书才3个月。
革命很快波及唐山，路矿学堂宣布停课，具有民主思想的学生们走出课堂，齐声高呼：“驱除鞑虏，恢复中华！”以升也特别激动，他在自己写满字的稿纸上写下了一句诗：“碧血洒沃土，浇灌胜利花。”学校停课后，同学们或回家或参加革命军，对于渴望为民族独立自由奉献青春的茅以升来说，也面临着两种选择：革命已在进行，我是该效法祖逖投笔从戎呢还是继续念书？同乡好友裴荣已弃学到南京参加了革命军，同窗好友杨杏佛，原系同盟会会员，也在南京总统府秘书处任收发组组长。他俩不约而同地写信给茅以升，邀请他到南京投身革命，共图民族之伟业。风华正茂的茅以升接信后不禁热血沸腾，恨不能插翅飞往南京。当下，他给母亲修书一封，表明自己参加革命的打算。母亲回信很迅速，出乎以升意料之外，信上说：
升儿：
信已收悉。投笔从戎，志向可嘉。但你比裴荣小两岁，比杏佛小三岁，尚未到参军年龄。你更不能与父亲、二叔相比，两位前辈年富力强，正应投身革命。再者，你学识甚浅，学无基础，纵有满腔报国热情，也不济事。要取得真才实学，真有学识，报国始有方。你现在仍须安下心来，继续读书为好……
以升看后，很不服气，又马上给母亲去函，表示自己意愿已定，请父母多加谅解等。不料这次母亲回信的口吻却是严厉异常：“如离开学校，则不以你为子！”以升得信后深为震动，不免寢食难安。他终于决心发愤读书，一定掌握一技之长，学到毕业。然而，在他内心里，却始终疑虑重重：革命的当务之急是需要青年参军作战，自己今后只学架桥筑路，革命需要吗？
1913年秋，一个令人振奋的消息传遍了唐山路矿学堂——“孙中山先生要来学校视察了！”师生人人喜笑颜开，兴高采烈，人们都把孙中山先生——中国革命的先行者到学校参观，当做自己的莫大光荣。这天上午，灿烂的阳光像风一样飘洒在校园，枫树的叶子红了，沉醉得如胭脂一般亮泽，整个唐山路矿学堂，显得分外的静谧和美丽。人们都穿戴得整整齐齐，等待着中山先生的到来。
在师生热烈的掌声中，孙中山先生由赵仕北校长陪同，走上大礼堂的讲台，向全校师生发表演讲。他指出：国民革命军需要两支大军：一支是武装起义的大军，它要打倒专制的清政府，建立起人民的国家；另一支是建设的大军，它要向西方学习先进的科学技术，彻底改变我国贫穷落后的面貌。他强调说：我国要办工厂，开矿山，实行大机器生产……凡此种种，都离不开交通运输，中国要富强，仅交通开发一项，就要修10万英里铁路（约合16万千米），100万英里（约合160万千米）公路。同学们在路矿学堂学习采矿、筑路、造桥，也是为革命，希望大家努力向前，蔚为国学，承担起历史重任……孙中山先生的演说，如春风化雨，彻底消除了茅以升心头长久的疑虑：“是啊，筑路造桥，也是为革命，也是为了民族的振兴！”
中山先生演讲之后，与路矿学堂的全体师生合影留念。作为学生代表，茅以升就站在这位伟人的身边，他心里既感到有些紧张又觉得无比的光荣，他暗下决心：“自己一定要努力钻研，掌握最先进的造桥技术，学成报国。”
正如在思益学堂，茅以升碰到了良师柳治徵先生一样，在路矿学堂读书期间，对茅以升影响最大的老师是罗忠忱教授。罗教授是福建闽侯人，早年毕业于美国康奈尔大学土木工程系，获土木工程师学位。回国后，他在唐山工学院教书，任教授、校长等职达50年之久，为国家造就了大批工程技术方面的人才。
当时罗教授讲授材料力学、应用力学等基础理论课，他采用美国工程大学课本作为授课课本，注重启发学生思路，用语简练而富有逻辑性，深得学生好评。罗忠忱对学生要求极为严格，经常进行随机性的课堂测试，规定时间内必须交卷，否则以零分计。计算题的答案规定取三位有效数字，用计算尺计算只准第三位数有误差，否则也以零分计。一次，以升答卷时因一有效数字取错，而导致扣了许多分。以升接过试卷后，看到只因为这点小错而成绩比同学低了很多，心中很有些不以为然：“这不是小题大做吗？”
罗教授看出了以升的情绪，下课时，他让以升到他简朴的房中，语重心长地说：“以升，你立志造桥，学业优良，当知我之用心。搞工程设计，关系国计民生，一点马虎也不能有，失之毫厘，谬之千里，一个数字的失误就能导致整个工程建筑的失败。你常说小时候看到南京秦淮河上文德桥倒塌，你想想：这是否与建造时的草率有关？因此，你求学时就要注意养成严谨细致的习惯，从点滴做起，日后方能有所成就呀！”
以升听罢，面红耳赤，对老师的敬佩之情不觉又深了一层。此后，凡是考试，他都要把计算的数字多取一位，以求精确。
罗教授不仅对学生严，对自己的亲人更严。罗教授有个侄儿在路矿学堂读书，因考试只得59分，罗教授就毫不留情地将他留级一年，当此事传出后，师生莫不竖起大拇指说：“罗忠忱教授真严师也！”
后来，茅以升在美国获得工学博士学位，罗教授亲笔写信邀请茅以升回母校任教。茅以升与导师共事多年，更加深切地感到罗教授为人的高尚：生活简朴、律己必严，待人必宽，工作兢兢业业，50年如一日，实是为人师表。罗教授对茅以升一生影响极大，新中国成立后，茅以升功成名就后，每到唐山必拜访罗教授，将其视为终身楷模。1972年，罗教授逝世于唐山铁道学院，享年92岁，在罗教授的追悼会上，茅以升撰了一副挽联献给恩师：“建侯师座千古：从学为严师，相知如契友，犹记隔海传书，为促归舟虚左待；无意求闻达，有功在树人，此日高山仰止，长怀遗范悼恩深。受业茅以升敬挽。”
在平时的学习中，茅以升也有着一群志同道合的朋友。在这之中，对茅以升影响最大的是李乐知。李乐知（1892—1963），福州人，他与以升同时考进唐山路矿学堂，出于对数学的共同兴趣，他和茅以升经常一起共同钻研，切磋学艺，成为好朋友。茅以升的祖父茅谦是数学爱好者，收藏了大量数学书籍。于是，在放假时，李乐知就常在茅以升的南京家中住一段时间，孜孜不倦地阅读数学书籍。两位好朋友在学习上共同促进，在生活上互相关心，结成了深厚的友谊。但由于李乐知家境贫寒，交纳不起学费，李乐知仅在唐山路矿学堂读书一年，就被迫离开了学校。李乐知离校后，到陇海铁路线上参加工作，他刻苦勤奋，坚持自学，茅以升也经常与他书信来往，并尽自己所能加以资助。李乐知忘我工作、学习，从助理工程师、工程师、副总工程师，最后任陇海铁路总工程师，为中国人民建造从兰州经陕西、河南到江苏连云港的铁路，这条铁路与后来的兰新铁路连接，成为长达4000余千米横贯中国东西的交通大动脉。1955年，李乐知担任中国科学院科学史研究所所长，凭借对数学的深厚学识，他陆续写出了《中国数学史》《中国算学史》《十三、四世纪中国民间数学》《中国数学大纲》《计算尺发展史》等一系列专著，成为一名著名的数学史专家。1963年1月14日，李乐知不幸在北京逝世，享年72岁，留下遗嘱将自己50余年购买的书籍全部赠给中国科学完。在其追悼会上，茅以升代表北京科技界向自己的挚友致悼词，他认为：李乐知锲而不舍，自学成才的精神，是后人永远学习的榜样。
对于在唐山路矿学堂的经历，茅以升总是感慨万分，晚年时他曾这样回忆：“引路是成功的前奏曲，我在少年时代，治学是罗忠忱教授引路，而自学乃是由李乐知友引路，良师益友，使我受益良多，实为人生之大幸。”
青春的年华，是人一生中美丽的时光。它就像那朝日辉映的山岚，清新而动人，已是一幅有着无穷天地的风景，等待着你去做最诗意的描绘。
在大学的5年间，茅以升的勤奋、刻苦在学校出了名，师生有口皆碑。
每天清晨，茅以升6点准时起床，跑步锻炼后即进行晨诵，中午他不休息，晚上11点就寢。茅以升认为：严格有序的作息生活习惯是保持良好学习状态的前提。学习上，他也有周密的安排，每个学期、每个月，甚至每一天要做什么，有哪些学习任务，以升都心中有数。路矿学堂的老师都是用英语授课，课本是老师自编的讲义，因此，学生必须自己整理笔记，课后还必须翻阅大量参考书，才能彻底掌握老师所授内容。唐山路矿学堂的考试相当频繁，有月考、学期考、学年考及任课老师的随堂测试，有时，一天要考好几门功课。一些同学由于学习方法不当，往往疲于奔命，而茅以升每次考试总是胸有成竹，轻松过关。5年来，茅以升的学习成绩蝉联第一，总平均分数达到92.5分，这在唐院的历史上是罕见的。“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”，为取得好成绩，茅以升付出了艰辛的汗水，5年里，他做了200本笔记，近900多万字，摆起来有3米多高，即使是每天抄写4000字，光抄完这些笔记，就要7年多时间！
1916年7月，北洋政府教育部在全国进行工科大学的教学质量评估，唐山路矿学堂被评为第一名。在第一名的大学里，茅以升成绩名列榜首。在毕业考试卷上，他不仅做完了必答题，而且还完成了选答题。面对这张卷面整洁、演算清晰、答案准确的试卷，阅卷老师极为兴奋，破例给了满分120分。这张120分的试卷学校一直珍藏下来。新中国成立后，唐山工学院（即前唐山路矿学堂）庆祝建校50周年时，特地展出了这份卷子，面对这份精彩的答卷，来宾们无不交口称赞。
二、拼搏在异乡
毕业后，茅以升以第一名的成绩考取了清华学堂留美官费研究生，将到康奈尔大学留学。
1916年9月一个风和日丽的日子，汽笛一声长鸣，20岁的茅以升与其他9名风华正茂的青年登上中华号远洋客轮，离开朝夕相处的故土，驾长风破万里浪，横渡太平洋到美国去留学。
到达康奈尔大学之前，茅以升参观了檀香山孙中山先生的母校——约拉尼学校及美国西部海岸城市旧金山的唐人街，中山先生的奋斗事迹和在美华人的艰难境遇无不激起茅以升强烈的民族自尊心：当务之急是要学有所成，回去努力建设祖国，为中华屹立于世界民族之林而尽绵薄之力！
康奈尔大学在世界上享有盛誉，它位于纽约州东部的伊萨卡城，校园依山傍水，绿树成荫，芳草遍地，鲜花竞妍，风景十分秀丽。学校的建筑呈现出一种古色古香的风格，以钟塔为中心，错落有致地分布着教堂、图书馆和教学楼，三三两两的人们漫步在校园里，更显出校园的宁静。
茅以升到校后，首先要到学校注册处去报到。注册处主任看着这位年轻的小伙子，对他说：“唐山路矿学堂的学生以前从来没在康奈尔大学留学，按规定，必须考试，合格后你才能注册。”茅以升冲主任微微一笑，点点头说：“行，那就安排我考吧。”考试结果下来，以升的成绩令教授们大吃一惊，他比学校最优秀学生的分数还高。桥梁系主任贾克贝先生把所著书籍亲自送给茅以升，并对他说：“Mr.茅，以后有困难就找我吧，请不要客气。”在这位著名工程专家的悉心指导下，经过不懈努力，茅以升的学业取得了突飞猛进的进展。1917年，茅以升已念完了全部课程，取得了硕士毕业所需的所有学分，校方通知他，他已完成学业，可以参加毕业典礼的仪式。就这样，通过艰苦拼搏，茅以升仅用一年多时间就完成了别人通常要3—5年时间才能完成的学业。在毕业典礼上，白发苍苍的校长把亲笔签名的硕士文凭授予茅以升，并郑重宣布：“今后凡是唐山路矿学堂学生到唐奈尔做研究生，一律予以免试入学。”茅以升以辛勤的汗水，证实了中国人的聪明和智慧，为母校争得了极大的荣誉。从此，唐山路矿学堂的学生源源不断地来到康奈尔，从这里走出了不少国内科学界、工程学界知名的专家学者。
在康奈尔学习之时，茅以升还结识不少中国留学生，其中就有他在唐山路矿学堂时的好友杨杏佛。杨杏佛参加革命后，遵照孙中山先生的指示，于1912年赴美留学，攻读机械专业，为将来中国机械工业的发展引进技术。在伊萨卡城，杨杏佛与竺可桢、任鸿隽、胡明复、赵元任、周仁、章元善等共同发起组织了一个自然科学团体——中国科学社，每月出版《科学》杂志，茅以升也参加了中国科学社，积极进行各项活动。1917年4月，《科学》杂志发表了茅以升的论文《中国圆周率略史》，文章通过对史料的翔实考证，阐述了中国人求算圆周率的历史进程，科学地证明了中国是最早确切知道圆周率科学内容的国家，而祖冲之则是世界上最早把圆周率计算到小数点后7位的人。1917年，茅以升、罗英、陈体诚又在伊萨卡城组织了中国工程学会，出版月刊《工程学会》。中国科学社和中国工程学会，这两个科学团体，聚集了当时中国留美的科技精英，可谓群英荟萃，众星闪烁，他们中的绝大部分人，日后都成为中国科学界、工程学界的栋梁之材，为中国近代科学写下了光辉而灿烂的篇章。
1917年7月，按照贾克贝教授“搞桥梁工程光有理论不行，必须有实际经验”的意见，茅以升到匹兹堡桥梁公司进行为期长达17个月的实习。实习工作异常紧张与辛苦，茅以升穿上满是油污的工作服，跟着工人成天做桥梁钢架、打铆钉、刷油漆……正是在这种一点一滴的实践里，茅以升学会了测绘、木工、油工、工程管理等全部造桥实用技术。而在工作中，茅以升也越发觉察到自己理论方面——桥梁力学的不足。因而，当匹兹堡加理基工学院桥梁系招收夜校学生，并设有工学博士学位的消息传出后，他立刻前往报考，从此，开始了他繁忙的学习、工作生活。
每天早晨6点，茅以升赶去上班，下午5点回到自己的宿舍，7点钟茅以升又得去上夜大。他选了3门功课，桥梁、高等数学、科学管理，此外还得学习法语。时间对于这位年轻人来说是如此宝贵，所有能用上的分分秒秒他都用上了。在往桥梁公司、夜校的公共汽车上，他心无旁骛，抓紧背诵外语单词，在机器轰鸣的工地，只要一进入休息时间，茅以升就能从袋里掏出一本书沉浸到学习中去，晚上，从夜校回来后，他还得复习、预习功课，直到深夜才能入睡。他的房间里，床上、桌上、地板上，堆满了书，甚至墙壁上也挂满了工程图，显得拥挤不堪。这是一个书的世界，这是一个智慧的世界，这是一个向自我极限挑战的世界。
1918年12月，茅以升终于修完了全部博士学位学分，开始进入博士论文的撰写阶段。他博士论文选题为《框架结构的次应力》，论文涉及结构力学问题，对建筑、桥梁工程有重大的实际运用价值。正当茅以升为论文完成奋力拼搏之际，意想不到的困难却纷至沓来。1919年8月，他的官费留学期满，按规定，政府将不再提供其学习、生活费用，茅以升只能依靠在桥梁公司实习时的工钱来维持生活；与此同时，祖父茅谦不幸逝世，父亲因国内政局动荡而失业，妻子与不满4岁的儿子的生活也失去了保障。内忧外患一起袭来，茅以升不禁忧心如焚，他甚至曾经设想过：早日动身回国，谋一份好职业，承担起养家糊口的重任……在此情况下，母亲和妻子在信中却一再表示：吃得苦中苦，方为人上人。要成就一番大事业，必当忍常人不能忍之忍，希望他一定要完成博士论文，学成报国，方不负大家之厚望。面对家人的殷殷嘱托，茅以升热泪盈眶。他毅然辞去了桥梁公司的实习工作，全力以赴地投入论文写作。
1919年12月，经过近一年呕心沥血的奋斗，茅以升的博士论文终于完成了！这篇题为《框架结构的次应力》的长达30万字的论文，系统论述了当时关于次应力6种演算方法的优劣，通过对次应力产生过程的演绎推论，给出了对次应力的科学计算方法及框架结构的最优设计方案。在论文答辩会上，加理基工学院桥梁系及理工科教授都来到了考场，参加了这个庄严的加理基工学院历史上首次工科博士论文答辩会。会场上，严格的教授们提了一个又一个问题，茅以升无不对答如流。最后，教授们一致举手，通过茅以升的答辩，认为他的论文提纲契领地阐释了桥梁结构的次应力问题，发前人之所未发，充分体现了一个优秀的工程师在工程设计方面的卓越能力，达到了当时的世界水平。
茅以升的论文一经发表，立刻引起了国际土木工程界的轰动。贾克贝教授及一些知名学者纷纷予以高度评价，称该论文的科学创作为“茅氏定律”，美国的各大报也登载了这些消息。茅以升以自己艰苦卓绝的工作，为祖国赢得了非凡的荣誉！直到1936年，在茅以升之后，加理基工学院还没有第二个工学博士。茅以升出名了，立即，好几家大型工程公司向茅以升发出聘书，许以丰厚的薪水和高职，但茅以升不为所动：“我的根在中国，我来这儿学习，为的只是科学救国。”他毅然打点行装准备回国。
1919年12月，茅以升乘坐“皇后”号轮船，于1920年初回到了阔别多年的祖国。亲朋好友一起到上海港迎接他，久别重逢，感情分外热烈，面对大家的赞誉，茅以升深情地知道：未来的道路，绝不仅仅只是鲜花和掌声，它同样充满曲折和艰辛，因为，自己所从事的事业在祖国还处于起步阶段，新的征程又要开始了！