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一入交通大学校门，就是一大片开阔的草坪。放眼望去，四周是用红砖或红砖与青砖相间而建的西式建筑群。这是以美国哈佛大学和耶鲁大学为蓝本，聘请美国人福开森设计并监督建造的。夕阳西下，树木上跳动着耀眼的金色。如果没有战乱，没有杀戮，这样的环境很容易让人忘记外面的世界。
然而，战争像是一头边走边发出咆哮的怪兽，正从祖国边境迅速地向中原腹地推进。敏感的学子们坐在教室里似乎都能感受到铁蹄踏地的声音。课桌在摇晃，校园在摇晃，大地在摇晃。就算长着一副铁打的心肠也受不了这样的摇晃。那些日子，钱学森和所有祖国的热血学子们一样，常被一股悲愤的忧国忧民之情笼罩着。
1931年“九一八事变”之后，日本占领了东三省，很快又剑指热河，并把目光投向了中原，投向了上海。刚刚康复的钱学森身体还很虚弱，但是，他还是参加了上街游行，和同学们一起抗议日本军国主义的侵略行径。
1932年1月28日午夜，上海突然响起了密集的枪声，震惊中外的淞沪抗战打响了。日本军国主义肆无忌惮地入侵中国，日本空军凭借其空中优势，掌握了制空权，猖狂地对中国的土地狂轰滥炸，许多仁人志士英勇抵抗，共赴国难。
钱学森和同学们搬出了执信西斋，这是交通大学最新、最漂亮的一栋宿舍楼，这里将作为特殊时期医院的临时病房，大批十九路军的伤病员从华界虹桥路的后门送到这里。钱学森看着伤员们血淋淋的伤口和痛苦挣扎的样子，心中不断燃烧起仇恨的烈火。是贫穷落后为野蛮的侵略打开了缺口和大门，没有强大的空军就没有国家的安全，没有坚实的航空工业就没有国家的强大。钱学森暗暗下定决心，做出了人生的第二次选择：改学航空。他要把中国人自己的飞机送上蓝天。中国要建立自己的航空工业，建立起强大的空军。他要以自己的方式拯救多灾多难的祖国。
校门右侧的红楼是图书馆，那是钱学森每天必去的地方。他的毕业设计是蒸汽机车。所有人都以为他在查资料，完成毕业论文。其实不然，他的阅读很快就远离了他的专业。
后来，钱学森曾回忆起这段时光时说：“那时对图书，特别是科技书，那真是如饥似渴。”他以一个学子的抱负在为自己的祖国寻找出路，他的目光聚焦在了航空上。他开始大量阅读飞艇、飞机和航空理论的书籍。他看了美国火箭创始人戈达德的书，还有英国格洛尔写的专讲飞机机翼气体动力学理论的书。尽管那时还没有完全读懂，但他已经在众多的书籍中找到了心愿所寄的领地或土壤，一颗激情饱满的种子已经在那片崭新的领地上默默孕育，发出鲜嫩的芽尖儿。
1933年下半年，交通大学的外籍教师H.E Wessman开设了航空工程课程。钱学森立即抓住这个机会，选修了这门课程。钱学森就是钱学森，此生一贯的性格永不改变，一经选择，便全身心投入，更何况这些与航空专业密切相关的课程对他来说远非一般意义上的课程，除了心智之外他还加进了自己的意志和信念。孜孜不倦、刻苦钻研的结果是他两学期的平均成绩都在90分以上，在选修这门课程的14名学生中，成绩名列第一。
在这段时间里，钱学森不仅在课堂上求知若渴，而且也不再满足于教材里有限的知识。为了满足自己那渴望知识的头脑，他利用了所有的课余时间钻研航空和火箭方面的课外书籍，常常是夜不能寐、深思透悟。一旦有所参悟和发现，便把自己的见解写成文章。课程尚未修完，他的文章《最近飞机炮之发展》就已经发表在了1934年的《空军》杂志上。
1934年6月，钱学森收到了交通大学黎照寰颁给他的奖状，上面写着：“兹有机械工程学院四年级学生钱学森于本学年内潜心攻研，学有专长，本校长深为嘉许，特给此状，以示奖励。”这一年，钱学森被“精勤求学、敦笃励志、果毅力行、忠恕任事”这样的校训熏陶了四年后，顺利地从交通大学机械工程学院毕业。
学有所成，文凭到手，对一般人来说，已经是可喜可贺值得自豪的事情了。但面对四散而去的同学和即将告别的课堂，钱学森却觉着自己的心突然变得虚空了。他想要学习、掌握的知识似乎还没有学完，意犹未尽的学习过程怎么就突然中断了呢！学业至此，离自己立下的志向和理想还有多远的距离？离亲手造出自己的飞机还有多大的差距？这些也许只有钱学森自己心里清楚。显然，他并不满足此生就将脚步停留在只写出一篇小小的论文上，他更不在乎是否能靠一张文凭谋个职位，混碗饭吃。
此时，他站在人生的十字路口上，需要面对又一次庄重的选择。但这个选择对钱学森并不算难，他甚至都不需要有片刻犹豫。因为对这个问题他早已深思熟虑：“我是交大的学生，交大是旧铁道部办的。别的大学，毕业生都是自己找职业，而交大的毕业生，都是由铁道部分配工作，所以都是有饭吃的。但是我们学习并不是只为了有饭吃，我们学习的目的，就是为了建设祖国，振兴中华。”
既然有这样的考虑，似乎也就只有“深造”一途了。当时中国的科技水平还不能支持自己最优秀的学子在航空专业上有更大的作为，只能借助外国的科技力量和教育来武装自己。交通大学毕业后，钱学森当即做出一个决定：去参加一个考试，争取拿到一个赴美国留学的机会，到美国去学习先进的航空知识，然后，回来制造中国人自己的飞机。
母亲章兰娟非常高兴。尽管当时的天气十分炎热，但是她执意要和丈夫一起到上海接儿子回家。南京、重庆与武汉并称中国“三大火炉”。可能是因为天气太热，再加上过度劳累，章兰娟回到杭州就病倒了。钱学森与母亲感情深厚，每年寒暑假他都要回到杭州方谷园陪伴母亲。母亲一病不起，钱学森心里很是着急。8月，他还得去南京参加清华大学留美公费生入学考试，他没心思温习功课，常常要在床前伺候病重的母亲。
钱学森要参加的这个清华大学留美公费生考试，如果通过了，就可以取得公费留学美国的机会。1900年，中国农历庚子年，义和团杀入北京，围攻各国使馆，八国联军借机攻占北京，慈禧太后弃都而逃，李鸿章被迫与西方列强签订了耻辱的《辛丑条约》。清政府同意向11国赔偿白银4.5亿两，并以各国货币汇率结算，按4%的年息，分39年付清，本息共计白银9.8亿两，这笔钱史称“庚子赔款”。1904年，中国驻美公使梁诚发现美国当年虚报军费，赔款多出了一倍。经过艰苦谈判，美国政府同意退还庚子赔款中超出美方实际损失的部分，但事实上已不可能再从美国直接拉回被骗走的真金白银，只能通过其他的方式予以补偿。1910年，经两国政府协商，决定将这笔钱用于落后的中国教育事业，创办“清华学堂”，即清华大学前身，并每年资助中国学生赴美留学。
当年，赴美留学的名额只有20个，全国各地的大学毕业生都想通过这个考试获取美国公费留学的资格。可想而知，竞争是多么的激烈！考试在南京的中央大学举行，钱学森就从上海乘火车赶到南京。
8月，正值酷暑，天气像着了火一样，高大的梧桐树叶子蔫蔫的。人们无处躲藏，手上都不停地摇着大扇子。街边人家的大门口放着装满水的大木盆，大人、小孩时不时地往身上淋着水。钱学森的考试科目有物理、微积分、热力学、机械工程，另外还有中文、英文以及第二外语，所有这些科目要在一天之内考完。钱学森身上的衣服湿了干，干了又湿。考试结束后，他一刻也没有停留，而是立即回到了方谷园。
10月，教育部公布了留美考试成绩。钱学森欣喜地获知他考上了清华大学留美公费生，专业是航空门（机架组）。钱学森如愿以偿。
如果说当年钱学森选择学铁路机械，立志建铁路，更多的是在“实业救国”愿景下描绘的济世救民理想，那么这次选择航空专业则是饱含着一腔对外敌入侵的愤慨和航空救国的豪情壮志。