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对于他转考清华物理系的想法，钱玄同没有直接表示支持，也没有明确反对，只是本着1925年在孔德学校表明过的态度，提供了一个思路：“讲到某人研究什么学问，我是主张完全要用自己的兴趣来决定，万不可由别人用了功利主义做标准来‘指派’。”
在关键问题上，父子之间总是点到为止，心照不宣，默契得妙不可言。
1932年夏末，19岁的钱三强考入清华物理系八级一年级。新生共28名，其中女生8名。物理一向被认为是男生的学科，女子在物理学上一般不受待见，就连留学归来的叶企荪
主持的清华物理系，也以“女生学不好物理”为由，劝她们转系，几名女生果然从物理系转出，而一位来自江南水乡的女生，却坚决不同意转走。这名女生在晚年接受采访时说：“我是上物理系，碰着一个老封建，谁呢？叶企荪。他说不要女生，咱们就造反了。”
她当面质问大名鼎鼎的叶企荪：“清华大学招生简章上，并未说女生不能考物理系，我们考上了，你们又动员我们转系，这是歧视女性！”最终，物理系妥协，允许她们试读一学期，成绩不行再转走。就这样，这个女生得以留了下来。她叫何泽慧，芳龄十八，祖籍山西灵石，出生在江苏苏州，高中毕业于外祖母创办的苏州振华女校。
一时间，钱三强的转学，何泽慧的拒走，成为一段不胫而走的校园佳话。
清华与北大的不同之处在于，教授多从美国留学归来，实行清一色的美国教育方式，重视学生的独立思考能力和动手实验能力。除了授课，教授们还亲自进行科学研究，这在当时是较为罕见的。钱三强在校期间，吴有训进行X射线对金属结构的研究；萨本栋与任之恭进行电路和电子学方面的研究，并准备试制真空管；周培源进行物理理论方面的研究；叶企荪进行光谱学研究；赵忠尧与霍秉权研究原子核物理，开始建立威尔逊云雾室。
清华物理系十分重视培养学生手脑兼用的能力，规定学生选修实验课的学分，不得少于理论课的二分之一。物理系开设的实验课很多，有些实验课知名教授直接指导学生动手操作。其间，钱三强跟着吴有训学会了吹玻璃技术。
而对于理论，清华物理系也有特殊要求，规定学生除了数理课程外，必须选学其他学科，包括理工科和文科。这也是钱三强文笔不错的一个原因。
不久，日本侵华愈演愈烈，钱玄同忧心如焚，而好友刘半农的逝世更是让他悲痛不已，国殇心伤双重打击，使得钱玄同身体出了问题，被迫回家静养。那时，钱三强已经升入清华二年级，全班28名同学，只剩下12人。
为了激励儿子坚持下去，钱玄同别出心裁地为钱三强题写了“从牛到爱”四个字。那是1933年10月10日，钱三强从学校回到家，父亲就把题字拿了出来。钱三强不清楚这四个字如何解释，父亲说：“这四个字有两层寓意，一是勉励你发扬属牛的那股子牛劲，坚持到底；二是在科学上不断进取，向牛顿
、爱因斯坦
学习。”
从此，钱三强以“从牛到爱”为座右铭，一直带在身边，与他相伴了整整60年，直到他过世后被家人镌刻在墓地的大理石盖上。这也预示着他的人生轨迹：“铆足牛劲”一往无前，“勇执牛耳”舍我其谁，甘当为原子能事业奠基的“拓荒牛”，为人民鞠躬尽瘁的“孺子牛”，为祖国任劳任怨的“老黄牛”；把最深沉、最无私、最执着的“爱”，献给祖国，献给科学，献给原子能事业。
“从牛到爱”，是对他一生最精准的诠释。