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1890年，竺可桢出生于浙江绍兴东关镇一个粮商之家。1909年时，19岁的竺可桢考入唐山路矿学堂（如今的西南交通大学），学习土木工程专业。由于在校期间学习成绩优异，次年，他又考取“庚子赔款”赴美国留学公费生。
竺可桢深知中国是农业大国，他希望把中国的农业搞上去。到了美国，面对众多专业，他选择了伊利诺伊大学农学专业。
美国地广人稀，实行大农业经济，竺可桢经过实地考察，发现这里的气候及种植的水稻、甘蔗等作物与中国南方很接近。他希望通过努力学习，以后能为国家提出整治河山、发展农业、开发利用自然资源的有益设想。
怀抱坚定信念，竺可桢如饥似渴地学习国外先进的科学知识，并积极参与实践活动，以增长见识。同时，竺可桢也十分关心国内的政治和民主进程，虽然人在大洋彼岸，他的心始终与祖国牢牢联系在一起。
1913年夏天，竺可桢已经在伊利诺伊大学学习满三年，获得了学士学位，但经过三年的学习，他发现我国农业和美国农业之间存在着很大差距，在美国学习的农学知识对我国并不适用。因此他及时调整，开始学习与农业密切相关的气象学专业，最终以优异成绩考进了哈佛大学研究院地学系。
竺可桢（前左一）和一些科学工作者在腾格里沙漠东南部包兰铁路通过的地段进行防沙治沙考察。（新华社记者王新著摄）
竺可桢在阅读文献。（新华社记者顾德华摄）
经过刻苦努力，竺可桢于1918年顺利获得哈佛大学气象学博士学位。