1926年在北京师大附中念书的钱学森
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钱学森报考大学前夕，他的中学数学老师认为他数学好，应报考数学系；国文老师认为他文章写得好，应报考中文系；美术老师则认为钱学森在艺术上有天赋，建议他学画画。此时，钱学森做出选择：学铁道工程，学造火车头。1929年，钱学森考取了上海交通大学工程机械学院。
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1930年暑假，钱学森因为染上伤寒，不得不选择休学一年，在杭州养病。这一年，父亲聘请了一位画家，教钱学森画国画。钱学森很快掌握了国画技巧。后来，在大学临近毕业时，钱学森所在的1934级级徽以及校友通讯录封面，都是他设计的。
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除了作画，钱学森还以音乐为友。他在大学同学动员下加入铜管乐队，当时钱学森每天要花半小时练习圆号。他在班上成绩名列前茅，有一次得到一笔奖学金，他第一反应是到上海南京路买一张《音乐会圆舞曲》唱片。
钱学森（前左一）在交大铜管乐队合影
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1933年6月的一次水利学考试后，任课老师金悫（què）教授宣布钱学森拿了满分。钱学森拿到试卷后，发现了自己的一处笔误被教授疏漏了。他毫不犹豫地举手说：“报告老师，我不是满分！”金教授看了试卷点了点头，把试卷改成96分，但他说：“钱学森同学实事求是、严格要求自己的学习态度，在我心目中是满分。”
改为96分的试卷
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钱学森非常尊敬教工程热力学的陈世英教授。陈世英有一次把钱学森应该得100分的热力学考卷，批了99分。他对钱学森说，之所以这样打分，是因为钱学森成绩一直非常优异，为了防止他自满，没给100分。钱学森明白原委后，非常感谢老师。
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1932年 “一·二八”事变中，日军飞机对上海狂轰滥炸。目睹着天空中肆虐的日军飞机，钱学森做出人生的第二次选择：改学航空工程，学造飞机。他利用课余时间阅读航空方面的书，还发表了多篇关于航空的文章。钱学森最终考取了清华大学庚款留美公费生，专业是航空工程。
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1935年8月，钱学森从上海乘船赴美国留学。在麻省理工学院，钱学森学习上如鱼得水。但是他不能容忍美国同学瞧不起中国人的态度。他对同学说：“中国现在是比你们美国落后，但作为个人，你们谁敢和我比试？”期末考试时，有位教授出了一些难题，大部分同学做不出来，认为老师故意刁难学生。谁知他们来到教授办公室门前，看到门上贴着钱学森的试卷，卷面工工整整，试卷右上角有老师批阅的分数，一个大大的A后面还跟着三个 。本想闹事的学生看着这份试卷，目瞪口呆，从此对钱学森刮目相看。
1935年8月，钱学森从上海乘船赴美国留学。
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1936年，钱学森获航空工程硕士学位。在学习过程中，他发现当时航空工程的工作依据基本上是经验，很少有理论指导。他想，如果能掌握航空理论，并以此来指导航空工程，一定可以取得事半功倍的效果。钱学森做出了人生的第三次选择：从做一名航空工程师，转为研究航空理论。他向加州理工学院提出入学申请，并成为世界著名力学家冯·卡门教授的博士生。
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钱学森跟冯·卡门之间，曾因为对一个科学问题的见解不同而争论。有一次，师生之间因为对钱学森的一篇文章观点不一争辩起来。冯·卡门一气之下把文章扔到地上，两人不欢而散。第二天，冯·卡门在办公室见到钱学森时，给他鞠了一躬，并对钱学森说：“我昨天一夜未睡，想了想，你是对的。”
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1941年，钱学森在美国《航空科学学报》发表科研成果《柱壳轴压屈曲》一文，攻克了困扰航空界多年的难题。这篇文章仅有寥寥10页，极为简明，而钱学森在研究过程中仅编有页码的推导演算手稿就达800多页，其中有些计算数字精确到了小数点后8位。论文完成后，钱学森把手稿存放到纸袋里，并在纸袋外面写下了“Final”（定稿）字样。但他立刻想到，科学家对真理的探索永无止境。于是，他又写上“Nothing is final”（永无止境）。
