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钱伟长，1912年10月9日出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村。
小学时期，钱伟长主要学习国文和历史，也学到算术、自然、音乐等新课程。由于家贫，还从事力所能及的劳动。起先，他就学于家乡的七房桥小学，家乡失火后，又进过荡口镇的三所小学和后宅小学，但受学时断时续，时间都不长。13岁时，他来到无锡，先后在荣巷公益学校、县立初中、国学专修学校读书。15岁考取苏州中学读高中，学习到数理化和西洋史，进一步打开了他求知的大门。苏州中学的数学老师严晓帆、西洋史老师杨人缏、中国史老师吕叔湘、地理老师陆侃舆，都给他留下终生难忘的印象。文学课则由他的叔父钱穆任教。他经常在严晓帆老师的宿舍里晚自修，在理科方面有了一些进步。步入青年时期的钱伟长文史成绩优异，但他为科学救国而弃文学理，自强不息，闯开了现代科学技术的大门。19岁那年，他以优异的文学和历史成绩考取清华大学和上海吴蕴初的清寒奖学金。来到清华大学后，即发生了九一八日本侵占东三省的惊人事变，出于忧国忧民之心，他要求读物理系，学习近代科学技术。物理系主任吴有训答应他试读一年。他克服了用英语听课和阅读的困难，数理课程超过了70分，从此，就迈进了自然科学的大门。理学院院长叶企荪，以及赵忠尧、萨本栋教授也常给他们上课。起初，钱伟长象学古文一样，熟读强记物理学的典籍。而吴有训教给他，不要以为书本上的东西都是正确的，都已经完善了，每读一本书都要能够看到没有完成的部分，发现一些新问题。钱伟长学到了这一点，并成为他一生治学的特点。1935年，他考取清华大学研究院和高梦旦奖学金，在导师吴有训的指导下做光谱分析。为呼吁抗日救国，他参加了一二九学生运动和民族解放先锋队。1937年北平（今北京）沦陷，曾在天津耀华中学任教近一年。1939年初，经香港、河内到昆明，在西南联合大学讲授热力学。是年与孔祥瑛结婚，并与郭永怀、林家翘以相同分数同期考取庚子赔款留英公费生。因第二次世界大战突发，船运中断，改派加拿大。本来，轮船将途经神户，日本在护照上签证准许登岸游览。公费生一致认为，抗日战争期间，有失国体，故全体愤然离船，返回昆明。延至1940年8月赴加拿大多伦多大学，在J．L．辛格（Synge）教授指导下研究板壳理论，1942年获博士学位。1942年至1946年，他在美国加州理工学院和喷射推进研究所，与钱学森、林家翘、郭永怀一起，在T．冯·卡门（von Kármán）教授的指导下从事航空航天领域的研究工作，受到冯·卡门学术思想的影响，成为固体力学和流体力学大师。在研究所和冯·卡门家里的学术讨论会，是富有民主精神和创造性的聚会。这种风格影响了钱伟长的一生，这就是敢想敢说，勇于探索和创新。