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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） 。
钱学森存放论文最后一稿的纸袋
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钱学森与妻子蒋英，自幼相识，两家是世交 。1947年回国探亲时，钱学森已经36岁 。此时，蒋英已成为签约歌手 。他追求蒋英，没有甜言蜜语，也不懂送花，只是常常到蒋英家做客 。钱学森对蒋英说：“你跟我去美国吧！”蒋英问为什么，钱学森反反复复老是那一句话：“现在就走，跟我去美国 。”没说几次，蒋英就“投降”了 。
与钱学森结婚前夕的蒋英
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1947年，对于钱学森来说，是双喜临门的一年：他晋升为麻省理工学院的正教授，终身教授；这一年，他和蒋英结婚了 。
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1950年9月，钱学森遭到美国司法部的无理拘禁，随后被关押在洛杉矶以南特米诺岛的移民局拘留所 。15天的非人折磨，使钱学森瘦了15公斤，还暂时失去了语言能力 。
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1954年，钱学森在被美国政府软禁期间写成的专著《工程控制论》出版后在科学界引起了强烈反响 。《科学美国人》杂志希望作专题报道，并将钱学森的名字列入美国科学团体 。这个想法被钱学森回信拒绝，信中写明了一句话：“我是一名中国科学家 。”
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1955年9月17日，钱学森一家来到洛杉矶港口，等待登上回国的邮轮 。码头上挤满采访人员，采访人员追问钱学森是否还打算回美国 。钱学森回答说：“我不会再回来，我没有理由再回来，这是我想了很长时间的决定 。今后我打算尽我最大的努力帮助中国人民建设自己的国家，以便他们能过上有尊严的幸福生活 。”
1955年钱学森一家启程回国时，在邮轮甲板上合影 。

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