一
1896年1月9日，茅以升在江苏镇江五条街草巷出生。自先祖武功大夫茅康随驾南渡定居丹徒，传至茅以升已届三十代。他上有长兄茅以南，六年后有了三弟茅以新。还不到一岁，茅家举家迁居南京——两江总督所在地江宁府。严格说来，茅以升的童年及青少年都在南京度过，他的成长、成名以及家族的依存都跟南京密不可分。
茅以升的少年时代，晚清中国风云激荡：戊戌变法、庚子战乱、废除科举、新政立宪。那时南京的新式中小学也正处于摸索初创之中，茅以升7岁入思益学堂、10岁入江南中等商业学堂，15岁那年萌生了留学的念头，那是1911年的夏天。之前的1909、1910两年，清廷游美学务处以美国退回部分庚子赔款直接考选了两批117名学生赴美留学，1911年4月正式开办清华学堂后，赴美留学须经国内预备培训后派出。清华学堂分设中等和高等两科，各四年，八年后经试验合格再行派赴美国，一般插入大学三年级就读。为了1911年秋季选派留美学生，学务处早在正月间就在北京招取116名，随后添招100名的报名工作也在7月30日截止，茅以升正是奔此而去。由于讯息不畅，到了北京方知清华学堂已考过出榜，错失了这次机会，就这样打道回府茅以升又于心不甘。此时的他有些焦虑，听说唐山路矿学堂8月在天津尚有招考，虽说没有把握，茅以升还是决定赶去一试。多年以后，在唐山母校的一次演讲中，茅以升对这次报考有过回忆：
本人未考前，闻北方唐院成绩优良，为吾国唯一工程学府，所以决心来考，既考入校，因为入学成绩不甚理想，到校后被分在预科，住东新宿舍，看到每日课本，都已学过，毫无兴趣，自忖此次投考，非常失望，故致函家中，意在离开此校。家母获悉，立即回信，严行斥责，定要我在校读书，倘成绩不够，或不毕业，就不必回家。经此刺激，甚为感动，遂树发愤力学信念，专心致志，结果成绩不坏。此事虽然平淡无奇，但凭以往事实经验，自信力坚强与否，关系个人社会及国家的前途，愿与诸同学共勉。
虽说如此，开学后两个多月，南方武昌爆发革命，局势震荡，清廷竭力控制北方局面，但仍不免人心惶惶，同班同学杨杏佛几番请假不准，毅然不辞而别，义无反顾地奔向武昌。茅以升也心动了，也想去南京“革命”。母亲韩石渠不准，说“要先有学问再革命”。茅以升晚年依然记忆深刻：
我不信、不死心，母亲再度告诫，并说：“如离开学校，则不以你为子。”我得信大为震动，眠食不安，决心发愤用功，一定学到毕业。这一事故成为我一生的一个转折点。
专业似乎也是一个问题，工科也并非茅以升的最爱。
到后方知这学校只有土木工程科，不容选择，这就决定了终生职业。后来我常想，假如那时我可依志愿考学校，大概我会选择理科或文科，而不会选择工程科。由于在土木工程各专业中，桥梁一门需要数学和物理的知识比较多，再加往年秦淮河上事故的印象，我就决定选桥梁为我的专业。
茅以升接下来故事倒是广为人知，他在唐山路矿学堂、铁路学校、工业专门学校（5年大学期间改了2次校名）一路领跑，态度端正、方法得当，刻苦用功，不可否认也有天赋。更得中外名师指点，学业突飞猛进，光英文笔记就记了两百多本，大考年年第一。对数学兴趣浓厚，还改进发明了一种计算尺。毕业总成绩和论文成绩分别得了92分和90分，这在以要求严格著称、给分普遍偏低，通常也就六七十分的唐校顿时引起轰动。
也是在毕业那年，民国政府教育部举办了全国专门以上学校（也就是高等院校）成绩品展览评比，这是对发轫自晚清以来中国向西方学习新式教育的一次大检阅，唐校选送了茅以升、王节尧等学生的土木科工程设计参评，学校的总评成绩94，为全国最高，拔得头筹，一时声名大振，教育总长范源濂特颁“竢实扬华”匾额一方以资奖励。如今，“竢实扬华自强不息”已经成为茅以升母校西南交通大学传递百年的精神和荣光。
二
苦尽甘来，喜事成筐。恰巧毕业这一年，清华学校开始增设专科生留美项目，就是从全国各专门以上学校的毕业生中考选10人，派往美国大学研究院做研究生。不仅应届的，也包括往届已经工作了的，由各学校保送应考，竞争自然十分激烈。结果，茅以升以优异成绩入选，唐山高他一班的黄寿恒，上海工专的薛次莘、裘维裕、王成志，北洋大学的燕树棠等也榜上有名。5年前的留学梦想就这样不经意间实现了。
唐山母校的力学教授罗忠忱毕业于康奈尔大学研究院，一直欣喜地关注着这位爱徒，向他推荐了康校。美籍数学教授伊顿（Fred Eaton）也是康奈尔毕业，他的老家就在康校附近，好像自然而然的，茅以升把留学目标定在了康奈尔大学。当然，康校土木工程学院桥梁系主任贾柯贝教授（H.S.Jacoby）著书甚富，是美国的知名学者，在桥梁界素负盛名。求名师得真传，恐怕也是茅以升的理性选择。
临行前，清华学校物理教师梅贻琦先生在上海青年会西餐部请专科生十人吃饭，一面送行，一面教导用西餐的礼节。舟行21天后到旧金山登岸，留美同学各奔西东，茅以升乘坐火车先到芝加哥再赴纽约绮色佳（Ithaca）。这是一个以康校为中心的小镇，卡尤加湖山明水秀，花木扶苏，曲径通幽。男女同学各执书包，千百成群，别有天地。早先已来康校学机械的丁昆已经代他租好了一间住房。赴美之行似乎一切顺利，康校注册主任却说唐山这个学校从未听到过，到研究院报名之前，须经考试，合格方能注册。
其实，在茅以升之前，通过庚款、稽勋等官派和自费留学，唐校已经有金涛、杨杏佛等入读康奈尔本科，但确实还未有人申请过研究院，唐校的本科水准注册主任不知也属正常。不过，茅以升的考试成绩特佳，给注册主任、贾教授都留下了深刻的印象。以前也曾有人写到这次注册考试，说先考本科，成绩很好，接着又考研究生入学，同样优秀，似乎是为了增加一些戏剧性效果。从有关史料来看，注册考试只需一次，倘若康校清楚申请者学校的本科教育水准，有合格文凭，自然也就无须这样的考试了。也有人曾写茅以升在康奈尔获得硕士学位后，校长在毕业典礼上亲自宣布，往后唐校毕业生申请来康奈尔就读研究院无须考试了。此说还流传甚广，唯独茅以升没有提及。他倒是饶有兴味地提到1917年6月参加硕士（M.C.E.）毕业典礼那天的情形，毕业生们都穿礼服入会场，由于只使用一次，别人一般都是去租礼服，而他特别花钱买了一套硕士礼服穿上，并在那天照了一张礼服照。硕士文凭印在羊皮纸上，由康奈尔大学校长亲笔签名，茅以升珍藏一生。不知何故，这张硕士礼服照片被不少书籍和纪念馆标注为博士毕业照，其实匆匆回国的他是在提交铅印博士论文后于1921年才正式授予博士学位的，为减少加利基理工学院的麻烦，加上他回到唐山母校后十分忙碌，于是便婉言谢绝了由齐鲁大学代为张罗举办学位授予仪式，自然也不会留下所谓博士袍照片了。
当然，茅以升自己也听说，他得到康奈尔学位以后，凡唐山毕业生到康奈尔作研究生的，确实就不要求注册考试了。
1916年在康奈尔大学一同就读桥梁研究生的只有茅以升、罗英、郑华三人，没有美国学生。其时“一战”正酣，美国学生念工程研究生的并不多。回国后罗英曾在山海关桥梁厂任厂长，更与茅以升一道完成举世名作钱塘江大桥；郑华曾于1929年出任茅以升的母校、时称交通大学唐山土木工程学院的院长，随后主持修建了名震一时的南京下关京沪沪杭甬两路铁路轮渡工程。
贾柯比教授同时指导三位中国学生，对他们的聪慧和勤奋十分欣赏，平常也是关爱有加，对茅以升尤其器重。贾教授以及茅以升唐山时的数学老师伊顿的夫人都在家中请他吃过饭，茅以升感受到美国家庭和睦亲爱的生活氛围，心里很是赞佩。听贾教授的课，茅以升很受启发，当时桥梁的二次应力问题很受关注，茅以升数学不错，就以此来做硕士论文。
康奈尔大学图书馆保存着茅以升的硕士论文《两铰上承钢桁架拱桥的设计及二次应力研究》。它的设计对象，是一双线铁路桥，活荷载是古柏氏E-50，主跨是91.44m（300ft）。论文洋洋洒洒500来页，二号图纸的附图也有13张。正文的内容是以计算单为主，但对选题背景、尺寸拟定、计算分析的原理等作了必要的说明。而加入第五章“二次应力”研究这一内容，对于美国工程科的硕士论文而言，已故西南交通大学著名桥梁学教授钱冬生认为“是超量的”。贾柯比教授认为这是一篇高质量的硕士论文，茅以升回国时也带回一本打印本，并用英文亲笔签名留赠给他的大学母校图书馆，作为永久的纪念。今天，凡到西南交通大学图书馆翻阅过这本硕士论文的人，无一不对这本百年前的论文和他的作者表示惊叹和佩服！
三
拿到硕士学位后，茅以升面前摆着两条路：一是继续读博，跟着贾教授搞研究。茅以升发现桥梁理论大有钻研的余地，桥梁科学大有可为，早就萌发了搞博士论文的念头。还在唐山读书时，茅以升就对科学家心生敬仰，他特别崇敬英国剑桥大学科学家汤姆森博士（J.J.Thomson，英国物理学家，1906年获诺贝尔物理学奖），也渴望有朝一日自己能成为博士。他的号“唐臣”英译为Thomson，就是这个缘故，自己的英文名就叫Thomson Eatsen Mao。而另一条路，则是到桥梁工厂实习，积累实际经验。就桥梁工程而言，这一点其实非常重要。贾柯比教授也直言相告：“你搞桥梁，光靠理论不行，一定要有实际经验”。茅以升冷静思考后也深知实践对理论的重要性，几经权衡，最终还是实习战胜了博士。
导师贾教授介绍茅以升去钢铁之城匹兹堡的一家桥梁公司McClintic-Marshall Co.带薪实习两年半，接受绘图、设计、制造、施工等全程现场训练，然后分配正式工作。公司总工沃尔夫（Wolfel）是贾教授的好友，一位原籍德国的有名的结构学专家。他对贾教授的这位中国高足很器重，也给与不少关照。沃尔夫常常与茅以升谈论理论问题，遇到难解的数学问题就让茅以升替他做。
1917年7月5日，茅以升告别绮色佳，到“烟城”匹兹堡报到。本来已经准备好安心投入实习，不料这里有个加利基理工学院，是为纪念“钢铁大王”加利基而创办的，着重钢铁冶金及钢铁结构有关各学科，美术、音乐、戏剧等科也很有名。这个学院演变至今，就是大名鼎鼎的卡耐基-梅隆大学，尤以计算机科学挂冠全美。茅以升也是偶然得到该校一本介绍册，发现有桥梁系，并设有“工学博士”（Doctoc of Engineering）学位。尤为特别的是设有夜校，所读学分与日校同一水平。意外出现的这个机会让茅以升的“博士梦”又跳跃起来：我可以白天去桥梁公司上班，晚上赶到学院上课，这样不就“两全其美”了吗？
于是便去加利基理工学院探询，得知欲得博士学位须选一个主科、两个副科，而主科为科技则一个副科为相关的科技、另一副科为人文科学。茅以升带上在唐山和康奈尔的文凭等文件再去接洽，商定选桥梁为主科，高等数学为第一副科，科学管理为第二副科（茅以升后来回忆说这是他开始接触到美国科学管理的最早契机）。语言除英文外，要有两个外语，他选了中文及法文。此外还有若干课程，需要修够全部学分。茅以升当即决定，注册在夜间上课。他同时也得知，该校桥梁学教授戴幽（Thayer）也是一位有名的结构专家，与康校的贾柯比教授熟识。又因为该校成立较晚，工学博士尚无人申请，茅以升算是第一次。
晚间的课主要是高等数学、经济学、科学管理等。数学只为茅以升一个人特别开设，主课教授赫克勒（Heckler）慨叹道，“为你一人，我费的时间比其他课几十人的还要多！”
从1917年秋天到1918年12月，几乎每个清晨5、6点钟茅以升就得出门匆匆赶往火车站，先去桥梁公司在兰金（Rankine）的绘图室或桥梁工厂车间以及在匹兹堡市内的设计室实习工作，晚上7点前则必须赶到加利基学院上课，9点半方才可以回到寓居的房东家。每天做工学习差不多15个钟头，有时白天做着工脑筋里也想到功课，同时并进，终日无片刻余暇。
1918年12月18日，茅以升完成了一个正科、两门副科的所有课程，不久也通过了法文考试。因为要准备博士论文的研究，他不得不提前结束实习，此时离契约的要求尚差一年。总工沃尔夫深表惋惜，在出具的证明信中对他称赞备至。而在桥梁公司得到的经验和技能，也让茅以升终身受益。他在桥梁公司完成了三个阶段的实习：绘图、做模板以及桥梁设计。茅以升颇有感触，绘图要把每一钢桥构件的尺寸标明白，咋看很容易，其实要各构件配合，问题也不简单；做模板是为了钢构件如式切边并打孔，好让铆钉穿过。切削钢构件、打铆钉都比较费劲，油漆钢梁也得学会，还时常要去灌油漆桶，油漆很重，拎一桶油漆走路都很费力气。桥梁设计实习时，有机会时常向总工沃尔夫讨教、切磋。匹兹堡的桥梁实习养成了茅以升脚踏实际、注重细节、讲求研究的良好习惯，这些在他回国从事桥梁事业时全都派上了用场。
从1919年初，在戴幽教授指导下，茅以升夜以继日地研究桥梁的“第二应力”（Secondary Stress），正好将硕士期间所做初步研究进一步深入，也以此确定为博士论文的主题。
就在他博士论文研究最紧张的时期，为支持在法国巴黎“和平会议”上中国争取“一战”胜利国权益的斗争，作为“匹兹堡中国留学生会”副会长，茅以升慷慨激昂，执笔起草抗议信，刊登在当地主要报纸上。又自编剧本和宣传册子，于4月30日晚在加利基音乐厅举行“中国夜”宣传大会，由茅以升作主席，邀请美国科学家白莱希（John.A.Brashear）等友人演说，留学生们演出东方节目，争取美国人民的同情和支持。几天后，“五四”运动在北京爆发。
到了10月，博士论文《桥梁桁架内的二次应力》写成，经学校审查通过。为了这篇论文，加利基理工学院土木系主任麦可罗（F.M.McCullough）特别关怀，字斟句酌，遇有不妥之处即为修改。紧接着，茅以升需要参加博士考试，主考的除桥梁学教授外，还有其他理工科及经济学科的教授，也顺利通过。程序至此，加利基第一个工程学博士已经在向茅以升挥手，同学们也已经开始戏称他博士了。但学校还有一个条件，就是需要将博士论文铅印100份存校，这也是当时美国大学普遍的做法。胡适1917年在哥伦比亚大学博士考试通过后，就是由于匆匆回国没有提交铅印论文，尽管在中国胡适博士的大名早已叫响，最终也是1927年向哥大补寄完成后才正式获得哲学博士文凭。茅以升回国后在母校唐山工业专门学校任教授期间，于1920年12月委托中华书局铅印论文100份，寄交美国后加利基理工学院于1921年正式颁授博士学位。
四
贾柯比教授对茅以升的博士研究工作深表赞许，将茅以升的博士论文推荐给康奈尔大学，授予斐蒂士金质奖章（Fuertes Gold Medal），这是康校颁给研究生中表现最优者，每年一枚。
远在唐山的罗忠忱教授，得知茅以升即将博士毕业非常高兴，他在11月12日写信给茅以升，说校中一位美籍教授将于来年暑假去职，希望他能回母校接任教授桥梁、结构功课，月薪银元300元，这是一份巨大的荣誉。茅以升回忆说，“我那时有‘三不主张’，回国后，一不做洋奴，二不做官，三不教书，一心想办实业，做‘桥梁大王’（来与‘钢铁大王’媲美）！但罗老师的厚意，又不便拒绝，于是回信说，立即回国，到后再商。”
那时如茅以升一般的青年，留学学习工科，大多有“实业救国”的理想。像他的唐山预科同学杨杏佛，在康奈尔和哈佛大学学成回国后，也曾联络留美同学一道开办机械工厂。无奈那个时候的中国，政局动荡，军阀倾轧，实业的春天远未到来。
告别匹兹堡，告别房东格雷厄姆（Graham），茅以升有些依依不舍，特别是房东一家对他非常友善，这个祖孙三代的家庭给了茅以升异国他乡如家人般的温暖。他哪能忘记格雷格姆的大女儿早晨五点半起来为他做早餐、备好午饭带去工厂，也记得自己买了照相机为房东一家拍照的欢笑。房东要从威金堡（Wilkinsburg）搬家到斯威斯韦尔（Swissvale），茅以升宁愿暂住几天旅馆，也要与他们会合，感情日久，永生难忘。1979年6月，早已功成名就、84岁高龄的茅以升率中国科协代表团访问美国华盛顿等六个都市，也得以六十年后重返纽约、匹兹堡，茅以升照着当年的地址去寻访老房东的家庭，哪知半个世纪的沧桑变迁，格雷厄姆一家已经音讯渺茫，留给老人深深的遗憾。
留美3年半，茅以升收获了硕士、博士和桥梁公司宝贵的工作经验；结识了美国的老师、同学、房东、名流，以及全美意气风发的中国留学生们，情深义厚；游览了罗切斯特、布法罗、纽约、费城、哥伦布，在美加边界饱览尼亚加拉大瀑布的壮美，在边界桥上流连折返，也曾经乘船穿行哈德逊河、涌动着欧文小说中的浪漫境况，眼界大开，时光美好；既有幸现场聆听美国总统威尔逊的停战建设演说，也曾为争取祖国“一战”权益编写剧本、两次筹划成功主持“中国夜”晚会，深深体会到了祖国对于海外游子的意义；第一次接触到美国的电影、歌剧、马戏杂耍，购买相机学会了摄影冲洗，还渐渐养成了听留声机唱片的习惯，也幸运地躲过一场来势凶猛的流感大瘟疫。
学成报国是茅以升心底的向往，游子思归，他婉谢了康奈尔大学和卡利基理工学院留校任教的盛意，甚至顾不及最后在匹兹堡修订铅印博士论文，在1919年12月的一个冬日匆匆转赴加拿大温哥华登船回国。17天后船到上海杨树浦码头，已是1920年1月5日，离茅以升24岁的生日只差4天。没想到父亲茅乃登亲自来接，码头相见温暖幸福，也是他得到的最好的生日礼。
茅以升回国后，先是任南京下关新惠民桥工程顾问，为时不长，而要开办桥梁工厂、设计钢铁桥梁也是时机渺茫。重返母校，担任受人尊敬的教授未尝不是一个好的去处，夫人戴传蕙非常满意，在她看来丈夫非常适合当教书先生。事实上不少留学生回国后都去了大学，这些新生力量带着知识和热忱，推动了中国大学的发展和进步。1920年暑期，茅以升回到唐山母校，不久夫人和长子于越、长女于美也从南京前来团聚，次子茅于滦随后不久也在唐山出生。茅以升幸福温暖的独立小家庭在唐山校园建立，此时的他由学生而教授，故园情浓，家庭事业前程似锦。戴夫人后来时常怀念唐山，总觉得那是一家中最美好的时光。茅以升也以极大的热忱投身教育，革新教学。虽然课程繁重，心情却十分愉快。1921年交通大学合组，交通总长兼交通大学校长叶恭绰重用留学才俊，年仅25岁的茅以升出任交通大学土木科总教授、交大唐山学校副主任，主任罗忠忱教授放手让茅以升改革行政和教学，唐校发展加速，一时欣欣向荣。
茅以升“不做教员”的主张无形消遁，他也很快在中国教育界大放异彩。
