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李政道1926年11月26日出生於上海，祖籍為江蘇省南匯縣（今上海市浦東新區的南匯）。他的曾祖父李子義被基督教監理會派往蘇州傳教，於是在蘇州主持教堂、創辦醫院、興辦新式教育。李子義支持曹子實在蘇州天賜莊設立的存養書院（後更名為博習書院，Buffington Institute），後來成為東吳大學（1900年創校）的在地前身。李政道的祖父李仲覃曾擔任監理會的蘇州府教區長；父親李駿康自金陵大學農化系畢業，後在上海從事化肥生意，家境不錯，重視教育。李駿康及他的兄弟、堂兄弟共六人都進入東吳大學附屬中學，並畢業（或就讀）於東吳大學。

李政道自幼就愛讀書，且展現非常的專注特質及過人的講述能力。據大他三歲的二哥李崇道描述：大哥李宏道在準備考試期間，他們的父親要求全家內外不得喧嘩；李崇道準備考試期間，則要求在他讀書的房間內不得打擾；但在李政道讀書時，則完全不必要求──因為即使在他耳朵旁邊吵鬧，一點也不會影響到他的專注。又據小他12歲半、同父異母的弟弟李根道清楚記得：李政道年少時期就很會說故事，他在大樹下講《西遊記》時，小孩們都聽得津津有味。

然而李政道的求學經歷極為坎坷──由於戰爭的影響，他小學、中學、大學都未能順利展開學業，也沒能畢業。他的求學過程中伴隨著很多自學的經驗，於是養成極為獨立的性格，可稱傳奇。

顛沛流離的求學生活

1937年淞滬會戰爆發，日本軍占領上海，李家被迫遷入英租界；於是李政道在小學未能畢業的情況下，入讀國光中學。1938年8月，他轉入位於上海的東吳大學附屬中學念初中二年級；1940年，升入高中讀了一年半。李政道只有在東吳附中的這三年半，得以安定求學、打好基礎。1941年12月太平洋戰爭爆發，日軍侵入租界，占領學校作為海軍司令部。於是剛滿15歲的李政道跟著18歲的李崇道遠離父母家鄉，加入了逃避戰亂的難民隊伍。

1942年2月，兩兄弟過了江準備坐火車向西走一段，但是當時兩人的錢總共只夠買一張火車票，李崇道決定讓李政道先走，兄弟兩人遂從此分開。他下了火車，等不到哥哥，所帶的錢也用完了，又無法聯繫到上海的父母，只好跟著流亡的難民一起跋涉數百公里崎嶇的山路，於1942年2月到達浙江省衢州常山縣。這時剛成立、用於收容流亡學生的常山臨時中學春季班已經開學了，他乃隨高中二年級借讀。

5月，常山臨時中學因日軍攻擊解散，於是李政道又南下閩北，走過福建、江西等地的深山野嶺。他在這時染上了嚴重的瘧疾和疥瘡，一路上靠流亡學校的安排和好心人的接濟，好不容易走到江西贛州，於秋天進入贛縣基督教聯合中學，直接上了高中三年級，同時養病。1943年夏， 瘧疾等疾病逐漸痊癒，他在茶館打工之餘到新贛南圖書館（蔣經國治贛南時興建）看書，發現一套薩本棟著的《普通物理學》，乃靠自學打下物理學基礎。

由於考程衝突，他考量前程後決定不參加當時江西、貴州、甘肅三省的夏令營受訓，以及在訓期結束後教育部組織的聯合考試，因而未曾取得高中畢業文憑。隨後他直接趕赴貴陽，用同等學力身分參加了1943年7月中旬的全國大學統一考試，考入1940年遷至貴州省湄潭縣（今遵義市湄潭縣）的浙江大學工學院電機系。當時從贛州到貴州沒有鐵路，公路沒有正常客運，他只能靠腳走，一路歷盡艱辛。

與物理結下不解之緣

在大學開學前一個月，李政道到湄潭，經由友人束慰曾介紹認識了物理學教授束星北，不久後又認識王淦昌，乃決定轉入理學院物理系就讀。當時浙江大學一年級的上課地點位於校本部約20公里外的永興場（今湄潭縣永興鎮），束星北每一週或兩週上午會從湄潭步行到永興場為一年級學生作輔導，李政道當時是幾乎唯一一位能和束星北討論的學生。這種一對一的自由交談非常適合領悟能力極強的他，他晚年也回憶道：「束老師幫助我建立了我對整體物理的了解和自信，使我一生受益。到了西南聯大，我跟吳大猷先生也是一樣的，後來跟費米教授也是一樣的。」

1944年暑假，李政道又一人步行500公里，從湄潭到重慶去探望母親。當時他曾向被聘到重慶的束星北透露出想參加青年遠征軍的想法，束星北勸住他：「全中國有那麼多青年，誰都可以去當兵，唯獨你李政道不可以。」回程時，李政道搭上一輛裝滿郵包貨物的郵政卡車。在婁山關七十二道拐山路上，汽車忽翻到山溝裡；昏過去的李政道被路過的國軍救起，帶到遵義治療， 後又送到湄潭休養，由王淦昌夫婦精心照顧養傷，臥床數月之久。

1944年冬，日軍發動湘黔桂戰役，一路打到貴陽附近的獨山。在重慶的束星北去湄潭接家眷時，順便把李政道帶到了重慶養傷。這時束星北贈送他英國物理學家金斯（James Jeans）所著的《Mathematical Theory ofElectricity and Magnetism》（1908）。他在養傷期間做完了所有習題，並手寫了一冊《金斯電磁學習題全解》。李政道的傷勢在母親的照顧之下逐漸痊癒，束星北建議他到昆明的西南聯合大學繼續學習。

1945年李政道來到昆明，帶了兩封介紹信，其中一封是給西南聯大物理系系主任吳大猷。吳大猷回憶：「1945年春的一天，忽然有位不到20歲的胖胖的孩子拿著一封介紹信來見我，他要插班進大二。」、「我告訴他現在恰是學期中間，不收轉學生， 你可以聽課。」、「政道應付課程綽綽有餘。每天課後都來請我給他更多的讀物和習題。我無論給他什麼樣的難題，他都很快地做完，並又來要更多的。我從他做題的步驟及方法上，很快發現，他思維敏捷的程度大大異乎常人。」

李政道於1945年順利轉學進西南聯合大學成為二年級生，他除了旁聽高年級的物理、數學課之外，為了湊學分還選了葉企孫教授的電磁學。有一天上課時，他在下面看書，葉企孫問他看什麼書，他回答是金斯的電磁學。葉企孫就說：「你不必上我的課了，學期終了參加大考就可以。但是電磁學實驗你一定要做，將來大考筆試占60分、實驗占40分。」李政道後來重視理論與實驗間的聯繫，應該是受了葉企孫的影響。

但不久後，美國對日本投下兩顆原子彈，日本無條件投降。西南聯大停辦，復原為清華、北京、南開三所大學；李政道若要畢業，必須遷往北京。就在這當兒的1945年冬，國民政府也想有原子彈，於是當時的軍政部次長俞大維請吳大猷、華羅庚到重慶商討，決定派人到美國學習。最後決定請華羅庚、吳大猷、曾昭掄三位數、理、化教授，各帶兩名年輕助教到美國學習。物理方面，吳大猷先選了朱光亞，另外一位人選則屬意李政道。但李政道在名義上還只是位大二學生，因此吳大猷找了理學院院長葉企孫商量，得到葉企孫的支持。於是在1946年9月2日，華羅庚及吳大猷夫人帶了朱光亞、李政道他們五位年輕人從上海乘輪船遠赴美國舊金山，航程為兩星期。

但他們到了美國才知道，有關原子彈的知識都是保密的，中國人無法取得。打電報回國後，得到的指示是：教授就做訪問學者，助教就攻讀博士學位。但李政道不僅沒有大學文憑，連小學、中學文憑都沒有，如何進博士班？例如吳大猷的母校密西根大學（University of Michigan）就不收！

這時他們發現，芝加哥大學（University of Chicago）博士班即便沒大學文憑也可以申請，但校方要求申請者曾精讀西方文學、哲學名著。李政道回答：「他雖沒有讀過西方名著，但對中國的文學及儒家、道家有關名著尚有造詣。」就這樣，該校的招生辦公室給了旁聽試讀生的資格，他乃得以進入世界第一流的物理學系。當時二戰剛結束，芝加哥大學聚集了一大批世界一流的物理學家，研究生群裡也是人才濟濟。在泰勒（Edward Teller）所開的量子力學課期末考試，李政道考了第一。不久後，物理系主任就通知他，芝加哥大學決定將李政道納為正式生。1947年春，李政道更被物理學系推薦，得到全校只有兩個名額的「university scholarship」，除了免學費之外，每年還有1500美元的獎學金。

1948年春，李政道通過了博士資格考試，於是師從費米（Enrico Fermi）作為論文指導教授，先做核物理研究，後轉做天文物理學。到了1950年6月，他以「白矮星的含氫量」作為主題（推翻了白矮星富含氫的說法），獲得芝加哥大學的博士學位。

綜觀李政道的求學生涯，由於非比尋常，於是養成他特立獨行的性格。又因他曾歷經坎坷，晚年乃特別致力於菁英青年的培植。