1872年，年仅12岁的詹天佑到香港报考了清政府筹办的“幼童出洋预习班”，留学美国。他带着为祖国富强而发奋学习的信念，刻苦学习，于1877年以优异的成绩毕业于纽海文中学业。同年五月考入美国耶鲁大学土木工程系，专攻铁路工程。

在大学的四年中，詹天佑刻苦学习，以突出成绩在毕业考试中名列第一。詹天佑在美国先后就学于威哈吩小学，弩哈吩中学。1881年又以优异成绩毕业于耶鲁大学，并写出题为《码头起重机的研究》的毕业论文，获学士学位，并于同年回国。

1881年，在120名回国的中国留学生中，获得学位的只有两人，他便是其中的一个。回国后，詹天佑怀着满腔的热忱，准备把所学本领贡献给祖国的铁路事业。但是，清政府洋务派官员却过分迷信外国，在修筑铁路时一味依靠洋人，竟不顾詹天佑的专业特长，把他差遣到福建水师学堂学驾驶海船。

1882年11月又被派往旗舰“扬威”号担任驾驶官，指挥操练。1883年，中法战争爆发，第二年，讨伐中国计划蓄谋已久的法国舰队陆续进入闽江，蠢蠢欲动。可是主管福建水师的投降派船政大臣何如璋却不闻不问，甚至下令：“不准先行开炮，违者虽胜亦斩!”这时，詹天佑便私下对“扬武”号管带(舰长)张成说：“法国兵船来了很多，居心叵测。虽然我们接到命令，不准先行开炮，但我们决不能不预先防备。”由于詹天佑的告诫，“扬武”号十分警惕，作好了战斗准备。

当法国舰队发起突然袭击时，詹天佑冒着猛烈的炮火，沉着机智地指挥“扬威”号左来右往;避开敌方炮火，抓住战机用尾炮击中法国指挥舰“伏尔他”号，使法国海军远征司令孤拔险些丧命。

对这场海战，上海英商创办的《字林西报》在报道中也不得不惊异地赞叹：“西方人士料不到中国人会这样勇敢力战。‘扬威’号兵舰上的五个学生，以詹天佑的表现最为勇敢。他临大敌而毫无惧色，并且在生死存亡的紧要关头还能镇定如常，鼓足勇气，在水中救起多人……”

从战后到1888年，詹天佑由老同学邝孙谋的推荐，几经周折后，终于转入了中国铁路公司，担任工程师，这正是他献身中国铁路事业的开始。被湮没了七年之久的詹天佑才有机会献身于祖国的铁路事业。此时正值天津-唐山铁路施工，他不愿久居天津，就亲临工地，与工人同甘共苦，结果只用八十天的时间就竣工通车了。但李鸿章却以英人金达之功上奏，并提升金达为总工程师。

同时受权公布的关于《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》的说明表示，注重构建支持全面创新体制机制。决定稿统筹推进教育科技人才体制机制一体改革，强调深化教育综合改革、深化科技体制改革、深化人才发展体制机制改革，提升国家创新体系整体效能。

不久后，詹天佑又遇到了一次考验。1890年清政府又修关内外铁路(今京沈铁路)，以金达为总工程师。1892年工程进行到滦河大桥，当时从天津到山海关的津榆铁路修到滦河，要造一座横跨滦河的铁路大桥。滦河河床泥沙很深，又遇到水涨急流。许多国家都想兜揽这桩生意，金达当然以英人为先，但号称世界第一流的英国工程师喀克斯以建不成桥而失败。

日本、德国的承包者也都遭失败。之后詹天佑要求由中国人自己来建造股票多少钱杠杆，由于交工期限将至，负责工程的英国人同意詹天佑来试试 。詹天佑详尽分析了各国失败原因，又对滦河底的地质土壤进行了周密的测量研究之后，决定改变桩址，采用中国传统的方法，以中国的潜水员潜入河底，配以机器操作，顺利完成了打桩任务，成功建成了滦河大桥。这一胜利长了中国人民的志气。

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