中国现代桥梁事业的先驱——西南交大
在中国，一提到现代化的桥梁建设，人们就会不由自主想起一个名字——茅以升。确实，茅以升的一生都是和桥梁，和中国的铁路建设紧密联系在一起的。
茅家先世经商，茅以升的祖父茅谦为晚清举人，思想进步，倾向革命，曾创办《南洋官报》，是镇江市的名士。茅以升出生不久，全家迁居南京。茅以升6岁读私塾，7岁就读于1903年在南京创办的国内第一所新型小学——思益学堂。1905年端午节，茅以升的家乡在秦淮河上举行龙舟比赛，观看比赛的人都挤在一座桥上，由于人太多桥被压塌，死伤的人为数不少，年方十岁的茅以升因此而萌发了长大以后建桥的志愿。1906年，他进入江南商业学堂学习。
1911年，茅以升考入唐山路矿学堂(山海关铁路学堂改称)。1912年9月，孙中山先生在唐山路矿学堂讲演，他指出开矿山、修铁路的重要性。在听了孙先生的演讲后，一度想去从事政治活动的茅以升坚定了走“科学救国”、“工程建国”道路的想法，他从此选定桥梁专业，立志攻读，把建设祖国视为己任。在校学习期间，茅以升学习极为勤奋，仅整理的笔记就达二百本，近千万字，这些笔记摞起来超过一人高。唐山路矿学堂考试频繁，又从不预告，有时一个上午四门功课都要考。在校学习的五年中，他经过无数次的考试，每次大考都是全班第一名，5年各科总平均92.5分，这在向以考试严格著称的唐山路矿学堂历史上极为罕见。1916年，当时的北洋政府教育部在北京举办全国专门以上学校成绩展览评比，唐山工业专门学校(原唐山路矿学堂)参加展览的是茅以升和1915届毕业生王节尧的作业。评比结果唐校在七十多所高等学校中名列第一，时任教育总长的范濂源特奖“竢实扬华”匾额一方。
同年，茅以升从唐校毕业，报考官费留学被录取，准备去美国康乃尔大学。该校最初不承认唐山工业专门学校的毕业证书，首先考了茅以升的大学课程，成绩为“特优”，再考研究生入学考试，成绩又是“特优”，使该校教授们大为惊讶和赞叹。一年后的毕业典礼上康奈尔大学校长当场宣布：今后凡是唐山工业专门学校的研究生一律免试注册入学。茅以升为母校在国外争得极大荣誉，唐山交大(原唐山工业专门学校)日后之被誉为“东方康乃尔”，当自此始。1917年，茅以升获硕士学位，经导师贾柯贝(H·S·Jacoby)介绍，在匹兹堡桥梁公司实习，同时利用业余时间到卡利基理工学院夜校攻读工学博士学位。1919年，茅以升成为该校首名工学博士。他在博士论文《桥梁桁架次应力》中提出的创见被称为“茅氏定律”，并获康乃尔大学优秀研究生“斐蒂士”金质研究奖章。
1925年冬，唐山交大发生学生会驱逐有蔑视中国学生言行的美籍化学教师伊顿事件。时任教务长的罗忠忱教授和部分教授不赞成学生会的做法，以罢教相反对。学生会又组成“驱罗委员会”，与罗忠忱等教授相对抗。
1926年1月，唐山交大孙鸿哲校长因难以调解“驱伊”、“驱罗”事件，受到学生会的反对，辞去校长职务，交通部遂委派茅以升继任校长。茅以升校长劝说学生会放弃过激做法，学生会不听从，茅以升旋即辞职离校。3月，交通部调派胡仁源继任校长。茅以升先生此次出任交大校长，为时甚短，他本为调解母校纠纷而来，事既不成，引身而退，则大有中国老一辈知识分子的风范。
1937年，日寇挑起卢沟桥事变之后，抗战全方面爆发，而唐山交大所在地属华北最前线日，唐山校园即沦入日寇魔掌。校长孙鸿哲此时正卧病于北平，不少师生纷纷自行南下。唐山交大自开办以来，成绩卓著，蜚声中外，一向为校友所爱护；教授又大多长期任职，对学校极为关怀；学生则急待继续其学业，师生校友都不忍见学校历史中断，于是共同谋划复校之举。9月以后，唐山交大各地师生、校友通过书信往还互通音讯，复校的运动由此而起。
经过一番努力，唐山交大几十名师生首先集中于湖南湘潭，决定在1938年2月复课。这时最急需解决的问题是要有一个校长(院长)，经过洽商，茅以升先生愿担此重任。2月11日，茅以升到职视事，出任代院长，受到师生们的热烈欢迎。茅以升先生到湘潭就职之日，院坪遍贴“欢迎茅博士来复兴唐大”的标语，以示赤诚欢迎；很多同学在亲眼目睹茅先生风采之后，喜形于色，认为茅先生必定能带领师生振兴唐大。复校之时，由于时间仓促，交通阻隔，唐山交大的教师多数未能及时赶到；不得以，很多教师是临时邀请当地铁路局各校友义务担任。茅以升先生到职后，一面对外接洽联系，争取教育部承认拨款等，一面则力争扩大教师队伍，保证教学质量。5月，茅以升先生被改聘为交通大学唐山工程学院的正式院长，这是茅以升第三次担任唐山交大校长。
由于交通大学北平铁道管理学院暂时并入唐山交大，而湘潭缺乏房屋可用，学校于5月又迁往湘乡杨家滩。是年10月，武汉沦陷，11月初日寇进攻湘北，11月12日军队在放弃长沙时纵火焚城，民众惨死者达10余万人。杨家滩离长沙只有一百多公里，人心浮动，以为日寇朝夕可至，茅以升只好让学校再次南迁。
南迁最先到的地方是桂林。迁移的过程是艰难的，不但要靠徒步行走，还随时面临着敌机轰炸的危险。12月2日，日寇飞机轰炸桂林，学校从杨家滩带出的图书、仪器、档案和80多位同学的行李损失殆尽，不少同学行李物品一无所有。在这困难关头，最重要的问题是要有信心。茅以升先生12月7日召集大家谈话，他说：“我们学校历史悠远长久，有艰苦奋斗的传统，有强大的凝聚力，有百折不挠的生命力。只要大家坚定信心，团结一致，奋勇向前，唐院一定会振兴的。抗战必胜，日寇必败，国家前途是光明的。”他斩钉截铁地向大家宣告了自己的信念：“中国不会亡，唐山不会亡，我们肯定能找到我们读书的地方。”
在茅院长的鼓励下，全体师生又分批于12月9日向柳州出发。到达柳州之后，时值数九寒天。学校伍镜湖教授出于爱护同学之心，提出预支一个月薪金为同学们添置衣物，不料竟遭会计拒绝。同学们一时群情激愤，此时幸好茅以升从桂林赶到，当即决定，对于没有棉被者，每人发给10元，以便购买棉衣、棉被以资御寒。稍事安定之后，迁移地点问题成为大家关心焦点，茅院长决定停下来休整，讨论迁移地点问题。
当时有迁滇、迁黔两个方案，最终迁黔的意见占多数。于是，茅以升先生多方联系，一面取得贵州省政府支持，将新校址选在平越(今贵州福泉县)，一面取得教育部的同意。同时又派出秘书到平越查勘和联系，得到平越各界的热情欢迎。1939年1月3日，茅以升院长回到柳州，宣布新校址已经选定在贵州平越。
自1938年11月17日离开杨家滩，至1939年1月28日到达平越，历时七十多天，行程两千余里，长途跋涉，旅途劳顿，生活不定，唐山交大的师生备受辛苦。幸赖茅以升院长领导有方，临危不乱，诸多校友竭力支持，热情帮助，师生们团结互助，同舟共济，终于在秀丽的藜峨山下，清澈的犀牛滩畔，艰苦创业，再续弦歌。之后，学校即迅速完全进入正轨。在课业之余，茅先生经常给学生讲处世之道。对毕业班的学生，则进行个别谈心，帮助学生做好进入社会的思想准备。1942年4月，茅以升调离学校。
1944年11月，日寇向桂北发动进攻，11月上、中旬，日寇在侵占桂林、柳州之后，又攻占黔南独山。平越离独山仅百余公里，宪兵队宣称：平越已划为前线，唐山交大校舍即将驻进督战队。此后月余，平越处于混乱状态，学校不得不于11月16日贴出布告：暂时停止上课，到重庆去集中。茅以升等交大校友出面，特地组成“交大唐、平两院重庆校友会”，全力协助母校迁移，不久就在重庆璧山县丁家坳觅得房屋。于是学校又赖以复课。
抗日战争时期，是唐山交大存亡续绝的时期，也是灾难深重的时期，然而这一时期却是学校有史以来办学顶级规模，教学成果最丰硕的时期之一。许多著名的校友，就是在抗日战争的烽火中培养出来的。而学校能取得这些成就，茅以升先生功不可没。
1948年，解放战争迅猛发展。11月，唐山交大一部分师生或惑于宣传，或惧怕战火，离开唐山到上海。时任院长的顾宜孙因为既老且病，休假住在上海家中。在茅以升先生出面安排下，上海校友群策群力，稳定了师生及家属的情绪，于是大家决定留驻上海交通大学，等待解放。学校赖以保全。
1949年7月，铁道部决定唐山交大(时称唐山工学院)与北平铁道管理学院、华北交通学院合并组成中国交通大学。茅以升先生出任总校校长。1950年8月以后，中国交通大学改称北方交通大学，茅先生继续担任校长至1952年5月。在茅先生主持下，唐山交大原有各系得到扩充，并增设了机械、电机、材料等系，许多高水平教师也是经茅先生批准延聘到校的。茅以升先生鼎力聘请学有专长的中青年专家回国任正、副教授，使学校拥有一支80多名正副教授为主力的师资队伍，这在当时国内高校实属凤毛麟角。
现代桥梁是随着铁路事业的兴起而兴起的，起初是在十九世纪后期的欧洲，随后就发展到美洲，它对社会持续健康发展的贡献，首先在于使铁路能够跨越大江、大河和海峡，使陆上交通畅通，对经济繁荣起保障作用。但直到本世纪30年代，我国自行设计、建造的第一座现代桥梁——钱塘江公铁两用桥才在茅先生的领导下完成。
1920年，当茅以升刚回到祖国时，他就立志要为祖国的架桥事业做出自己的贡献。可是，祖国大地战火连绵，满目疮痍，甚至铁路和桥梁的修建权都掌握在外国人的手中。翻开建桥工程记录，一项一项都写着外国人的名字，唯独没有中国人自己造的桥：济南黄河大桥，德国人造；郑州黄河大桥，比利时人造，蚌埠淮河大桥，英国人造；哈尔滨松花江大桥，俄国人造；沈阳浑河大桥，日本人造；云南河口人字桥，法国人造；珠江大桥，美国人造……茅以升看着这些无情的记录，心里极为难受。难道中国人比外国人笨，不能修大桥吗?答案当然是否定的。中国人民千百年来曾修过无数座桥梁：隋代(公元581—618年)建造的驰名中外的赵州桥，跨径37.02米，结构符合常理，造型精巧，虽然已历经1300多年，至今仍完好无缺；建于公元1053—1059年的福建省泉州万安桥，始建于公元1170年的广东省潮州广济桥，也都是中外闻名的桥。这都是中国人有能力造桥的铁证。茅以升真想一口气在长江、黄河上造它几座大桥，可惜由于当时战祸不断，政权腐败，财力空虚，有志造桥者只好望“江”兴叹，无可奈何。
1933年，在茅以升从美国归来的第13年，他终于得到了一次建大桥的机会，这就是修建钱塘江大桥。在这年的3月，浙江省决定在钱塘江上兴建大桥，以贯通浙江省铁路、公路交通。浙江省建设厅长曾养甫、浙赣铁路局长杜镇远和浙江公路局长陈体诚一致推举茅以升担此重任。消息传来，他激动不已。尽管面临能否筹款成功，能否打破当时大一些的桥梁都是“洋人”修建的局面，能否击败“洋人”的竞争，以及在险恶大江上造桥能否胜任等尖锐复杂的问题，他还是鼓起勇气，知难而上，开始了对钱塘江大桥从筹办、设计到建造的领导工作，决心为中国建造出宏伟、壮观的“争气桥”。
茅以升接受邀请后，即风尘仆仆地赶到杭州，拜访了邀请人——浙江省建设厅厅长曾养甫。当时正患感冒卧床养病的曾养甫在病床上接见了远道而来的茅以升。他对茅以升说：“钱塘江上造大桥，是全体浙江父老多年的愿望。你是美国康奈尔大学毕业的，我很信任你，希望咱们真诚合作，共同把大桥造起来。”
他见茅以升脸上露出不解的神色，便解释说：“因为华德尔是铁道部聘请的顾问，为避免铁道部和华德尔反对建桥，所以想出了这个办法。至于建桥计划，如果你设计得好，就用你的。”茅以升嘴上没再说什么，心里想的却是一定要替中国人争气，造出一座省工、省钱又结实美观的现代化桥。
茅以升白手起家，就任“钱塘江桥工委员会”的主任委员，开始筹建工作。经过半年的勘测，茅以升提出了大桥设计的具体方案。这个设计的具体方案，比美国人华德尔的设计好得多，也省钱好多，在评选工程设计的具体方案时一举夺标。
在钱塘江上造桥绝非一件易事。钱塘潮是天下奇观，也是诗人吟咏的好题材：“怒挟长风过海门，须臾新潮没沙痕。鲸波吼夜千兵合，雪浪翻空万马奔。”尽管大潮壮观，天下一绝，但对于建桥来说，却是巨大的自然障碍。钱塘江上水、风、土都不比寻常。上游山洪暴发时，水流湍急，下游怒潮倒灌时，波涛险恶，如果上下同时并发，或遇到台风，江水翻腾激荡，势不可挡，而且潮头壁立，可高达9米，破坏力量惊人。江底石层全被流沙覆盖，深达40米，流沙极细极轻，一遇水冲，便被卷走，变迁莫测，突然刷深可达10米以上。所以杭州人说：“钱塘江无底”、“钱塘江造桥——不可能”。茅以升曾两下杭州调查钱塘江建桥的可能性，在经过仔细调查分析之后，得出的结论是，虽然难度极大，但“在有适当的人力、物力条件下，从科学方面看，钱塘江造桥是可以成功的”。
1935年4月，大桥开始动工。这年6月开始打桩，不料第一桩就遇到了问题。由于江流湍急，流沙太厚，第一桩打了两个小时，打不进去，换过大锤来打，咔嚓一声，木桩断了。接着第二根、第三根，打了一夜，只打进去一根桩。茅以升心急如焚，他自言自语地说：“照这种速度，恐怕打桩就要花4年时间。这怎么行呢?”只好暂时停工，另想办法。
次日恰好又是母亲生日，要回去给母亲拜寿，茅以升只好满腹愁肠回家。母亲了解了他的苦恼后，语重心长地开导他：“唐僧取经经过八十一难，终于取得真经一百六十多卷。唐臣(茅以升的号)造桥，也要经过八十一难。”这番话使茅以升大受启发。他说：“我们现在还没有经过八十一难，就有畏难情绪了，怎么能办大事？”母亲又说：“你们有孙悟空和他那如意金箍棒，一样能度难关的，何必发愁呢！”茅以升顿时觉得心里亮堂起来。
恰在这时，他的小女儿于燕，从院子里匆匆跑进他的怀里鼓着嘴气恼地诉说：“爸爸，你看，到我们家里来拜寿的小朋友们，在我们院子里玩水，把我们的花坛都要冲坏了。你快出去看看嘛。”茅以升拗不过女儿，走出去一看，正是一个小淘气提着一把大水壶一条水箭似的向花坛猛冲，把花坛的泥土冲了一个个小洞。茅以升脑子里蓦的灵光一闪，他口里安慰女儿不要紧，心里想着，“射水法”，“好注意”。
茅以升回到大桥工地后，召集技术人员和老工人一起研究，设计出了一种新的打桩技术——射水法：把钱塘江江水抽到高处后，通过水龙带直冲江底泥沙层，将泥沙层冲出一个个深洞后，再往洞里打桩。用“射水法”打桩，一昼夜可打桩30根，顺利解决了问题。
木桩打好，要放沉箱，不料又遇到一个难题。长18米、宽11米、高6米的钢筋混凝土沉箱，象一个无顶的大屋子，重达600吨。要把这样的庞然大物从岸上运到江里，然后准确地放到桩上，难度极大。工人们几次把沉箱运到桩跟前，沉箱刚要就位，江水和海水的落潮从同一个方向涌来，两股水力象千军万马，一齐冲向沉箱。6个铁锚(每个重3吨)在这股合力的冲击下，全被冲起。沉箱顺着水势轻飘飘地浮到下游电厂。第二次又遇涨潮，3米高的浪头迎面扑来，铁锚的铁索被冲断，庞大的沉箱马上被浮力托起，很快又被潮水顶到上游的之江大学，又失败了。这样来回折腾了四个多月，严重影响了工程的进度。
茅以升心急如焚，恨不得生出三头六臂来，把沉箱固定在木桩上。这时，各界人土议论纷纷，指责声不绝于耳，提供建桥贷款的几家银行也被流言蛮语所影响，一次次催问茅以升大桥能否建成，如果没把握就赶快停工，先偿还一部分债务。
面对种种困难和干扰，茅以升造桥的意志毫不动摇。他与技术人员一起研究，大家都认为三吨铁锚太轻，坠不住沉箱，应当改用大铁锚。茅以升预测，如果改用钢筋混凝土制成的十吨重的土锚，将会最经济合用。试用结果，沉箱立住了，又过了一重难关。
茅以升还在总工程师罗英的协助下，打破了先做水下基础，再做桥墩，最后架钢梁的传统造桥程序，采用上下并进、一气呵成的办法——即基础、桥墩、钢梁三种工程一起施工，并使全部工程做到了半机械化，大幅度的提升了工程效率。
1937年9月26日钱塘江大桥诞生了，这一天的试车典礼，大桥两旁，人山人海，欢声雷动，大家都来庆祝中国人自己建造的第一座现代化大桥。然而当时对日抗战慢慢的开始，眼看战争一天比一天接近杭州。 11月16日下午，南京工兵学校一位姓丁的教官，在杭州市内的西湖饭店钱塘江大桥工程处找到茅以升。丁教官在出示了一份南京政府绝密文件后，简单地向茅以升介绍了当前的形势，如果杭州不保，钱塘江大桥就等于是给日本人造的，茅以升一直不愿面对的预感终于来到了眼前。丁教官告诉茅以升，所需炸药已直接由南京运来，炸药已分布在五孔钢梁和一个桥墩上，整个毁灭性破坏只需12个小时。
11月16日，整个通宵，100多根引线，从一个个引爆点全部接到南岸的一所房子里，茅以升一直亲眼看到最后一根引线日凌晨，所有的炸药都已埋好。就在这时，茅以升接到浙江省政府的命令，因为战势的发展，大量难民涌入杭州，渡船根本不够用，钱塘江大桥必须于当天全面通车。浙江省政府此时也不知道大桥上刚刚布满了炸药，此事得到高度保密。
11月17日，大桥全面通车。这一天，得到消息的人们，从杭州、宁波远道而来，无数的人们来到六和塔下的钱塘江边，连六和塔上都站满了人。等第一辆汽车从大桥上驶过，两岸数十万群众使劲鼓掌。掌声经久不息。没有人知道，开桥的第一天，桥里就有了炸药。
1个多月后，1937年的12月23日，日军攻打杭州，当天下午1点多钟，茅以升终于接到命令———炸桥。下午3点，炸桥的准备工作全部就绪。站在桥头看着桥上的难民黑压压涌过来，茅以升无法下手。直到傍晚5时，已远远看见日军骑兵扬起的尘烟了，才关闭大桥，禁止通行，实施爆破。一声巨响，这条全长1453米的卧江长龙被从六处截断，通途瘫痪。这座由中国人第一次自行设计和建造的第一座现代化大桥，历经了925天夜以继日的紧张施工，耗资160万美元，仅仅存在了89天。
中国铁路桥梁史这样评价钱塘江桥：“20世纪30年代，在自然条件很复杂的钱塘江上，以当时尚不发达的实施工程技术，用不到3年的时间，由我国工程师自行设计并监造，建成了一座基础深达47.8米的双层公铁两用桥，这是旧中国铁路桥梁建设史上的一项重大成就，也是中国铁路桥梁史上的一个里程碑。”
在钱塘江桥之外，从1936年起，茅以升就一直研究、派人勘测、并参与讨论武汉长江大桥的建设；到1955年，他被任命为武汉长江大桥技术顾问委员会主任委员。1945年时，茅以升曾筹建重庆两江大桥。1946年，他进行上海市越黄浦江工程的研究并提出了报告，而改革开放后的今天，上海市为建桥隧的定址问题，经过几番论证周折之后，最后定下来的位置恰恰是茅以升半个世纪前选定的位置，由此可见茅以升先生当年的工作之价值。
现代科学意义上的土力学则与以下这些西方的研究成果分不开：库仑于1773-1776年间提出土的抗剪强度法则和挡土墙土压力计算理论，兰金于1857年提出土在塑性平衡状态下的应力计算理论，泰沙基于1923-1925年间提出土的有效应力概念和一维固结理论，费莱纽斯和泰勒于1927-1937年间发表土坡稳定性的圆弧滑动分析方法。与此同时，土的钻探和原状取样技术和三轴试验技术持续不断的发展。泰沙基1925年写成《土力学》专著，随后又于1942-1948年间写成《理论土力学》和《工程实用土力学》。土力学于20世纪30年代开始成为各大学土建、水利系的必修学科之一。
当土力学研究在国际上开始兴起的时候，国内大学还没有专门讲授这一学科的课程。茅以升在钱塘江大桥施工中遇到桩打不下和沉井下沉发生歪斜等现象，经过对钱塘江流沙的研究，他感到土力学是当前迫切地需要研究的课题，立即开始刻苦钻研，很快掌握了这门新兴学科。他对库伦土压力经典理论中所存在的问题有独到的见解，经常与国际土力学及基础工程学会的创始人太沙基教授通信讨论研究。1938-1941年间，他在唐山交大(今西南交通大学)开课讲授，是我国第一个讲授土力学课的人。同时向全校师生作“Stresses on Retaining Wall”等学术报告。1940年，茅以升与其兄、弟捐款，请中国工程师学会设“石渠奖金”，专奖研究土力学的优秀会员。1948年，他在上海发起“中国土力学及基础工程学会”。
中华人民共和国建立后，基本建设工作全面铺开，铁路、公路、建筑等所有的领域，均面临许多复杂的地基基础问题，急需土力学与基础工程方面的人才与技术，这时，茅以升认为应尽一切努力普及并提高土力学知识，他于1952年在中国土木工程学会组织成立了土力学小组，举办土力学学术交流和普及讲座。在他的倡仪下，这种土力学学术活动逐渐传播到天津、上海、南京各地。1957年，茅以升主持成立了全国土力学及基础工程学术委员会，并成为国际土协的团体会员。同年，他代表我国土力学学会参加了在伦敦举行的第四届国际土力学及基础工程学术会议，为我国土力学界在国际上取得了应有的地位。几十年来，我国土力学与基础工程科学技术已有显著的提高与发展，这一切与茅以升的长期领导和关注是分不开的，他对我国这一科学技术的开拓、发展有着不可磨灭的功绩。
新中国成立之后，在中央人民政府铁道部领导下的山交大，在很短的的时间内，展开了一幅光芒万丈、前程万里的景象。一方面，唐山交大的教学机构和力量得到扩充；另一方面，更计划成立研究所，将唐山交大建成全国铁道技术的科学中心。1950年3月1日，铁道部铁道技术研究所在唐山正式成立，唐振绪任所长。同年9月，更名为铁道部铁道研究所，领导机构迁京，中央人民政府政务院任命茅以升先生为研究所所长。1956年5月后，铁道研究所又更名为铁道科学研究院。
茅以升担任铁道科学研究院院长工作，长达32年之久。1950年，他被任命为铁道技术研究所所长时，全所只有60人，4个研究组，只能从事一些试验工作。他不计较单位大小，职位高低，他考虑的是，要发展铁路运输事业，必须发展铁道科学技术。在茅以升看来，铁道科学是一门内容极其复杂而理论又比较高深的综合性的“技术科学”，这是一个需要开拓和发展的领域。他一方面亲自主持院务工作，另一方面以研究院为基地，研究科学管理、科研方针，中国铁路建设与铁路科研的关系，逐步发展他的教育、生产、科研相结合的思想。这一期间，他结合在科研管理上遇到的问题，先后发表了20多篇论文和文章，如《科学研究的组织和体制问题》、《我国铁路科学研究的远景》等，阐述了科学与生产之间的关系，基础科学、技术科学(应用科学)、生产技术之间的关系。他认为“在基础科学与生产专业之间，技术科学是桥梁”，产业部门的研究机构的任务是使技术经验理论化，学科理论实用化。“生产技术是技术科学的实践，实验技术则是基础科学与技术科学的实践。对生产而言，实验技术是生产技术的前导，有时生产技术亦有实验技术的性质，这就是‘中间工厂’中的生产”，指出生产技术需要综合的技术科学中学科的综合理论。
首先，他肯定了铁道科学研究院主要是做技术科学研究，他明白准确地提出：“铁道科研工作当然应该为铁道运输服务，也就是在提高铁路运输效率的要求上，负有解决技术问题的主要责任”。他还指出，铁道科学研究院“既然是一个专责研究机构、应当首先根据需要与可能充实和建立必须的组织机构，设置必要的研究部门，使它逐渐发展成一个研究的中心，并在工作上明确与铁道学院，其他有关铁路的高等院校及与现场单位的分工合作伙伴关系”。针对铁路专业方面技术综合性的特点，他强调铁道科学研究院也要办成铁路专业齐全的综合性研究机构。
茅以升的办院思想，始终贯穿着理论结合实际，科研为生产服务这一条红线年铁道科学研究工作远景规划，都是“针对运输生产建设的技术关键，选定铁路发展中的重大、综合、长远、理论方面的课题，引进、消化国外先进的技术，解决实现铁路现代化的各种科学技术问题。”
1956年编制铁道科技发展规划时，他站在全路科技发展的高度，强调要把铁道系统中的全部科学力量组成全国性的分门分类大小成套的科学工作网，把铁道科学研究院作为整个铁道科研力量，全国科研工作网的一个组成部分和核心来考虑。
茅以升主张“生产中来，生产中去，科学为生产服务”，科研立题要结合运输生产要，而且强调要尽快把科研成果应用到生产上去，要求“加强发展研究，安排好中间试验，及时组织科研成果的审查、鉴定和推广、形成运输生产力”。他主张对课题进行经济核算，认为只有通过经济核算，才能体现出科研工作投入少、产出高的特点，进一步明确科技在国民经济发展中的重要作用。
早在60年代初，茅以升就针对科技快速地发展这个现实情况，强调职工继续教育和研究生培养的重要性。组织各种专业训练班，建立大学生进院摸底考试制度和导师制度，对他们进行有明确的目的性的补课和培养。先后在院内成立了红专大学、科技学院和教育中心(研究生部)。铁道科学研究院是国务院批准的首批具有硕士、博士学位授予权的单位。茅以升80岁高龄还亲自招收研究生。
铁道科学研究院在茅以升的领导下，经过全院职工的努力，到1980年，全院职工已达6910人，其中科学技术人员2710人；全院设有16个研究所，2个工厂，1个环形铁道试验段。仅仅在1978-1980这三年，该院就提供了834项科研成果和阶段成果。
自建院至今，中国铁道科学研究院承担了国家和铁道部几千项科研课题，取得科技成果2684项，其中获国家级奖159项，省部级奖611项。中国铁道科学研究院积极加强同国际间的合作与交流，逐步扩大合作领域，国际知名度正逐步的提升，已成为国际著名的中国铁道科研开发机构。茅以升先生作为铁道科学研究院的奠基人之一，值得今天的铁路人永远怀念。
从1920年起，前后约30余年，茅以升在教育战线上，倾注了不少心血。除了在母校唐山交大任职之外，他还曾出任东南大学、河海工程专门学校、北洋大学等多所大学校长，立基创业，功绩显著，成为知名的教授和杰出的教育家。
他在教学工作中，治学严谨，实事求是，素以认真、严格、诲人不倦著称。授课时讲求概念清楚，逻辑严密，注意深入浅出，根据学生的知识水平，用事例解释理论概念，力求讲清每一理论原则的实践意义，使学生透彻领悟，融会贯通。课外与学生交流，尽心辅导，并征求意见，以改进教学。
在教学过程中，茅以升不断研究和改进教育学生的方式。他认为教师的责任不仅是授业，更重要的是培育学生自力学习、自力研究的习惯和能力。他反对把学生当作“受体”的灌注式教学，实行启发式教学，使学生成为“主体”。他以自己的治学经验“博闻强记，多思多问，取法乎上，持之以恒”要求学生。他独特的教育学生的方式是通过“考先生来考学生”。每次上课的前十分钟，先指定一名学生，让他就前次学习课程提出一个疑难问题，从学生所提问题的深浅，可知他对课程是否作过深入的钻研和探讨及领会程度。问题提得好，或教师都不能当堂解答的，给提问学生打满分。如提不出问题，则由另一学生提问，前一学生作答。这一方法推行后，学生由被动学习变为主动学习，学习思想极为活跃，学业大进，深受学生欢迎。同时，学生所提问题，能使教师受到启发，起到教学相长的作用。著名教育家陶行知先生曾亲自带领教育科学生来听茅以升的课，对他的教育学生的方式评价很高，认为“这的确是个崭新的教学上的革命，是开创了我国教育的一个先例，值得推广”。
茅以升认为旧教育的弊病是理论与实际脱节，通才与专才脱节，科学与生产脱节，片面追求理论教育的“质”，严重忽视培养人才的“量”。他于1926年在上海交大30周年纪念刊和《工程》杂志上发表《工程教育之研究》的论文，批判理论脱离实际的欧美教育制度，呼吁建立适合我国现状的教育制度。主张“先授工程科目，次及理论科学，将现行程序完全倒置”。并且从学制、招生、课程、考核、教授、实习、服务等方面，提出大破大立的改革方案。中华人民共和国成立后，他认为为新社会培育人才，更应进行教育革命。1949-1950年，他撰写专论《教育的解放》、《习而学的工程教育》等，强调按照人的认识规律，由感性知识入手，进而传授理性知识，先让学生“知其然”，而后逐渐达到“知其所以然”，从而把理论与实际、科学与生产、读书与劳动、学校与现场紧密结合起来。1962年，他将自己的教育思想系统整理写成《建设一个为社会主义服务的教育制度》，在全国人大常委会小组会上发言，受到周恩来总理高度评价。
上世纪30年代，在修建钱塘江桥时，茅以升就立下决心，要使已组成的桥梁技术班子，在钱塘江桥建设中得到锻炼，成长壮大，让他们在祖国的江河上修建各式各样的大桥。为此，他把钱塘江大桥工地办成了训练培养桥梁技术人才的学校。为了给国家培养更多未来的建桥队伍，在大桥施工期间，每年暑假前还致函国内各工科院校，请他们选派三年级大学生80人来工地参观实习两个月，每天上课12小时，其余时间分派至各工点实习。桥工处不仅供应食宿，热情接待，还指定专人讲解、辅导。茅以升本人也在百忙中抽时间为他们讲课。这一创举，受到各大学的热烈欢迎。
钱塘江桥工处在完成本身任务之处，为了锻炼队伍，还接受一些其他桥的设计任务，如广州“六二三”桥；福建省峡兜乌龙江桥的测量钻探、初步设计；1936年，为筹建武汉长江大桥，进行了钻探和桥址比较工作，并作出了建桥计划书。抗日战争胜利后，又提出“武汉大桥计划草案”。这些工作，虽因经费无着落而无结果，但锻炼了人才，为以后的建桥者提供了有益的资料。
1941年，在主持唐山交大复校并回到正常状态教学以后，他又一次虚席让贤，自己去开拓新的工作领域，就任交通部桥梁设计工程处处长，开始谋划抗战胜利后修复铁路、修建桥梁等工作。抗日战争时期，生活艰苦，很多有志造桥的工程技术人员，谋生无路。1942年，他赴贵阳任桥梁设计工程处处长，筹备中国桥梁公司。从着眼未来出发，他将钱塘江桥工处的同仁和有志深造的工程技术人员，吸收到桥梁公司，培养他们成为桥梁建设的技术骨干。当时，虽没桥梁设计施工工程，就组织他们学习，研究桥梁的设计和施工，布置桥梁标准设计系列，并搜集参考资料，为武汉长江大桥、上海越江工程及修复遭破坏桥梁等工程准备方案。1946年，茅以升代表上海“越江工程委员会”提出了《上海市越江工程研究报告》，接着又承担了部分桥梁修复工程，这中间还包括承办钱塘江桥正式修复的设计与施工。尽管这些工作无利可图，却培养了掌握新技术的人才，对祖国的建设有十分重大的战略意义。
在任中国桥梁公司总经理期间，茅以升不顾一些人的责难，派人经营商业，以其收入作为公司职员的生活费用，显示了其务实的工作风格。1944年，桥梁公司经济十分困难，濒于倒闭，茅以升筹划未来，从培养人才着眼，还毅然送大量人员去美国实习。对出国人员的家属，照支工资，直到回国。这批留美人员各有专攻，收获很大，归国后，大都成为祖国大型桥梁建设的前驱和骨干，在祖国建设中发挥了重要作用。
茅以升还是中国最早从事科普事业的科学家之一。1950年，中华全国科学技术普及协会成立，他当选为副主席。他是一位极为勤奋的科普作家，在他发表的200多篇论著中，有关科普工作的论著和科普文章约占1/3。
1963年，茅以升应《人民日报》编辑部的邀请，连续写了几篇《桥话》。这些文章既通俗易懂，又生动传神，向大量的普通读者讲述了许多关于桥梁的科学知识。这些优秀的科普作品得到了主席的注意和称赞。
茅以升的科普文章写得好，得益于他对文学的热爱。像托尔斯泰的《复活》、《安娜·卡列尼娜》，狄更斯的《大卫·科波菲尔》，肖伯纳和莎士比亚的戏剧，纪晓岚的《阅微草堂笔记》，曹雪芹的《红楼梦》，郭沫若和老舍的戏剧作品，以及《全唐诗》、《宋词》等，他都读了不止一遍。
茅以升如此重视科普工作，与他对科普工作价值的认识分不开。在《科研与科普的十个关系》这篇文章中，茅以升认为，科普与科研是可以互相促进的，科普工作是科研人员的份内工作，有着重大的社会效益。他之所以对科普工作投入极大的热情，也体现了他对提高整个中华民族的科学文化水平的殷切期盼和希望祖国早日繁荣富强的赤子情怀。
如今，茅以升先生早已驾鹤西去。他终生奋斗、追求，为国为民，建立了不朽的功勋。他为人正派，关键时刻敢于挺身而出，勇挑重担。他思想通达，胸襟广阔，是不可多得的领导型科学技术人才。他谦虚谨慎，平易近人，终生未改其书生本色。茅以升先生不但给交大的学子、老师留下了一笔宝贵的精神财富，也给所有的知识分子树立了一个光辉的榜样。