出生于書香門第的吳大猷，從小受過良好的傳統(tǒng)教育，本極有可能沿著傳統(tǒng)文人道路走下的他，卻因考入南開大學而與物理結緣，并因其在物理學中的成就而進入西南聯(lián)大任教，開始了和西南聯(lián)大的緣分。

吳大猷出身在一個書香門第，祖父是晚清進士，父親是舉人。四歲時，父親早亡，吳大猷在母親和伯父的拉扯下長大成人?？赡苁抢^承了祖父輩的遺傳基因的緣故吧，小時候的吳大猷就表現(xiàn)出了過人的天分，聰敏穎悟。他好學上進，于1925年以優(yōu)異的成績考入南開大學，師從著名的物理學家饒毓泰教授。吳大猷在物理學方面表現(xiàn)出很高的天賦，并且勤奮好學，這一切給饒毓泰教授留下了深刻的印象，他希望這個得意門生將來能夠在物理學研究方面大放異彩，做出開創(chuàng)性的成果。在他的舉薦和提攜下，尚在大四的吳大猷被學校聘用為助教，為大一新生授課。

1931年，為了學習最前沿的科技成就，吳大猷遠渡重洋，到美國密歇爾大學物理學院繼續(xù)深造。吳大猷的研究方向為原子分子結構及光譜、核子散射等方面。當時的密歇爾大學云集了一批這個研究領域最為權威、頂尖的科學家，他有幸得以聆聽眾多大師的教誨，這對他后來的發(fā)展可以說是一個絕佳的機會，他在這里得到了最好的理論物理的教育。吳大猷非常珍惜這個難得的機會，他異?？炭?，廢寢忘食地學習。1933年，吳大猷完成了自己的博士論文，論文題目為《托馬斯——費米努和原子光譜問題》，這篇論文被發(fā)表在著名的物理學頂級學術期刊《物理評論》上。吳大猷在不到兩年的短短時間里獲得博士學位，創(chuàng)下了一項中國留學生獲取博士學位的最快紀錄，這的確是一個奇跡，這是毅力和天賦共同起作用的結果。

1934年，已經在原子、分子光譜研究方面取得一系列成果的吳大猷在恩師饒毓泰教授的邀請下回國任教于北京大學物理系。吳大猷的工作頗見成效，在他的努力推動下，短短幾年時間內，北京物理學院就成為了原子、分子光譜研究中心。他指導的學生在國內外權威期刊上發(fā)表了一系列具有較高水準的研究論文。在吳大猷等一批具有重大影響力的物理科學家的共同努力下，國內物理學發(fā)展非常迅速，成為當時最好的學科。

抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，北京大學南遷，與清華大學、南開大學組成西南聯(lián)合大學。以吳大猷為代表的物理學家在條件極為艱苦的情況下，繼續(xù)進行物理學方面的研究與教學工作。在吳大猷的精心栽培下，一批物理學方面的優(yōu)秀人才脫穎而出，其中諾貝爾物理學獎獲得者李政道、楊振寧是他們中的杰出代表。朱光亞、馬仕俊、郭永懷、馬大猷、虞福春等大家也多從他那里受益。

由于抗日戰(zhàn)爭的影響，中國的物理學研究收到嚴重破壞，很多科學研究唄中斷，學術梯隊的建設被嚴重打亂，一批優(yōu)秀的人才流失海外，物理學研究工作難以展開，中國物理學的研究處于停滯不前的狀態(tài)，與世界前沿物理學的研究脫節(jié)。在這種形勢之下，吳大猷赴美進行研究，為其后培養(yǎng)大批優(yōu)秀科技人才做了良好的鋪墊，為祖國后來科技產業(yè)的發(fā)展奠定了最豐厚的基礎。