1900年(庚子年)，英、俄、德、法、日、美、意、奥八国组成联军，大举入侵中国。清政府战败，在1901年与列强签定《辛丑条约》，被迫对各国偿付巨额赔款，被称为庚子赔款。

1907年，传教士明恩溥说服美国总统罗斯福，将美国分到的庚子赔款2444万美元中的超过实际消耗部分减退1078万美元，用于中国办高等教育和支持中国学生留美。为选拔和预培留美学生，1911年清华学堂创立。从1909年—1937年，由清华选派庚款留美学生总计1971人，并带动了大量“自助学者”赴美。

庚款留美生杰出代表有：叶企孙、吴有训、胡刚复、赵忠尧、施汝为、周培源（物理），胡明复（数学），秉志、高士其（生物），梅贻琦、顾毓琇（电机），何杰（地质），周仁（冶金），竺可桢（地理、气象），侯德榜、杨石先（化学），张钰哲（天文），钱学森（航空），钱伟长（力学），梁思成（建筑），张光斗（水利）等。这是开拓中国现代科技事业的一代，很多人成为学科奠基人和学术栋梁。他们培养出来的第二代科技精英，许多直到今天还奋战在科研第一线上。