范旭东6岁那年，父亲就因贫病交加而去世了。母亲带着他们兄弟二人，寄居在长沙城里，生活更加艰难。母亲整天为别人浆洗衣服，做针线活，换取菲薄的报酬，一家人只能勉强糊口。幸亏得到姑母的帮助，他和哥哥范源濂才有机会读书识字。不知有多少夜晚，小旭东看着妈妈在昏黄的油灯下一针一线地为别人缝制衣服，只觉得妈妈脸上的皱纹越来越深，头上的白发越来越多，他心里好难受好难受！但是他毕竟太小了，还帮不了妈妈的忙，只有努力学习，不辜负妈妈的期望。
哥哥范源濂也是个聪明好学的孩子，在13岁那年就考中了秀才。白天，他在长沙岳麓书院攻读，晚上回来，不但要帮妈妈料理家务，而且要教弟弟识字念书。夜里兄弟俩同床而卧，到了寒冷的冬天，破屋漏风，被子单薄，哥哥便紧紧地把弟弟搂在怀里，用自己的身体温暖着弟弟，共同熬过漫漫的长夜。艰苦的磨炼，使得范家兄弟从小就养成了坚毅顽强、不屈不挠的性格。
19世纪末，由于西方列强的侵略，中国正面临着被瓜分的危险。有志气的中国人，纷纷起来寻找救国救民的道路。湖南的知识分子更是走在前面。长沙是湖南的省会，当时“变法维新”的口号已经深入人心，形成风气。范源濂考上了维新派办的时务学堂，在倡导变法维新的学者梁启超的指导下学习文学和时政，寻求救国的真理。范旭东也经常接触到哥哥从学堂里带回来的讲义和笔记，以及宣传变法维新的《湘报》、《湘学报》等报刊，有时还跟着哥哥一起去听讲演，贴传单，参加革命活动。
可是，1898年爆发的戊戌变法运动，很快就被清政府镇压下去了。维新派人士纷纷被捕，范源濂也成了清政府的追捕对象，只好逃往日本避难。范旭东也不得不离开母亲，到长沙北乡去投奔哥哥的好友吴镜蓉，在吴先生的指导下读书学画。两年以后，又一次革命风潮来临，范源濂得到消息，迫不及待地从日本回国，参加这一革命义举。可是，由于汉口的一个秘密组织被清政府破获，清政府开始在全国范围内搜捕革命党人。这年8月，范源濂只得再一次逃往日本，并且把弟弟也带往日本东京求学。
范旭东虽然还是第一次到东京，可是他没有心思去游览日本的风景名胜。他一头扎进清华学校，苦学日语，后来又考进冈山第六高等学堂学医。当时，梁启超有一个说法：“少年智则国智，少年强则国强”，这话在留学生中很有影响。范旭东也认为，要拯救祖国，必须从教育和医学开始做起，用教育来启发人民的智慧，用医药来医治人民的疾苦。他亲眼看到日本的科学一天天兴盛，工业一天天发达，国家一天天强大，因此立下志向，要走工业兴邦、科学救国的道路。1908年，他从冈山学堂毕业，以优异的成绩考入京都帝国大学理学院应用化学系深造。范旭东把全身心都投进化学知识的海洋中，在课堂上，他全神贯注地听讲；下课以后，他如饥似渴地博览群书；在实验室里，他废寝忘食地做化学实验……他的身体本来比较弱，为了能适应这种高强度的学习，他加入了东京武术研究会，学习柔道、击剑、射击和骑马，通过这种锻炼达到健体强身的目的，保持旺盛的精力完成学业。同时，他还利用假期，到日本各地去参观考察，探索日本国家强盛的原因。哥哥回国以后，他便常常到戊戌政变失败后逃亡日本的梁启超那里去请教，思想上也有很大的进步。
1910年，范旭东完成了大学的学业。因为他品学兼优，所以被帝国大学留校做研究工作。这一年，他与在东京留学的湖南同乡许馥结了婚。
第二年秋天，伟大的辛亥革命爆发了。范旭东在海外听到这个喜讯，顿时热血沸腾。他与妻子商议说：“我在帝国大学工作，虽然收入不错，生活安定，但我们都是中国人，现在国内正在发生巨大变化，我们也应该回去尽自己的一份力量！”
妻子许馥也是一个爱国者，十分理解丈夫的心情，于是夫妇俩毅然离开日本，日夜兼程回到了祖国。
这时，中华民国政府已经成立，梁启超被委任为财政总长，他听说范旭东回国，便很高兴地聘请范旭东到财政部工作，负责整顿货币。可是，不久范旭东就发现了贪官污吏的不法行为，向上报告却无人来管。他不愿与这种人同流合污，便愤然辞职。正好他的哥哥范源濂担任了教育总长，哥哥知道他热爱化学，设法安排范旭东到财政部所属的盐务机关工作。
范旭东懂得盐不仅是人民生活不可缺少的必需品，而且是许多化工产品的基础原料。他首先考察了国内的盐务状况，看到外国的洁白晶莹的食盐遍布中国市场，而国产的食盐有害物质含量很高，有害于食用者的健康，无法与外国盐竞争。他决心改变这种落后状况，要利用祖国丰富的海洋资源，提炼出精美的食盐来。
他的想法得到了哥哥的支持。范源濂又为弟弟争取到一次到欧洲考察盐务的机会。范旭东用近一年的时间，考察了欧洲各大工业强国，调查了奥地利的盐专卖法，研究了奥地利和英国的制盐方法和设备……然而，在领略西方工业文明的同时，他也饱尝了受人轻视的屈辱。一次，范旭东来到号称“世界碱工”的英国卜内门公司考察，傲慢的主人竟摆出一副嘲弄的姿态，把他引进了锅炉房，目中无人地说：“你们中国人是看不懂制碱工艺流程的，还是参观参观锅炉房吧！”范旭东的心被深深刺痛了，他对大海起誓，一定要兴办中国自己的化学工业！强烈的事业心，使他在旅途上就钻在船舱里，夜以继日地赶写建厂计划，设计制盐方案，准备回国后大干一场。
可是，范旭东没有想到，国内的形势又发生了很大的变化。篡夺了辛亥革命果实的袁世凯，一心忙着自己上台做皇帝，根本不管国家的正事。范源濂已经辞职，财政部和盐务机关的首脑也换了人，范旭东的考察报告和办厂方案呈报上去就没了消息。失望之余，范旭东没有泄气，他更感到了自己肩上责任的重大，决心自己来筹备资金办厂，为中国人民造福，为中华民族争气！于是他毅然辞去了公职，放弃了生活上的优厚待遇，离开了政治中心北京，开始走自己的路。
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