在美国，出洋预习班的同学们，亲眼目睹北美西欧科学技术的巨大成就，对机器、火车、轮船及电讯制造业的迅速发展赞叹不已。有的同学由此对中国的前途而产生悲观情绪，但詹天佑却怀着坚定的信念说：“今后，中国也要有火车、轮船。”
他带着为祖国富强而发奋学习的信念，刻苦学习，于1878年以优异的成绩毕业于纽哈芬(New Haven)希尔豪斯(Hillhouse)中学。同年五月考入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士哈芬(West Haven)小学，哈芬(New Haven)希尔豪斯(Hillhouse)中学。1878年以优异的成绩完成中学的课程，考取美国著名理工大学伍斯特理工之后又相继考取耶鲁大学土木工程系学习铁道工程学。
1881年又以优异成绩毕业于美国耶鲁大学，并撰写题为《码头起重机的研究》的毕业论文，获学士学位，并于同年回国。回国后詹天佑入马尾船政学堂学习，学成后派往福建水师旗舰“扬武”号任炮手，参加了马尾海战。
战后被调入黄埔水师学堂任教习，然而当时的中国，由于封建顽固派极力反对修造铁路，以致英雄无用武之地，被迫改学驾驶海船，耽误了七八年。
1887年，“中国铁路公司”在天津成立。第二年，经留美同学邝孙谋推荐，才得以干他精通的铁路工程工作，成为中国第一名铁路工程师。开始负责修筑塘沽到天津的铁路，仅用70多天就完成铺轨工程。后又参加修筑天津至山海关的铁路，需要在滦河修一座铁桥，面对英、日、德工程人员建造这座铁桥的相继失败，他毅然挺身承担造桥任务，最后出色地完成了全部工程。
詹天佑这一生最大贡献，就是在于他成功地修筑了京张铁路。 1905年，他担任京张(北京——张家口）铁路总工程师。这条路穿过八达岭，全长360华里，工程之艰巨为他处所未有。
他亲自勘察，选定路线；在北京青龙桥东沟，采用人字形轨道，用两台大马力机车调头互相推挽的办法，解决坡度大机车牵引力不足的问题，又与工人一起，采取各种措施，解决隧道工程中渗水、塌方等困难，用两端凿进法开凿居庸关。京张铁路于1909年竣工，比原计划提前两年，总费用只有外国承包商索价的五分之一。
京张铁路建成典礼后受聘川汉、汉粤铁路会办或总理兼总工程师。辛亥革命后，任汉粤川铁路会办兼总工程师、督办等，克服种种困难，修建了从武昌至长沙，总长365千米的铁路。
晚年编写出版《京张铁路工程纪要》、《京张铁路标准图》等工程技术书籍，以及《华英工程词汇》这部我国最早的土木工程辞典。1919年不幸逝世。
中华工程师学会为该会第一任会长詹天佑在青龙桥车站建了一座铜像，永远纪念这位杰出的爱国铁路工程师。他还被称为“中国铁路第一人”。
追问还有其它人物的爱国事迹
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