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作为清华物理系教授，周培源在1937年北平沦陷后，全力参与清华南迁长沙、组建西南联大的关键工作，主导多领域救援行动。
一、统筹物资转移与保护
战事爆发后，周培源被委派为物资转运负责人，组织师生将实验仪器、图书文献装箱转移。据1938年《清华校务日志》记载，他带领团队完成以下工作：
| 任务类型 | 行动细节 |
|---|---|
| 设备保护 | 拆分大型实验装置，定制防震木箱运输精密仪器 |
| 文献抢救 | 将2.3万册古籍分装300余箱，经津浦铁路秘密运至汉口中转站 |
| 人员撤离 | 制定教授分批南下计划，协助陈寅恪等学者家属撤离 |
二、构建战时教学体系
在长沙临时大学（西南联大前身）时期，周培源完成三项核心工作：
- 重建实验室：利用抢救出的设备，在圣经学校旧址搭建临时物理实验室
- 调整课程：将流体力学等课程改为战时机电工程应用方向
- 保障师资：联络赵忠尧、吴有训等学者赴滇执教，确保物理系正常开课
三、参与西南联大筹建
作为清华代表，周培源1938年赴昆明参与选定校址，推动三校合并进程：
- 协调北大、南开组建联合教务委员会
- 设计「三校一体」管理模式，保留各校研究所独立建制
- 选址大西门外新建校区，规划包含36间铁皮屋顶教室
通过上述行动，周培源为保存中国高等教育火种作出不可替代的贡献，其转运的X射线仪等设备直至1946年仍支撑着联大科研工作。