杨杏佛是1912年被孙中山先生派往康奈尔大学的。他读的是机械工程系，毕业后又到哈佛大学读工商管理和经济学，后又到福特汽车公司学习。
在杨杏佛的引见下，茅以升很快便熟识了伊萨卡城的全部中国留学生。他们中就有中国未来的气象学家竺可桢。原来竺可桢也出自唐山路矿学堂，但由于茅以升和他学的科目不同，竺可桢在高年级，二人在当时并不熟识。竺可桢是1914年到康奈尔大学的，学的是气象学。后来他又到哈佛大学学习农学。
这些中国留学生亲身体验到了科学技术在促进美国发展中的作用，痛感中国现代教育和科技的落后，大都抱有教育救国和科学救国的理想。
1915年，竺可桢、任鸿隽、胡明复、章元善、赵元任、同仁、秉志等人，共同发起组织“中国科学社”，并出版会刊《科学》，每月一期。
茅以升到伊萨卡不久，就加入了中国科学社，积极参加科学社的集会，讨论各种科学和现实问题，并热心为《科学》月刊写稿。
1917年，茅以升和同学罗英等人在伊萨卡发起成立“中国工程学会”，并出版会刊《工程学会学报》，与中国科学社及其会刊《科学》交相辉映。这两个团体经常合在一起开会，进行科学上的探讨和交流。
后来这两个科学团体先后迁回国内，中国工程学会于1932年与詹天佑发起创立的“中华工程师学会”合并，更名为“中国工程师学会”，会刊是《工程学报》，茅以升一直是学会的理事，并曾数次筹备和主持学会的年会。到新中国成立时，会员已达一万多人。
茅以升还一直同中国科学社和《科学》杂志保持着密切关系，直到新中国成立初期该社停止活动和该杂志停刊为止。
4．为圆周率写史
茅以升在少年时期，就对圆周率问题极感兴趣，到唐山后，他开始注意搜集有关圆周率的资料，想写一篇详细的圆周率史，在同学李俨的帮助下，经过两年的努力，文章有了大概头绪，但由于材料太多太乱，再加上功课紧张，结果没有写出来。
到美国后，手头材料稀少，更难详细写出了。但为了支持《科学》杂志，同时有感于我国古代研究圆周率的成就不为世界所知，他将材料删繁就简，写成《中国圆周率略史》一文，于1917年4月发表在《科学》第3卷第4期上。
圆周率就是圆周的长度和它的直径相比的倍数．不管圆的大小如何，这个倍数都是一样的。在西方数学书中，这个倍数的名称写作π，它是希腊文“圆周”的第一个字母。
我国很古就有“周三径一”的说法，即圆的周长是直径的3倍，也就是π＝3。但古人一开始就知道，实际数值应该比3要大些。东汉时期，天文学家和数学家张衡计算出圆周率等于10的平方根，即π＝10≈3．16。
到三国时，魏国的数学家刘徽，用“割圆术”求更准确的圆周率。这种方法是用正六边形、正十二边形、正二十四边形……将圆周等分，一步一步地算出正多边形的面积和周长，一直分到正多边形的边与圆周重合，不能再分为止。这时正多边形的面积和周长就与圆的面积和周长几乎没有差别了。
刘徽是用一个直径为二尺的圆来分割计算的。他只分到正九十六边形，得到圆的周长是六尺二寸八分，与直径二尺约分后，得出π＝157＝3．14。
到了公元5世纪，南齐的祖冲之又用一种叫做“缀术”的方法，将圆周率的小数演算到第7位，得到π的精确值在3．1415926和3．1415927之间，这是了不起的科学成就。那时世界上印度的π值才到3．1416，西欧才到3．141552。
祖冲之还得到了两个分数值：一个是：π＝22≈3．14。
称作“约率”；一个是π≈355≈3．1415929，称作“密率”。
到16世纪，西方才出现与祖冲之的“密率”相同的π值。
据说祖冲之也用“割圆”的方法，将圆周分割到3072段，而当时西方用同样的方法仅割圆到384段。
相比之下，中国古代的圆周率计算遥遥领先于世界。茅以升满怀激情地称赞道：“祖冲之的圆周率，求得精确、漂亮，世上罕见，可谓千古独绝。它佼佼不同凡响，有如云中仙鹤。”
他还骄傲地说，当时印度和西欧要能看到祖冲之的圆周率，应当自愧不如；我国学者如果知道中外圆周率计算的差距，也会感到自豪的。
我国古代称“周三径一”为“古率”，称刘徽的数值为“徽率”，加上祖冲之的“密率”，合称“算书三率”。但由于古代学者以古为尊，认为越古就越有权威性，实际运用以“古率”为先，偶尔也用“徽率”，“密率”反遭冷落。根本原因是受古代科技水平的限制，在实践中用“古率”和“徽率”就能应付下来。
再加上中国古代注重实用的学问，对纯数学运算不感兴趣，竟没有人继承祖冲之去求更精确的圆周率，甚至连祖冲之的计算方法也失传了。以至于近代许多中国学者不知道祖冲之的圆周率，有的西方数学家认为中国古人只知道“周三径一”。
“古人的心血如流水般消逝，实在令人感慨！”茅以升写道。
《中国圆周率略史》再现了中国古代数学的辉煌成就，昭示了中华民族的聪明才智，同时也表达了作者的民族自豪感。我们可以从中感受到茅以升那强烈的爱国心。
《中国圆周率略史》发表后，很受好评。茅以升又搜集西方研究圆周率的历史资料，回国后写成《西洋圆周率略史》一文，于1921年l月发表在《科学》第6卷第1期上。将两篇文章放在一起看，可以从一个侧面反映出中国近代科技落后的原因。
中国学者注重实用，祖冲之后就再无人去求更精确的π值了。而欧洲自15世纪后，随着近代科学的勃勃兴起，所谓“方圆之学”（求同一面积的一圆一方）成了数学领域里的“显学”。学者们都以能求得更精确的π值为光荣，出现了一个又一个的“方圆学者”。
16世纪初，数学家彼得·米特阿斯求出了与祖冲之的“密率”相同的π值。16世纪中叶，法国的弗朗克斯·费塔说π是个无穷数，并将π值的小数算到了第10位，首次超过了祖冲之。到16世纪末，德国数学家鲁道夫·冯·谢林已将π值的小数算到第35位。他感到不虚此生，遗嘱将这35位数值刻在他的墓碑上。
随后每隔若干年，π的小数就增加几十位、上百位。到1873年，英国数学家山克斯竟将π值的小数演算到第707位。如果不是德国数学家林德门于1882年证明圆周率是个无限不循环小数，欧洲人恐怕还要一直演算下去。
相比之下，此时期的中国，缺少的正是这种在科学上寻根究底的精神。
5．匹兹堡的“中国夜”
茅以升在美国的三年中，人类正在经历第一次世界大战。美国虽是参战国之一，但它远离战火，不但没受损失，反而大发战争财，促进了国内经济的快速发展。
中国也是参战国，结果如何呢？茅以升深为担忧。
1918年秋，在匹兹堡的约40名中国留学生组成了“匹兹堡中国留学生会”，茅以升被选为副会长。
这年11月，第一次世界大战结束，美国全国一片欢腾，到处开会庆祝。中国也在战胜国之列，茅以升由衷地感到兴奋。
1919年1月，包括中国在内的20多个战胜国的代表在巴黎开会缔结和约，这就是“巴黎和会”。中国代表在会上提出，取消帝国主义在中国的特权，取消日本政府与袁世凯政府签订的“二十一条”，归还日本在山东占领的中国领土，并取消日本在山东的一切特权。但“巴黎和会”被英、美、法、日等帝国主义国家操纵，拒绝了中国代表的合理要求。
尤其令人气愤的是，日本在山东的利益是在战争中从德国手中抢到的，“巴黎和会”竟要使它合法化，把一个战败国原来在中国攫取的利益转让给一个战胜国，而中国名义上是战胜国，得到的却是战败国的待遇。
对于这样一个极端蔑视中国主权的“和约”，腐败无能的中国军阀政府竟准备签字承认。消息传出，中国人民群情激愤，掀起了抗议的浪潮。国外的中国人也无不为之愤怒，以各种形式举行抗议活动，声援国内人民的正义斗争。匹兹堡中国留学生会在当地报纸上一再提出抗议，这些抗议文章都是茅以升执笔写成的。
4月30日，匹兹堡中国留学生会在加里基音乐厅举行“中国夜”宣传活动，当地群众有1500多人参加。茅以升任大会主席。会上宣读了中国留学生的抗议声明，散发了茅以升撰写的宣传小册子。留学生代表发表了慷慨激昂的抗议演说，赢得了全场听众的强烈同情。美国朋友也在会上发言，谴责帝国主义的霸道行径，声援中国人民的正义斗争。
会后，中国留学生表演了中国的传统文艺节目，令美国观众耳目一新。“中国夜”最后在一片锣鼓声中结束，活动取得了满意效果。
第二天，当地各大报纸都报道了“中国夜”的活动，产生了良好的影响。
三天后，国内爆发了五四运动，揭开了中国历史的新篇章，使国外的中国留学生大受鼓舞。
这年11月，匹兹堡中国留学生会举行了第二次“中国夜”活动。会后上演了茅以升编写的话剧《虹》，主题是各国人民紧密团结，争取世界和平，支持中国人民的正义斗争。这次活动又取得了圆满成功。