俞同奎出国留学管学大臣张百熙尽力保护，献策建议将“捣乱分子”赶出国去，获取慈禧的批准，便选出47名优秀学生出国留学，其中俞同奎等16人被派赴西欧各国，张耀曾等31人被派赴日本，1904年启程出国
这是北京大学历史上派出的第一批留学生，也是北京大学学生运动的开端
俞同奎出国后，先在英国利物浦大学攻读化学，并获得硕士学位
毕业后，还到德国、法国、意大利和瑞士深造
在留学期间，俞同奎经常思虑祖国屡遭外国侵略的原因，他认为是科学落后、工业不发达所致，于是萌发了“以科学之宏力，谋我国之富强”的信念
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