科学救国——两度出国求学
               
    王琎的父亲王士骏，字吉人，经三考拔贡后委任福建闽候、福清、松溪、仙游等地县令达30年之久。王琎幼受庭训，稍长后又在私塾接受经史教育，习作八股文并以童生名义参加过一次乡试，对中学经史诸科有一定基础，对日后写作颇有裨益。
               
    闽候县是清末政治家、曾任湖广总督的林则徐及翻译家林琴南的故乡，多少年来，林则徐抗英禁烟(鸦片)的英雄业绩家喻户晓，被后人传为佳话并引以自豪。鸦片战争失败，西方列强不断入侵，林则徐等一些先进的国人开始觉醒并寻找救国救民的真理与道路。林则徐放眼世界，提出向西方学习，陆续引进了一些西方的军火和民用工业设施。可是由于清廷继续奉行闭关锁国之策，收效甚微。1894年中日甲午战争，清军溃败，堂堂“天朝大国”竟被倭寇小国所打败，并割地赔款，全国震惊，人民愤怒，因此，反对守旧，要求改革的维新派迅速崛起。1895年康有为等在北京会同各省1300名应试举人发起“公车上书”，要求变法强国，废除科举，认为洋务派改革不彻底，主张“西学体用”，开办新式学堂。在维新派推动下，全国各地新式学堂陆续涌现出来，学习西方的科学技术，以挽救民族危亡。虽然维新派受到顽固势力的镇压，然而坚冰终究打破，历史潮流不可阻挡，关心国事的人日益增多，有些清廷官员的心灵也受到震撼并开始觉醒。王琎之父在闽候任上，虽对西方传教士操纵的丧权辱国的“领土裁判权”深恶痛绝，但也逐渐领悟西方国家的强大自有其科技文化上的原因，同时，多少受到林则徐、林琴南等先进思潮的影响，深感朝廷的昏庸腐败，也认为要使中国富强，必须尽快改变“闭关锁国”政策，引进西方的民主与科学，培养合乎近代需要的有用人才。但很可惜直至晚年，王吉人仍坚持“中学为体，西学为用”，在教育后辈上，仍强调攻读圣贤典籍，加强中学基础。
               
    1905年，推行千余年的科举取士制度废除，年轻的王琎面临人生的抉择。在维新思潮及林琴南的影响下，王吉人有所松动，王琎也有所触动。1907年的一天，有几位青年朋友登门家访，见王琎埋头伏案经书，就语带讥讽地说：“这堆废纸，读它何用?不如统统烧掉，免得害人!”听罢，王琎心灵受到极大的震撼。于是他决心走“科学救国”之路，远离家乡，考进北京京师译学馆学习英语，其目的是为了娴习外语，以利沟通中西文化。在学习期间，王琎结识了几位主张改革和出洋留学的青年，其中有位同学之父在清廷做大官，但思想较开明。他常去请教，获益良多。1909年，适遇第一届庚子赔款留学美国考试，这几个同学约王琎应试。第一榜考中英文，他高居第二名；第二榜考数理化，他仅是副榜题名，两榜平均，他幸运地被录取了。是年，王琎新婚，家中经济状况欠佳，其父望他毕业后做个小官，以便撑起中落的一家之天。王琎正在犹豫之际，那位清廷大员力劝他与其子一同留洋。男儿志在四方，远洋学习科学与工程，将来为国效劳，必能顺应潮流。经过一番新旧思想的激烈冲撞，王琎毅然奋起，决心克服旧的传统和习惯，远涉重洋去吸一口异国的新鲜空气。他先到上海购制西服，剪去长辫，后回家乡向父母妻子告别，并与梅贻琦、胡刚复、秉志等一起登上海轮赴美，成了庚子赔款留美预备学校－－清华学校创办前的早期留学学生。

    王琎到美国后，由于他要学习化学工程，而数理化基础太差，未能直接上大学，他被分配在科兴学院补习高中课程，同时学些西洋礼仪，还要为同学做些服务工作，经受独立生活的全面锻炼。学习中，开始时对数理课程十分困难，但立志工程，数理必须学好。于是，在课余倍加用功，终于闯过难关。他中英文基础好，文史科目都能应对自如，逻辑与口才都好，多次演说比赛获得奖牌。他一直将一枚演说得来的金牌挂在表链上，直到抗战胜利后改用手表才取下珍藏箧中。
               
    1911年，王琎考入美国里海大学攻读化学工程。他对美国大学重视实验和实习的基本训练、理论联系实际和师生务实的精神，十分赞赏。他在里海大学习期间，曾连续两个暑假到化工厂去，下车间劳动，向工人们学习实践经验，并体验他们的生活，从中获得不少实际知识。他推崇美国大中学校的体育运动，认为这是有关青少年健康成长的大事，因而自己也积极参与体育锻炼，特别苦练跑步与游泳，日后更鼓励下辈积极参加体育运动。
    王琎学习刻苦，兼收并蓄，祛除偏见，择善而从。这是他在四面袭来的西方文化中能较快适应环境并吸收其精华的超越思想和学识基础。
               
    20世纪初时，我国化学人才奇缺。为了早日把国家的化学事业发展起来，同时为了缓解家中经济上的困境，王琎放弃了进入研究院继续深造的机会，于1916年回国后，先后在湖南工业专门学校、国立南京高等师范学校数理化部任教授兼化学系系主任。20世纪20年代末，蔡元培任中央研究院院长期间，邀请王琎担任中央研究院化学研究所首任所长。他上任后，结合当时国家化学学科现状和科技发展规划，组建了有机化学、物理化学、分析化学、中药、纤维素、油脂、油漆涂料、陶瓷玻璃等小组进行工作，并结合中国化学资源开展化学研究，都取得较大成绩，作出了开创性的贡献。
               
    1934年，王琎见留学人员多已回国效力，人才多了起来。他审时度势，乘机再出国门，进入美国明尼苏达研究院任研究员，师从著名物理化学家、分析化学家LW．Kolthoff继续深造。他十分珍惜难得的学习与研究机会，利用优良的实验条件，于1936年5月提出了《铂、金、银在不同电解质溶液中的电极电位》论文，首次解释了铂、金、银在不同的电解质溶液中不同抗腐蚀能力的原因。他的论文受评试委员们一致好评，授予科学硕士学位，圆满结束了异国学习与研究的生涯。在归国途中，他绕道欧洲到英、法、意、德诸国著名大学及研究院参观学习以提高自己的理论与管理水平。他当时对德国的纳粹思想与行动深感不安，预计世界必将大乱。