提起北大，人们自然而然地就会想起“兼容并包、思想自由”的精神，想起红楼，想起五四新文化运动，从而也会想起陈独秀、李大钊、毛泽东、胡适、鲁迅等一大批曾经叱咤风云的人物。确实，在国人的心中，北大更应该象一所文科类的大学。这也许和近现代中国的历史使命有关，在救亡、启蒙压倒一切的日子里，革命先驱与启蒙思想家的光辉总是久久映照在一代代人的心中。正如此，与文科相比，北大理科似乎总是湮没在救亡图存的呼声之中，只是一股在风雨中默默前行的潜流。然而，严谨求实、不求闻达的北大人从未在探索科学真理的道路上止步不前，伴随着北大所经历的千沟万壑与百年沧桑，北大理科早已汇成了一条滔滔大江。
一、筚路蓝缕，以启山林
北京大学的理科渊远流长，其数学、物理、化学、地质等系都是在我国大学中最早建立的。北大的前身是1898年设立的京师大学堂，而1862年京师同文馆的设立则是我国创办新式学校的开端。1867年，同文馆设立天文算学馆。1870年，算学馆正式开课，此后，化学馆、天文馆、格致馆等也陆续建立。1876年，中国最早的化学实验室在同文馆建成。由此同文馆逐步建立了比较全面的科学教育体系，发展壮大为一所多学科的综合性高等学府。同文馆的首任算学教习李善兰是清末最著名的数学家，其外籍教习们也致力于传科技之火于华夏，为中国近代科学的早期发展立下了诸多功绩。他们中间有英国教习傅兰雅(John Fryer)，他不仅创办了第一种中文科技期刊《格致汇编》，为中国编译了100余种科技书籍，还于1877年制成了中国的第一部电话；
有法国教习毕利干(Anatole Billequin)，他是第一本中文化学教科书的编写者。同文馆后来并入京师大学堂，这就是北大理科最早的历史渊源。
1902年颁布的《钦定学堂章程》规定，京师大学堂设分科大学，其中的格致科下分天文、地质、高等算学、化学、物理、动植物学六目。同年，京师大学堂师范馆设数学物理部，这标志着我国数理高等教育的开端。1910年，京师大学堂格致科正式开办，其中包括化学门和地质学门，此外还有与理科相近的农科和工科（含土木学门、采矿及冶金学门）。
1912年民国建立，京师大学堂也改名为北京大学，著名启蒙思想家严复出任北大首任校长。同年，北大格致科改称理科。1913年，理科的数学门、理论物理门、化学门开始招生。在当时理科的所在地——北大第二院的日晷上，铭刻着这样一段文字：“仰以观于天文，俯以察于地理，远取诸物，近取诸身”。如果说这合乎当时士人“师夷长技以制夷”的强国之梦，那么，以后“德先生”与“赛先生”的到来则为北大理科的发展奏响了新曲。
在蔡元培先生亲自为北大设计的校旗里，最上面的一道颜色代表科学，仅此一点就足以表明当时科学在知识分子心中的地位。正是在民主与科学的旋涡里，在科学与玄学的论争中，北大理科在这时找到了自己的生长点。1916年，蔡元培出任北大校长，整顿教务，广聘名流，由陈独秀出任北大文科学长，理科学长则由当时赫赫有名的夏元傈担任。夏元傈是中国第一位介绍爱因斯坦相对论的人。在他的主持下，北大早在1917年就设立了数学、物理、化学等各学科的研究所，这是中国高校设立科研机构之始。在当时北大理科的许多教授中，最有名恐怕当数李四光。1920年，李四光来北大任教，他是中国地学的奠基人，其卓越的成就在今日之中国家喻户晓。地质系在当时北大的理科系中可谓功勋卓著，在国内高校中长期一枝独秀，在我国的地学史上留下了浓墨重彩的一笔。
进入30年代，在蒋梦麟校长的领导下，北大对理科的建设更加重视。这一时期，与北大文科的发展不相上下，北大理学院也迅速壮大，进入了一个新时代。一方面，硬件设施的建设成就卓著，以图书馆、地质馆为代表的北大新建筑，代表了当时国内最好的科研条件。到1935年，北大已建成实验室40多个，仪器6716件，在当时被称为“全国高校之冠”。更重要的是，在校长蒋梦麟等人的主持下，一批大师级的科学家纷至沓来，加盟北大。当时理科各系的系主任与主要教授均极一时之选，理学院的水平与实力得到了大幅的提升。从当时各学科的代表人物身上，不难一睹当时北大理科人的风采：
奥斯古德(W. F. Osgood)：原哈佛大学数学系主任，这位蜚声国际数学界的大师于1934年来华，担任北大数学系教授；
江泽涵：哈佛大学博士，是我国拓扑学的奠基人，35年开始任北大数学系主任；
饶毓泰：普林斯顿大学博士，是我国近代物理学奠基人之一，33年开始任北大物理系主任，36年起又兼任理学院院长；
许宝騄：34年起任教于北大数学系，担任奥斯古德教授的助手，后获伦敦大学博士学位，他为我国的概率统计学科作出了卓越的贡献，成为我国最著名的数学家之一；
吴大猷：密歇根大学博士，为我国最卓越的物理学家之一，34年起担任北大物理系教授，后曾任台湾“中央研究院”院长，从他的弟子中先后走出了郭永怀、马大猷、朱光亚、杨振宁、李政道等一大批中国最优秀的物理学家；
朱物华：哈佛大学博士，是我国电子学科与水声学科奠基人，33年开始任北大物理系教授，后任上海交大校长（其兄朱自清毕业于北大哲学系，兄弟二人均为北大杰出校友，亦为学界之佳话）；
曾昭抡：麻省理工学院博士，是我国近代教育的改革者和化学研究的开拓者，31年开始任北大化学系教授、系主任，后曾任高教部副部长、科学院化学所所长；
钱思亮：伊利诺伊大学博士，是我国著名的有机化学家与教育家，34年起任北大化学系教授，后长期担任台湾大学校长、“中央研究院”院长，台大还建有以他的名字来命名的“思亮馆”；
张景钺：芝加哥大学博士，是我国植物形态学和植物系统学的开拓者，32年开始任北大生物系主任；
李四光：毕业于英国伯明翰大学，1930年开始任北大地质系主任；
谢家荣：毕业于北大与农商部合办的地质研究所，是中外驰名的地学大师，最早预见大庆油田的科学家，35年起任北大地质系主任；
孙云铸：北大本科毕业，后获德国哈勒大学博士学位，是我国古生物学和地层学的主要奠基人，也是卓越的地质教育家，中科院地学部院士中，大约1/3出于其门下（近50人），时任北大地质系教授，后任西南联大地质地理气象系主任、北大地质系主任……
在日军的隆隆炮声中，寓身于昆明西南联大的北大师生可能很难想到在他们中间将会产生未来的诺贝尔奖获得者，会有许多共和国的“两弹”元勋。正是在这里，李政道、杨振宁、邓稼先、朱光亚、黄昆、唐敖庆、邹承鲁等人与他们的导师们一起默默耕耘。他们中的许多人将成为未来之中国乃至于世界最卓越的科学家。西南联大禀承“刚毅坚卓”之校训，在艰难困苦中维系着中华教育之命脉。
经过几十年的积累，到胡适校长时期（1946－48年），北大理科厚积薄发，达到了一个新的颠峰。46年以后，随着大批杰出科学家的引入，单就师资而言，北大的数学、化学、生物、地质等学科均跻身国内之最强。另外，建立于46年的北大医学院、农学院也发展神速，在短短两三年内跃居国内最前列；
工学院也逐渐发展起来，其中的不少中青年师生，如高景德、王补宣、杜庆华、顾夏声、金国藩、汪菊渊、张蔚榛等人，后来都荣膺院士之选，在全国院系调整后成为清华等校工科的支柱性人物。
二、一枝独秀，硕果累累
建国后，出于国家建设的需要，全国实行院系大调整。按中央规定，北大的医、工、农学院及其他部分学科独立成为高等学校，或并入其他学校与科学院系统。而清华大学、燕京大学的文、理科主体部分及其他高校的某些有关系科并入北大，从此北大成为了一所侧重文理科的综合性大学。具有戏剧性的是，当时从北大独立出去的医学院，后来发展成为北京医科大学，在进入二十一世纪时，北医重新并入北大，完成了一次历史循环。
新北大的理科更加名师荟萃名师，专业的设置也更加细致完善。可以说，经过重组的北大理科从设施到师资在国内都无出其右者。北大理科的师生们不负国家重托，在新中国的科学大进军中大展宏图。
1956年，根据国家科学发展规划的需要，集中北京大学等校师生到北大物理系，在黄昆、谢希德教授的主持下，创办了我国第一个半导体专业，培养了我国新兴半导体事业的第一批骨干，对我国从无到有的建立和发展半导体科学技术工业体系起到了重要作用。
1955年,为了尽快建立我国的核工业体系，国家在北大建立了全国第一个原子能人才培养基地——物理研究室（北大技术物理系的前身）。1959年初，物理研究室改为原子能系，1960年又改为技术物理系。北大技术物理系的建立、发展和演变都与我国原子能事业的发展休戚相关，她为我国核科学技术事业的发展培养了大批高水平专业人才，做出了不可磨灭的贡献。
在科学研究方面，北大理科充分发挥了自己的天然优势，在国际新学科和重要学科研究的前沿领域取得重大进展。1965年，北大与中国科学院合作，在世界上第一次人工合成了牛胰岛素。1973年，北大在国内首次研制成功百万次电子计算机。1988年，北大数学系廖山涛教授关于微分动力系统的研究荣获国家自然科学一等奖。另外，北大在湍流理论、层子模型理论等重要领域都取得了国际性的突破。
九十年代以来，随着国家对教育、科技投入的增加，北大理科取得了更大的发展。1991年，北大化学系、物理系在国内首先研制出碳60、碳70，进入国际先进行列；
同年，化学与分子工程学院测定的锢原子量被接受为原子量国际标准，这也是我国科技史上的第一次，随后，他们测定的锑、铕、铈原子量也被接受为国际标准；
1992年，技术物理系等单位研制的加速器质谱仪建成并投入应用，不仅在地球科学与考古方面取得了重要成果，在生命科学与环境科学上也有广泛应用；
1995年，北大计算机系研制的青鸟系统及其参与研制的COV1、0系统软件平台双双入选电子十大科技成果；
1996年，中国第一个磁光阱诞生于北大，标志着我国迈入了激光冷却获得超冷气体原子这一世界尖端的科学领域；
2000年，夏商周断代工程通过验收，入选“中国十大科技新闻”，北大以其文理兼备的优势起到起了重要作用；
同时，北京大学的亚纳米碳管稳定性研究和国家空间信息基础设施关键技术研究双双入选2000年“高校十大科技进展”，北大是唯一一所有两项成果入选的学校。
在应用研究和科技成果转化方面，北大理科也取得了累累硕果，充分显示了自身的实力。1993年，区域光纤通信网与新型通信系统国家重点实验室研制成功12路波分复用光纤通信实验系统，在此基础上，他们又研制出了我国第一套可供现场实验和工程使用的，传输容量最大的无中继波分复用系统；
视觉与听觉信息处理国家重点实验室的石青云教授成功研制出指纹识别系统，其性能超过了国外的同类产品；
在王选教授的领导下，北大计算机研究所研制出了第四代汉字激光照排系统，进一步使我国印刷和新闻出版业的技术革命推向深入。
伴随着层出不穷的新发现、新成果，北大理科日益走向世界，北大的科学家们也频频出现在国际领奖台上。1991年，号称“小诺贝尔奖”的联合国教科文组织贾乌德·侯赛因青年科学家奖被北大年轻的学者陈章良教授捧走；
1995年，王选教授荣获联合国教科文组织科学奖。北大理科人所获得的这些荣誉，都是我国高校中的第一。
三、抢占前沿，奔向未来
二十一世纪是纳米技术、生物工程、超导技术和IT产业的时代，伴随着潮起云涌的世界科技进程，北大理科已经瞄准了时代的最前沿。北大纳米科技中心发挥北大的化学、物理、电子、生物、微电子多学科综合的优势，在超高密度信息存储材料、纳米器件的组装和自组装、纳米结构的加工、短单壁碳纳米管的结构和电子学特性研究、近场光学显微技术、纳米尺度的生物研究以及微电子机械加工技术方面都取得了可喜的成果。特别是中心长江学者彭练矛研究组发现了0.33nm级别的单壁碳纳米管，突破了日本科学家所给出的0.42nm的理论极限，并从理论上论证了其稳定性。北大生命科学院与医学部强强联手、珠联璧合，实力更加雄厚，在生物信息技术、植物基因工程、干细胞研究、后基因组时代的蛋白质组学研究、免疫治疗等国际前沿领域都取得了重大突破。在超导研究方面，北大物理学院甘子钊院士担负了国家973超导项目首席科学家的重任，(点击此处阅读下一页)
北大还与中科院联合组建了北京射频超导中心，将在超导研究方面发挥领头雁的作用。具有自主知识产权的微处理器是我国信息产业掌握发展主动权和实现跨越式发展的基石。在程旭教授领导下，北大计算机系体系结构实验室设计成功了中国第一个16位和32位嵌入式微处理器，被誉为第一颗“中国芯”。
历经百年磨砺，今天的北大理科已经今非昔比。北大发展成为国内高校中设施最完备、师资最雄厚的科研与教学重镇，吸引了无数国内外专家的目光。据统计，目前北大共有国家级重点实验室与教育部、卫生部重点实验室30余个，几乎涵盖了所有理科院系。2000年，北大理科的到校科研经费共达3亿元，比上年整整翻了一番。国家“211工程”和“创建世界一流大学计划”的实施，无疑又为北大理科的发展吹来了一股煦暖的东风。
跨入新世纪的第一年，也是北大理科捷报频传的一年。在2001年国家重点学科评审中，北京大学共有81个学科入选（清华大学49个排名第二），其中理科26个，医科16个，工科亦达10个，重点学科总数及理科重点学科数目均在全国高校中遥遥领先。在2001年新当选的两院院士中，北大教授达6名，在各大高校高居榜首。至此，北京大学的中科院院士已达48人，工程院院士达7人，第三世界科学院院士5人，在全国高校中高居第一。同年，北大又有15人入选教育部“长江学者”，在全国高校中入选人数最多。至此，北大的长江学者已达51人，总数为全国高校之首。这也显示出北大已经建成了一支老中青合理搭配的教师队伍，拥有最雄厚的师资力量。
同时，北大在科研与教学上成果不断。SCI论文收录量是衡量高校科研水平和实力的重要指标，2001年的数据表明，北大SCI论文收录量再创新高，在全国率先打破1100篇的大关，居高校第一。更值得北大理科人欣慰的是，以城市与环境学系方精云、地球与空间科学学院李江海、生命科学院程和平、邓兴旺等人为代表的一批北大中青年学者，纷纷在世界上最重要的学术刊物《自然》与《科学》上发表了论文，李江海与方精云的科研成果还分别跻身于“中国基础研究十大新闻”与“高校十大科技进展”之列。同年，北大共有4项成果被评为国家自然科学二等奖（一等奖空缺），居全国高校之首。在教育部设立的国家教学成果奖评选中，北大继续保持了历年以来的领先优势，共获奖24项，其中含特等奖1项。
在最近刚刚揭晓的第二届“国家最高科技奖”评选中，北大教授王选院士和北大校友黄昆院士同获此殊荣。王选院士长期致力于中文文字、图形、图像信息处理研究，推动汉字印刷告别铅与火的历史，步入了光与电的时代，为中国现代印刷技术革命做出了卓越贡献。黄昆院士在固体物理学研究方面做出了许多开拓性的重大贡献。他于1951年至1977年北京大学任教，在北大主持创建了我国第一个半导体专业。加上首届国家最高科技奖得主之一、原北大数学系教授吴文俊院士，北大人在已评选出的四位国家最高科技奖得主中占了三位。
当世界最权威的学术刊物——《科学》把北京大学评为中国大陆最杰出大学的时候，北大师生不能不为之喜悦。然而，素以严峻的反思精神而著称的北大人并未仅仅满足于陶醉其间，因为他们都深深地知道：“路漫漫其修远兮”，等待在前面的将是一道道更高的门槛。跨入新世纪，开局之年的胜利同样只能让他们稍息片刻。“理运有常时，物格无止境”，正如人类探索自然的雄心从无止境，北大人的科学之路同样没有尽头。