他們被派往美國、英國、法國、西德、日本、蘇聯的頂尖大學和科研機構深造，學習方向涵蓋核物理、石油工程、電子技術、材料科學、醫學等國家急需領域。
選拔標準極為嚴格：專業成績必須在前百分之五，外語必須透過國家統一考試，政治審查必須合格。
入選者與政府簽訂協議，學成後必須回國服務至少十年，否則賠償全部留學費用。
“國家花錢送你們出去，不是讓你們去享福的，是讓你們去學本事的。”虞嘯卿在留學生歡送會上說，“學好了，回來建設國家。誰要是不回來，我也不攔著，但以後別說是南洋人。”
後來事實證明，絕大多數留學生都回來了。不是賠償不起，是真的想回來。因為他們在國外學到了真本事，發現自己的國家更需要他們。
林文龍的女朋友王美玲就是第二屆公費留學生。她被派往日本東京工業大學學習電子工程，三年後拿到碩士學位。日本的公司高薪挽留她，她拒絕了。
“日本很好，但那是別人的國家。”她在給林文龍的信裡寫道，“南洋雖然還落後，但那是我們自己的國家。我要回去，把學到的本事用在建設自己的國家上。”
回國後，王美玲進入南洋電子公司，後來成為積體電路研發團隊的負責人。
1968年，高等教育進入擴圍提質階段。
南洋大學的基礎上，國家又新建了三所專業頂尖高校：南洋理工大學、南洋醫學院、南洋金融商學院。
南洋理工大學側重於工科，設立機械工程、電子工程、土木工程、化工工程等專業，定位是培養頂尖工程師。首任校長是從美國麻省理工學院歸來的華人教授陳啟宗。
南洋醫學院側重於臨床醫學、基礎醫學、藥學，定位是培養頂尖醫生和醫學研究人員。首任校長是從英國歸來的醫學家林文慶（與前文農業研究所長同名，實為另一人）。
南洋金融商學院側重於金融、會計、管理、經濟，定位是培養頂尖金融和管理人才。首任校長是從香港請來的金融家陳光甫。
三所新大學的加入，使南洋的高等教育形成了綜合性大學與專業性大學互補的格局。到1969年，西所大學在校學生總數突破一萬人，每年培養畢業生兩千餘人。
研究生教育也在擴大。南洋大學、南洋理工大學設立了碩士點、博士點，每年招收研究生三百餘人。他們中的很多人，後來成為南洋科研體系的骨幹。
職業教育也在這個時期升級。
1968年，教育總署將原有的中等職業技術學校整合升級，成立了六所高等職業技術學院，培養高階技師和工程師助理。
學制三年，招收初中畢業生，畢業後可首接升入本科院校繼續深造，也可以首接就業。
這種“中職-高職-本科”貫通的職業教育體系，在當時是世界領先的。它給了那些考不上普通高中的孩子另一條成才之路，也滿足了工業發展對多層次技術人才的需求。
在職員工的繼續教育也在推進。大型國企紛紛開辦職工大學、夜大學，讓在職員工不脫產就能提升學歷、學習新技術。
林阿財就上了職工大學。他五十歲了，在煉油廠當了十幾年操作工，經驗豐富，但理論欠缺。
廠裡推薦他去職工大學學習化工工藝，每週三個晚上上課，三年後拿到大專文憑。
“活到老，學到老。”林阿財捧著畢業證書，笑得合不攏嘴。他的工資也因為有了學歷漲了一級。
人才引進和留存機制也在不斷完善。
1968年，南洋政府出臺了《頂尖人才優待條例》。條例規定：被認定為“國家頂尖人才”的，享受最高級別的薪資待遇，年薪不低於兩萬南洋元。
有免費分配獨棟別墅或高檔公寓；科研經費全額保障，上不封頂；家屬就業、子女入學由人事部門優先安排；本人及首系親屬享受最高等級醫療保障。
首批被認定為頂尖人才的共五十人，包括趙忠堯、陳嘉庚、陳宗器等核心科學家，以及一批從海外歸來的頂尖學者。他們被稱為“國寶級人才”，是國家最珍貴的財富。
到1969年，南洋的人才格局發生了根本性變化。全國擁有各類專業技術人員五十萬人，其中高階職稱五千人，中級職稱五萬人。
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