在日本加快侵华步伐，民族危机日益加深的情况下，为了深入了解日本，探寻自强救国之路，在许多人疑惑不解的眼光中，曾昭抡率领“北大化学系赴日参观团”到日本参观考察。该参观团由曾昭抡和化学系师生自筹经费组织，并非由学校派遣。1936年5月，举行组团预备会议，推举曾昭抡为团长，团员有化学系教师孙承锷、李续祖、何德森、徐仁美、沈青囊、魏惟诚、施庆稣等7人，学生有陈茂椿、凌大琦等27人（其中女生3人），多为化学系三四年级学生。
该团分工，沈青囊任文书，孙承锷、张麒任会计，李续组、凌大琦、陈福旭、杜绍甫负责事务，陈茂椿、钟焕邦担任摄影。②出国手续由北平日本大使馆办理，日本境内的船票车票则由在北平的日本国际观光局代办。日方还派了3名便衣侦探同行，因此，曾昭抡及团员一路说话都很留意，避免谈到中日问题。
由于筹划在先，此行日程虽然紧张，但花费较少而富有成效。6月4日，参观团从北平启程，到天津参观了几处工厂后，当晚即从塘沽乘船出发，6月8日到神户，次日到东京，16日到京都．18日到大阪，20日到奈良，21日返回神户，在这里一批人先回国，其余人24日到长崎，最后从长崎乘船到上海，再从上海回北平。在三个星期行程中，曾昭抡一行在东京、京都、大阪、神户、长崎等城市参观考察了东京帝国大学、东京理化学研究所、上野公园科学博物馆、酿造试验所、工业大学、东京工业试验所、王子制纸株式会社、大日本制糖株式会社、大13本麦酒株式会社、13本“爱盘乃特”株式会社、京都帝国大学、高山耕山化学陶器株式会社、岛泽制作所、大阪帝国大学、三本油墨株式会社、大阪工业奖励馆、大阪市立工业研究所、武田长兵卫商店、中山制钢所，包括大学、化工厂、酒厂、糖厂、制钢厂、研究所、博物馆等，也到过银座、明治神宫、靖国神社、东宝剧场、浅草公园、比睿山、岚山、东山、琵琶湖、奈良公园、六甲山宝家、有马温泉等风景名胜和文化场所，接触了日本化学界、教育界、工业界的若干人士，并与中国化学会13本分会聚谈。尽管当时曾昭抡不懂日语，很多时候是用德语、英语与13方人士交谈，还有是靠本团唯一会说日语的杜绍甫翻译。但每到一处他都详尽记下当日参观所见。回国后应天津《大公报》之约写了详尽生动的考察记《东行日记》，1936年7月2513至9月6日在该报连载，国人争先阅读，最后应读者要求以单行本发行。对此天津《大公报》推荐说“曾先生是研究化学的专家，他这部日记对于13本化学工业之历史演进与其发达进展之现阶段途程，记载观察，均特别详明。足资吾国研究化学工业者参考。”曾昭抡在书中提出科学考察几项原则，“第一未去13本之前，最好对日本多少有些研究，但是绝对不要存着有偏见。第二到日本去，看那些地方，务必要计划接洽，免得临时落空。第三，未去以前，最好查一下别人的游记，看那些地方，别人已经去过。在可能范围内，避免重复。第四，我们应该把自己检查一下，是不是有独立的、敏锐的观察。……这四种条件都齐全了，我想所得到的收获，一定是很丰富的。”确如他自己所说，曾昭抡对日本的一切不仅认真观察、仔细探究，而且对所见所闻均要分析思考，辨别真伪与价值，真正汲取可供借鉴的有益经验。因此，他的国外之行所得的观感与结论，往往都比较客观可信，体现出明显的专业特色。例如，该书记述1936年6月17日上午，曾昭抡一行在京都高山耕山化学陶器株式会社参观情形，先简述参观由来、该厂历史、投资、工人等状况，然后介绍生产化学陶器所用的原料产地、各种原料比例及配合要点，接着记述在日方引导下所参观的生产工艺与过程。末了，曾昭抡描述了特别注意的各种抗酸离心唧筒的详情，均附上英文名称。如此全面细致，连工艺流程和技术要点都写得很清楚。读者难以想象，仅仅一个半小时的短暂参观，曾昭抡怎么会将该厂情况了解得如此清楚！如果当时国内要引进此项技术的话，那么，曾昭抡可能就是最称职的技术顾问了。
曾昭抡的眼光绝不局限于表面看到的一切，他能从表象中看到实质和更深层次的东西。在谈到当时日本的经济情况时他说：“日本货所以威胁世界市场的原因，就是因为它是特别便宜”，也是因为日本熟练工人的工价特别低，而其技能和效率，却比中国工人高得多。又因为日本的经济权和工业多集中在少数财阀手里。这种高度垄断就使工业的合理化容易进行。
再加上政府的保护和统制、倾销政策，因此日本货在世界市场就无敌了。此类分析，从经济现象联系到社会体制，自然显得客观深刻。对日本大学和学术机关，曾昭抡认为比欧美还差得很远，大部分还是跟着欧美人后面跑。“因为学术是需要创造的，决不是一朝一夕所能赶上。但是日本人只图工业上急进，比较地忽略纯粹科学，并且侧重模仿，也是不可讳言的事。
中国近几年来，科学界的进步很快，我想大家努力合作地干一下，从这方面追上日本，并不是不可能的事。”此次赴日考察虽然侧重于化学方面，但曾昭抡也注意到“民治主义在日本的没落”，他写到，日本一般民众对军部统制一切的现象似乎很满足。在京都、大阪等城市，从中国东北调回的日本侵略部队竟然满街受到民众欢迎。这恐怕是军部的“愚民政策”所致罢了。不过，由于当时中国官方对抗日舆论的压制，对此曾昭抡表述得较为含蓄。
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