藝芳女校先設在長沙西園，1918年開始招生，計有英文、算學專修生及大學預科兩科，後遷曾文正公祠（即曾國藩祠堂）。祠堂位於長沙小吳門正街，占地廣袤，約有百畝，係用清廷祭銀三千兩、門生親友祭銀四五千兩，以及鹽商捐助建成，曾氏家族每年為其提供資費用以維護。藝芳遷入曾文正公祠，房舍和空間擴大，學校實行六年中學一貫製，除了開設數、理、化、英語、音樂、體育等現代科學知識的新式教育，還進行基督教義的宣傳與洗禮，但在義理上與純粹的基督教學校又有不同，明顯地融入了中國優秀文化的優長。如編配班級就采用孔子主張遊於六藝的思想，共編六個班，即以禮、樂、射、禦、書、數六個字，依序命名為禮字第一班、禦字第一班等。
藝芳女校旁邊即曾國藩祠的一部分建築被船山學社占據，當年毛澤東主持的自修大學就辦在船山學社。據曾約農從湘鄉老家帶到台灣的書童朱竹生回憶說，曾寶蓀一直記得一件事——毛澤東有一次到藝芳女校對曾寶蓀、曾約農講：“你們兩位曾先生，書讀得好，品德也高尚，可惜我們政見不同。”[7]
除了政見不同，後來兩家為爭奪曾國藩祠中的浩園矛盾加劇，最後的結果是船山學社裏的人動用梭鏢隊對藝芳師生大打出手，藝芳師生四散奔逃，學校一度停辦。此次事件又引起了一連串的反應，雙方勢力在社會急劇動蕩的長沙展開了一場曠日持久的角逐，除毛澤東外，李淑一之夫柳直荀，以及中共一大代表李達等人都卷入其中，從而鑄就了一連串的恩怨糾葛、愛恨情仇，並為曾氏家族成員日後的命運埋下了伏筆。——這是後話，下文再表。
且說在藝芳這座基督教會的學校裏，作為校長的曾寶蓀期望學生“好學，又不專讀呆書”，能“崇信基督，又不忘孔孟之道”，能“守校規，又能提出有條有理的建議”。[8]這些校訓和教育方法給少年曾昭燏留下了深刻的印象。許多年後，曾昭燏回憶說：“藝芳雖不是教會學校，而教育帶有宗教性，因曾寶蓀是個基督徒，不過她不是個普通‘吃教’的人，而是一個對於基督教的哲理有研究的人。她每天早上和我們全體學生講話，告訴我們：‘人在上帝麵前是平等的’‘為義受逼迫的人是有福’‘做事要負責認真，做人要勇敢堅強，有是非心，有正義感’‘要愛人如己，犧牲自己，幫助別人’。這些話在我生平做人上，起了相當大的影響。”[9]
1929年夏，20歲的曾昭燏於長沙藝芳女校畢業，校長曾寶蓀勸其留在長沙升學，日後好在藝芳教書。曾昭燏出於對堂姐的崇拜，願意留下，但其二哥曾昭掄力阻不允，並召其到南京或上海升學。在其兄的堅持下，曾昭燏來到上海住到法租界大哥昭承家中，由正休假住在上海嶽父俞明頤家的二哥曾昭掄負責為其補習功課，準備報考中央大學。
曾昭掄（字雋奇，號叔偉），1899年5月25日生於長沙城內陳宅外祖母家（陳寅恪家），後隨父舉家遷回湘鄉荷葉鎮萬宜堂居住。在父親和塾師的嚴教下學習中國古代典籍，接受啟蒙教育。曾家藏書巨富，在曾國藩舊居富厚堂專門修建了一座藏書樓，珍藏30餘萬冊書籍，號稱與中國近代四大藏書樓齊名，甚至更為出類拔萃的藏書樓之一。[10]受先祖“勤奮好學，知書識禮”的故事和“吃千般苦，讀萬卷書”的家風熏染，曾昭掄從孩提時代就迷戀書本，大多數時間都是在藏書樓和鄉間的田埂上捧著書本度過。富厚堂藏書樓廳堂側門上的一副對聯“不為聖賢，便為禽獸；不問收獲，但問耕耘”，成為激勵曾昭掄和曾氏家族子弟讀書的源泉和動力。曾氏家族人才輩出，連續五代都有傑出人物出現，屬於曆史上少有的五世不斬的官宦之家，其長盛不衰的奧秘，或許就暗伏在這座藏書樓裏。
同曾氏家族其他子弟一樣，曾昭掄6歲進入家塾館讀書，9歲讀四書五經。塾師對其驚人的記憶力大加稱讚，謂日後必有大發之時。1912年，14歲的曾昭掄與胞兄曾昭承一起赴長沙進入美國聖公會創辦的雅各學校就讀，半年後轉入美國耶魯大學民間團體主辦的長沙雅禮大學堂預科就讀。1915年夏，考入清華學堂。在清華期間，因學習成績優異，隻用5年的時間念完了8年的課程，於1920年提前結業。同年夏，曾昭掄與其兄昭承同時考上了庚款留學生，即將赴美國讀書。此舉引起了家族的議論，姑母們大表反對，對兩位兄弟的母親說：“他們將來在番邦招了駙馬，你怎麼辦？”[11]曾母表示招駙馬事小，留洋事大，堅決讓兒子放洋。於是，曾昭承進了美國威斯康星大學經濟科，後轉入美國哈佛大學進修並獲碩士學位。曾昭掄進入著名的馬薩諸塞理工學院化學工程係學習，3年修完4年課程，後轉攻化學，1926年獲該校工學院博士學位，旋歸國參加在廣州召開的中國科學社年會。時“大革命”在南方鬧騰得正凶，曾昭掄受其影響，到廣州兵工試驗廠任技師，這是曾昭掄關注兵工製造業與戰爭理論研究之始。抗戰爆發後，他對世界戰爭局勢的分析與戰後實施原子彈製造計劃，與這段生活經曆不無關係。