其時(shí)，歐洲列強(qiáng)經(jīng)濟(jì)上仍處于上升階段，某些短視的西方人盲目自大，看不起從貧窮落后的中國來的學(xué)生，鄭大章不免受到歧視。殊料第一學(xué)年過去，巴黎大學(xué)數(shù)學(xué)會(huì)考，名列年級第一的竟是中國來的鄭大章！中國留學(xué)生考得第一，是這所歐洲名牌大學(xué)從未有過的事，以致當(dāng)?shù)匾患覉?bào)紙竟打出“聳人聽聞”的標(biāo)題：《法國的數(shù)學(xué)危險(xiǎn)了》。鄭大章為中國爭了光，在我駐法使館的幫助下，他獲得了來自國內(nèi)的獎(jiǎng)學(xué)金。在巴黎大學(xué)第五學(xué)區(qū)一個(gè)小旅館五樓那十來平方米的小屋內(nèi)，鄭大章夙興夜寐，苦苦攻讀。他最愛去的地方就是圖書館和實(shí)驗(yàn)室。

　　巴黎大學(xué)云集著一些世界知名的大學(xué)者和科學(xué)家，鄭大章在這里受到嚴(yán)格的基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練和名師的熏陶。他的導(dǎo)師中，有一位曾對他一生的事業(yè)產(chǎn)生過巨大影響，她就是原籍波蘭的法國物理學(xué)家、化學(xué)家居里夫人。她很欣賞這位勤奮好學(xué)的來自東方文明古國的學(xué)生，經(jīng)常給予特別的指導(dǎo)。鄭大章在取得學(xué)士學(xué)位后，立即來到學(xué)校的鐳學(xué)研究所?居里樓，成為師從居里夫人學(xué)習(xí)放射化學(xué)的第一位中國研究生。

　　居里夫人這位兩獲諾貝爾獎(jiǎng)、熱愛和平的偉大女性，一貫獎(jiǎng)掖后學(xué)，誨人不倦。她既在精神上鼓勵(lì)鄭大章為自己落后的祖國爭氣，又以自己在科學(xué)上的真知灼見影響著鄭大章，并手把手地輔導(dǎo)他做實(shí)驗(yàn)、寫論文。僅1931年12月，鄭大章即有三篇論文發(fā)表在法國國家科學(xué)院院報(bào)上。1933年12月，以居里夫人為主席的巴黎大學(xué)理學(xué)院答辯委員會(huì)一致通過鄭大章的博士論文，鄭大章獲得法國國家理化博士學(xué)位。

　　一個(gè)月后，鄭大章以年邁的雙親常在夢中，故鄉(xiāng)的河山時(shí)時(shí)縈懷為由，向居里夫人辭行返國。居里夫人當(dāng)然極力挽留她的這位中國籍高足，認(rèn)為法國有一流的科研條件，今后可大展宏圖。但在明了了鄭大章矢志報(bào)國的決心后，她也就欣然同意。1935年初春，鄭大章攜自重慶大學(xué)來法攻讀數(shù)學(xué)的長沙姑娘蕭晚濱踏上歸國的旅程。

　　在北平中山公園的來今雨軒，鄭大章和蕭晚濱舉行了隆重的婚禮。蔣介石曾專門接見他們，并撥出一筆可觀的休息費(fèi)。但鄭大章卻企盼立即投入工作。新婚燕爾，他即應(yīng)先他回國的學(xué)長嚴(yán)濟(jì)慈（時(shí)任國立北平研究院物理研究所所長）的邀請，籌建鐳學(xué)研究所。

　　鐳學(xué)研究所籌辦之初，由嚴(yán)濟(jì)慈兼所長，鄭大章任副所長實(shí)際負(fù)責(zé)。所謂的“所”，實(shí)際上就是三間平房，缺人少錢短設(shè)備。剛屆而立之年的鄭大章，硬是憑著一個(gè)愛國青年的闖勁和一個(gè)科學(xué)家所具有的恒心和毅力，篳路藍(lán)縷辦起了鐳學(xué)所。

　　鐳是一種放射性金屬元素，存在于些礦石和礦泉中，含量極為稀少。鐳的放射性穿透力很強(qiáng)，可用來破壞物體組織并殺死細(xì)菌，治療癌癥，還能尋找石油資源，探索巖石成份，其應(yīng)用十分廣泛。為了開墾中國鐳學(xué)和放射化學(xué)這塊處女地，鄭大章帶著幾個(gè)年輕人，查資料、訂計(jì)劃、找儀器、尋設(shè)備，辛苦奔波，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終使研究所初具雛形。例如，當(dāng)時(shí)人們對錒系元素和鈾-鐳系元素并不十分清楚，鄭大章通過一次又一次的實(shí)驗(yàn)，測定了瀝青鈾礦石中釙對鈾的放射性比例，從而論證了鈾錒系元素和鈾鐳系的放射性分枝比值。再如，實(shí)驗(yàn)中必需的鈾礦石是鄭大章通過比利時(shí)駐華使館從其殖民地剛果托運(yùn)來的。他的一系列新的研究成果和實(shí)驗(yàn)論文在中、法一流的學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表，他首創(chuàng)的“水法”找礦，國外一直沿用到20世紀(jì)60年代。

　　盧溝橋事變后不久，華北的一批漢奸受日本侵略者唆使，組織偽“政府籌備處”。王揖唐是鄭大章祖父的表弟，1918年他出任眾議院議長時(shí)，曾任用鄭伯衡管理總務(wù)。故北平淪陷后王揖唐擔(dān)任偽“華北政務(wù)委員會(huì)委員長”時(shí)，力邀晚輩鄭大章?lián)�任偽“教育部長”，不意被鄭大章斷然拒絕。1938年底，鄭大章和助手、留法時(shí)師從居里夫婦女婿約里奧?居里的楊承宗等秘密離開日偽嚴(yán)密控制的北平，到上海租界中繼續(xù)從事鐳學(xué)研究。在異常困難的條件下，他們從大量鈾鹽中分離制出很強(qiáng)的新β放射源，發(fā)現(xiàn)了β射線的吸收系數(shù)隨放射源周圍物質(zhì)的性質(zhì)而改變，由此形成背散射法鑒別不同支持物質(zhì)其及厚度的理論。

　　1941年8月14日，鄭大章于窮困潦倒中因心臟病突發(fā)不幸逝世于蘇州，時(shí)年37歲。