为了避免参加哈佛大学紧张的入学考试对他心理产生坏的影响和过分惹起人们的注意。中学毕业后，列奥决定送维纳到塔夫茨学院攻读数学。
在大学期间，维纳对物理、化学、心理学、生物学等都产生了浓厚的兴趣，并对各领域进行了深入地研究，且取得了丰硕的成果。1909年，他从塔夫茨学院毕业之后进入哈佛大学研究院开始攻读生物学博士学位。后来在父亲的安排下，专修哲学，18岁时，获得了哈佛大学哲学博士学位。
维纳在大学接受的跨学科教育，促使他的才能横向发展。他不但对哲学、数学、心理学、生物学等各学科都有深入地了解，而且还对各领域知识进行交流和沟通，为将来在众多科学领域以及交界面上的研究和开发，打下了坚实的基础。
自身拥有较高的先天秉赋，再加上在大学期间受到罗素、哈代、希尔伯特等当时著名数学家指导，维纳终于从一位神童成长为了一个年轻的数学家。1913年，维纳在《剑桥哲学学会会刊》上发表了一篇关于集合论的论文，从此步入学术生涯。在经过了5年的寻觅之后，维纳终于找到了他想潜心研究的领域——函数分析，并决心把自己的一生奉献献给它。次年夏天，维纳到麻省理工学院数学系任教，并一直在该学院工作到退休。
维纳的最大贡献是创立控制论。它是以数学为纽带，研究自动调节、计算机、通信工程、神经生理学和病理学等共同关心的共性问题。1948年维纳划时代著作《控制论》出版后，立即引起了人们的极大关注，其中提出的思想和规律为现代科学技术研究提供了崭新的科学方法，同时也引起了现代科学思维方式和哲学观念的革命。因此他在1964年荣获了美国总统授予的国家科学勋章。
1959年，维纳从麻省理工学院退休。1964年3月18日在斯德哥尔摩去世。他的形象和成就在科学史上留下了最光彩的一页，称得上20世纪多才多艺和学识渊博的科学巨人。
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